UPSC MainsBOTANY-PAPER-II202410 Marks
Q1.

गुणसूत्रों की संरचना में पाए जाने वाले बदलाव के प्रकार को स्पष्ट कीजिए तथा उनके महत्त्व एवम् उपयोगिता का वर्णन कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले गुणसूत्रों की संरचना को संक्षेप में समझा जाना चाहिए। फिर, गुणसूत्रों में होने वाले विभिन्न प्रकार के बदलावों (संरचनात्मक और संख्यात्मक) को विस्तार से बताना होगा। प्रत्येक बदलाव के प्रकार को उदाहरणों के साथ स्पष्ट करना होगा, और अंत में, उनके महत्व और उपयोगिता को बताना होगा, जिसमें आनुवंशिक रोगों का निदान और पौधों की नई किस्मों का विकास शामिल है। उत्तर को स्पष्ट और संरचित बनाने के लिए उपशीर्षकों का उपयोग करें।

Model Answer

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Introduction

गुणसूत्र, कोशिका के नाभिक में पाए जाने वाले धागे जैसे संरचनाएं हैं जो डीएनए और प्रोटीन से बनी होती हैं। ये आनुवंशिक जानकारी के वाहक होते हैं और जीवों के विकास और कार्यप्रणाली के लिए महत्वपूर्ण हैं। गुणसूत्रों की संरचना में परिवर्तन, जिन्हें गुणसूत्र विपथन (chromosomal aberrations) कहा जाता है, जीवों में विभिन्न प्रकार के आनुवंशिक रोगों और विकासात्मक असामान्यताओं का कारण बन सकते हैं। इन विपथनों का अध्ययन आनुवंशिकी और चिकित्सा के क्षेत्र में महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह हमें इन रोगों को समझने और उनका निदान करने में मदद करता है।

गुणसूत्रों की संरचना

गुणसूत्रों की संरचना को समझने के लिए, इसके प्रमुख भागों को जानना आवश्यक है:

  • क्रोमैटिड (Chromatid): गुणसूत्र का एक आधा भाग, जो डीएनए से बना होता है।
  • सेंट्रोमियर (Centromere): गुणसूत्र का वह भाग जो दो क्रोमैटिड को जोड़ता है।
  • टेलोमियर (Telomere): गुणसूत्र के सिरे, जो डीएनए को क्षति से बचाते हैं।
  • आर्म्स (Arms): सेंट्रोमियर के दोनों ओर के भाग।

गुणसूत्रों में होने वाले बदलाव के प्रकार

गुणसूत्रों में होने वाले बदलावों को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: संरचनात्मक बदलाव और संख्यात्मक बदलाव।

1. संरचनात्मक बदलाव (Structural Aberrations)

संरचनात्मक बदलाव गुणसूत्रों की संरचना में परिवर्तन को संदर्भित करते हैं। इनमें शामिल हैं:

  • विलोपन (Deletion): गुणसूत्र का एक भाग खो जाता है। उदाहरण: क्रि-डु-चैट सिंड्रोम (Cri-du-chat syndrome), जो गुणसूत्र 5 के एक भाग के विलोपन के कारण होता है।
  • डुप्लिकेशन (Duplication): गुणसूत्र का एक भाग दोहराया जाता है।
  • इनवर्जन (Inversion): गुणसूत्र का एक भाग टूट जाता है, घूम जाता है, और फिर वापस जुड़ जाता है।
  • ट्रांसलोकेशन (Translocation): गुणसूत्र का एक भाग दूसरे गुणसूत्र में चला जाता है। उदाहरण: बर्किट लिंफोमा (Burkitt lymphoma), जो गुणसूत्र 8 और 14 के बीच ट्रांसलोकेशन के कारण होता है।

2. संख्यात्मक बदलाव (Numerical Aberrations)

संख्यात्मक बदलाव गुणसूत्रों की संख्या में परिवर्तन को संदर्भित करते हैं। इनमें शामिल हैं:

  • एनुप्लोइडि (Aneuploidy): गुणसूत्रों की संख्या सामान्य से कम या ज्यादा होती है। उदाहरण: डाउन सिंड्रोम (Down syndrome), जो गुणसूत्र 21 की एक अतिरिक्त प्रति के कारण होता है (ट्रिसोमी 21)। टर्नर सिंड्रोम (Turner syndrome), जिसमें महिलाओं में एक X गुणसूत्र की कमी होती है (मोनोसोमी X)।
  • पॉलीप्लोइडि (Polyploidy): गुणसूत्रों के पूरे सेट की संख्या सामान्य से अधिक होती है। यह पौधों में आम है और नई प्रजातियों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

गुणसूत्र विपथनों का महत्व एवं उपयोगिता

गुणसूत्र विपथन कई महत्वपूर्ण पहलुओं में उपयोगी हैं:

  • आनुवंशिक रोगों का निदान: गुणसूत्र विपथन कई आनुवंशिक रोगों का कारण बनते हैं, इसलिए उनका अध्ययन रोगों के निदान में मदद करता है।
  • कैंसर का अध्ययन: कई प्रकार के कैंसर गुणसूत्र विपथनों से जुड़े होते हैं, इसलिए उनका अध्ययन कैंसर के विकास और उपचार में मदद करता है।
  • पौधों की नई किस्मों का विकास: पॉलीप्लोइडि का उपयोग पौधों की नई किस्मों को विकसित करने के लिए किया जाता है, जिनमें बेहतर उपज और रोग प्रतिरोधक क्षमता होती है।
  • विकासवादी अध्ययन: गुणसूत्र विपथन प्रजातियों के विकास और अनुकूलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
बदलाव का प्रकार उदाहरण महत्व/उपयोगिता
विलोपन क्रि-डु-चैट सिंड्रोम आनुवंशिक रोग का निदान
ट्रांसलोकेशन बर्किट लिंफोमा कैंसर का अध्ययन
एनुप्लोइडि डाउन सिंड्रोम आनुवंशिक रोग का निदान
पॉलीप्लोइडि गेहूं (Wheat) नई किस्मों का विकास

Conclusion

संक्षेप में, गुणसूत्रों की संरचना में होने वाले बदलाव जीवों में महत्वपूर्ण आनुवंशिक परिवर्तन ला सकते हैं। ये बदलाव संरचनात्मक और संख्यात्मक दोनों प्रकार के हो सकते हैं, और इनका अध्ययन आनुवंशिक रोगों के निदान, कैंसर के अध्ययन, पौधों की नई किस्मों के विकास और विकासवादी अध्ययन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। गुणसूत्र विपथनों की समझ हमें जीवन की जटिलताओं को बेहतर ढंग से समझने में मदद करती है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

गुणसूत्र विपथन (Chromosomal Aberration)
गुणसूत्रों की संरचना या संख्या में होने वाला कोई भी परिवर्तन, जो सामान्य से भिन्न होता है।
एनुप्लोइडि (Aneuploidy)
गुणसूत्रों की संख्या में सामान्य से विचलन, जैसे कि एक या अधिक गुणसूत्रों की कमी या अतिरिक्तता।

Key Statistics

डाउन सिंड्रोम दुनिया भर में प्रति 1000 जीवित जन्मों में लगभग 1-2 मामलों में होता है।

Source: विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO), 2023 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

लगभग 10% गर्भधारण गुणसूत्र विपथनों के कारण प्रभावित होते हैं, जिनमें से अधिकांश गर्भावस्था के पहले तिमाही में ही समाप्त हो जाते हैं।

Source: अमेरिकन कॉलेज ऑफ मेडिकल जेनेटिक्स एंड जीनोमिक्स (ACMG), 2022 (ज्ञान कटऑफ के अनुसार)

Examples

गेहूं का पॉलीप्लोइडि

गेहूं एक हेक्साप्लोइड पौधा है, जिसका अर्थ है कि इसमें छह सेट गुणसूत्र होते हैं। यह पॉलीप्लोइडि का एक उदाहरण है, जिसने गेहूं को उच्च उपज और बेहतर अनुकूलन क्षमता प्रदान की है।

Frequently Asked Questions

गुणसूत्र विपथन के क्या कारण होते हैं?

गुणसूत्र विपथन के कई कारण हो सकते हैं, जिनमें विकिरण, रसायन, वायरस, और कोशिका विभाजन के दौरान त्रुटियां शामिल हैं।