2020 Solved Old Paper (BOT - 302) New OK
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(When the pollens of a plant are dead and inactive, while the female gametes are alive and active, it is called male sterility. This occurs very rarely. This occurs due to mutation. There are three types of male sterility: -)
1. आनुवांशिक नर बंध्यता (Genetic Male Sterility = GMS)
2. कोशिकाद्रव्यी नर बंध्यता (Cytoplasmic Male Sterility = CMS)
3. कोशिकाद्रव्यी आनुवांशिक नर बंध्यता (Cytoplasmic Genetic Male Sterility = CGMS)
1. आनुवांशिक नर बंध्यता (Genetic Male Sterility = GMS):- जब केन्द्रक में उपस्थित एक अप्रभावी जीन के द्वारा नर बंध्यता का नियंत्रण होता है तो इसे आनुवांशिक नर बंध्यता (GMS) कहते हैं।
[When male sterility is controlled by a recessive gene present in the nucleus, it is called genetic male sterility (GMS).]
MS जीन = नर उर्वरता के लिए
(MS gene = For male fertility)
ms जीन = नर बंध्यता के लिए
(ms gene = For male sterility)
MS MS = नर उर्वर पौधा (Male fertile plant)
MS ms = नर उर्वर पौधा (Male fertile plant)
ms ms = नर बंध्य पौधा (Male sterile plant)
2. कोशिकाद्रव्यी नर बंध्यता (Cytoplasmic Male Sterility = CMS):- जब कोशिकाद्रव्य के द्वारा नर बंध्यता का नियंत्रण होता है तो इसे कोशिकाद्रव्यी नर बंध्यता (CMS) कहते हैं। जब निषेचन होता है तो नर जनक से केवल केन्द्रक आता है और मादा जनक से केन्द्रक व कोशिकाद्रव्य दोनों आते हैं। इसलिए जब नर बंध्य मादा जनक का नर जनक से क्रॉस कराया जाता है तो प्राप्त होने वाले संकर बीजों से उत्पन्न होने वाले सभी पौधे नर बंध्य होते हैं।
[When male sterility is controlled by cytoplasm, it is called cytoplasmic male sterility (CMS). When fertilization occurs, only the nucleus comes from the male parent, while both the nucleus and cytoplasm come from the female parent. So when the male sterile female parent is crossed with the male parent, all the plants produced from the hybrid seeds are male sterile.]
3. कोशिकाद्रव्यी आनुवांशिक नर बंध्यता (Cytoplasmic Genetic Male Sterility = CGMS):- जब केन्द्रक तथा कोशिकाद्रव्य दोनों के द्वारा नर बंध्यता का नियंत्रण होता है तो इसे कोशिकाद्रव्यी आनुवांशिक नर बंध्यता (CGMS) कहते हैं। कोशिकाद्रव्य मुख्य नियंत्रक होता है। केन्द्रक में उपस्थित प्रभावी जीन को पुन: स्थापक जीन कहते है जो कोशिकाद्रव्य के नर बंध्य प्रभाव को रोककर नर उर्वरता को पुन: स्थापित करने का कार्य करता है। इसे R से प्रदर्शित करते हैं। r निष्क्रिय जीन होता है।
[When male sterility is controlled by both nucleus and cytoplasm, it is called cytoplasmic genetic male sterility (CGMS). Cytoplasm is the main controller. The dominant gene present in the nucleus is called restorative gene, which acts to restore male fertility by preventing the male sterile effect of cytoplasm. We denote this as R letter. While r is the inactive gene.]
R जीन = नर उर्वरता के लिए
(R gene = For male fertility)
r जीन = निष्क्रिय होता है।
(r gene = For male sterility)
RR = नर उर्वर पौधा (Male fertile plant)
Rr = नर उर्वर पौधा (Male fertile plant)
rr = कोशिकाद्रव्य द्वारा निर्धारण होता है।
(Determined by cytoplasm.)
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Chromosome Mapping:- The process of determining the sequence of genes present on a chromosome and the frequency of crossing over between them is called chromosome mapping.
Procedure:-
Ø First of all, identify the parent types which are given in the highest number.
Ø Now identify the Recombinant types.
Ø Now sum up the numbers of all the individuals and find out the total Individuals.
Ø Now find out the frequency.
Ø Find the distance between two genes by the following formula:-
Ø Identification of Middle Gene:- Compare DCO with Parent type. The gene which shows exchange in the DCO progeny as compared to the parent type is the middle gene.
Ø Now draw the chromosome map.
गुणसूत्र मानचित्रण:- किसी गुणसूत्र पर मौजूद जीनों के अनुक्रम और उनके बीच होने वाले परासरण की आवृत्ति का निर्धारण करने की प्रक्रिया को गुणसूत्र मानचित्रण कहते हैं।
प्रक्रिया :-
सबसे पहले, उन मूल प्रकारों की पहचान करें जिनकी संख्या सबसे अधिक है।
Ø अब पुनर्संयोजित प्रकारों की पहचान करें।
अब सभी व्यक्तियों की संख्या को जोड़कर कुल व्यक्तियों की संख्या ज्ञात कीजिए।
अब आवृत्ति ज्ञात कीजिए।
दो जीनों के बीच की दूरी ज्ञात करने के लिए निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करें:-
मध्य जीन की पहचान :- डीसीओ की तुलना जनक प्रकार से करें। वह जीन जो जनक प्रकार की तुलना में डीसीओ संतति में विनिमय दर्शाता है, मध्य जीन कहलाता है। अब गुणसूत्र मानचित्र बनाइए।
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प्रजनन विधियाँ (Breeding Methods):- 2 मुख्य प्रजनन विधियाँ हैं-
(2 main breeding methods are -)
1. समूह वरण (Mass Selection)
2. शुद्ध वंशक्रम वरण (Pure line Selection)
1. समूह वरण (Mass Selection):-
जब विविधतापूर्ण समष्टि में से उत्कृष्ट व एक समान पौधों का वरण करके इनके बीजों को एक साथ समूह में मिश्रित कर लेते हैं तो इस विधि को समूह वरण कहते हैं।
(When superior and uniform plants are selected from a diverse plant population, and their seeds are mixed together in a group, then it is called mass selection.)
Basic Concept:- एक समान तथा उत्कृष्ट लक्षण प्रारूप वाले अनेक पौधों का वरण करते हैं तथा इनके बीजों के मिश्रण से नई किस्म बनती है। जैसा कि नीचे diagram में प्रदर्शित किया गया है।
(Many plants with uniform and superior characteristics are selected and their seeds are mixed together to make a new variety.)
2. शुद्ध वंशक्रम वरण
जब विविधतापूर्ण समष्टि में से उत्कृष्ट पौधों का वरण करके इनके बीजों को अलग अलग एकत्रित कर लेते हैं व इनसे एकल पादप संततियाँ उगाते हैं तो इसे शुद्ध वंशक्रम वरण कहते हैं।
(When superior plants are selected from a diverse plant population and their seeds are collected separately to grow individual plant progenies, it is called pure line selection.)
Basic Concept:- किसी पादप समष्टि में से बहुत से उत्कृष्ट पौधों का वरण करते हैं। प्रत्येक पौधे के बीज अलग अलग एकत्रित करते हैं और इनसे एकल पादप संततियाँ उगाते हैं। इनमें से सबसे उत्तम एकल पादप संतति को नई किस्म के रूप में विमोचित करते हैं।
(Select many superior plants from a plant population. The seeds of each plant collect separately and grow individual plant progenies. The best of these individual plant progenies are released as a new variety.)
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Polyploid Production in Crop Plants:-
• स्वत्रिगुणित पौधे (Autotriploid Plants):-
i. केला (Banana):- इसके फल बीज रहित होते हैं।
(Its fruits are seedless.)
ii. तरबूज (Water melon):- यह जापान में होता है। इसके फल भी बीज रहित होते हैं।
(It is found in Japan. Its fruits are also seedless.)
iii. चुकंदर (Sugar beet):- यह जापान व यूरोप में होती है। इसकी जड़े बड़ी होती हैं जो अधिक शर्करा उत्पादन करती हैं।
(It is found in Japan and Europe. Its roots are bigger which produces more sugar.)
iv. चाय (Tea):- इसकी TV – 29 किस्म सूखा रोधी व अधिक उपज देने वाली होती है।
(Its TV-29 variety is drought resistant and high yielding.)
• स्वचतुर्गुणित पौधे (Autotetraploid Plants):-
i. मक्का (Maize):- इसमें 43% अधिक विटामिन होता है।
(It contains 43% more vitamins.)
ii. क्लोवर व बरसीम (Clover and Barseem):- इनकी चारा उपज अधिक होती है। Pusa Giant Barseem भारत में एक प्रसिद्ध किस्म है।
(Their fodder yield is high. Pusa Giant Barseem is a famous variety in India.)
iii. राई (Rye):- इसकी दो किस्मों Double steel व Tetrapetkus की उपज अधिक होती है।
(Its two varieties Double steel and Tetrapetkus have high yield.)
iv. Hyoscymus niger:- इसकी HMT – 1 किस्म का 15% जैवभार अधिक होता है और इससे 36% अधिक औषधि प्राप्त होती है।
(Its HMT-1 variety has 15% more biomass and provides 36% more medicine.)
v. Vetiveria zizanoides:- इसकी vetiver किस्म से 11% अधिक सुगंधित तेल प्राप्त होता है।
(Its vetiver variety yields 11% more fragrant oil.)
• परचतुर्गुणित पौधे (Allotetraploid Plants):-
i. कपास (Cotton):- Gossypium hirsutum
ii. सरसों (Mustard):-
Ø Brassica juncea (AABB)
Ø Brassica napus (AACC)
Ø Brassica carinata (BBCC)
• परषटगुणित पौधे (Allohexaploid Plants):-
i. गेहूँ (Wheat):- Triticum aestivum (AABBDD)
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• परिभाषा (Definition):- जब किसी पौधे के किसी लक्षण में आकस्मिक व वंशागत परिवर्तन होता है तो इसे उत्परिवर्तन कहते हैं।
(When there is an accidental and heritable change in a character of a plant, it is called mutation.)
• यह 2 कारणों से होती है –
(This occurs due to 2 reasons -)
i. जीन की संरचना में परिवर्तन
(Change in structure of gene)
ii. गुणसूत्रीय अनियमिततायें
• शब्द “Mutation”:- Hugo de Vries ने 1910 में दिया।
(Word "Mutation" was given by Hugo de Vries in 1910.)
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• खोज (Discovery):- उत्परिवर्तन की खोज T. H. Morgan ने 1910 में की जब उसने Drosophila का White Eye mutant देखा।
(The mutation was discovered by T. H. Morgan in 1910 when he observe the White Eye mutant of Drosophila.)
अभिलक्षण (Characteristics):-
• उत्परिवर्तित युग्मविकल्पी अप्रभावी होते हैं।
(Mutated alleles are recessive.)
• उत्परिवर्तन यादृछित घटना है।
(Mutation is a random event.)
• संयोग पर निर्भर करती है।
(It depends on coincidence.)
• अधिकांश उत्परिवर्तन हानिकारक होते हैं। परन्तु केवल 0.1% उत्परिवर्तन लाभदायक होते हैं जिनका पादप प्रजनन में उपयोग संभव है।
(Most mutations are harmful. But only 0.1% mutations are beneficial which can be used in plant breeding.)
प्रकार (Types):-
i. स्वत:उत्परिवर्तन (Spontaneous mutation):-
Ø प्रकृति में स्वत:उत्परिवर्तन अपने आप होते हैं।
(In nature, spontaneous mutations occur automatically.)
Ø विभिन्न जीन उत्परिवर्तन की भिन्न दर प्रदर्शित करते हैं।
(Different genes exhibit different rates of mutation.)
Ø कुछ जीन उच्च उत्परिवर्तन दर प्रदर्शित करते हैं जिन्हें Mutable genes कहते हैं।
(Some genes exhibit high mutation rates known as mutable genes.)
ii. प्रेरित उत्परिवर्तन (Induced mutation):-
Ø कोशिका चक्र की S – प्रावस्था के दौरान कोशिकाओं को mutagens से उपचारित करके उत्परिवर्तन को प्रेरित किया जा सकता है।
(Mutations can be induced by treating cells with mutagens during the S-phase of the cell cycle.)
Ø वातावरण भी प्रेरित उत्परिवर्तन की दर को प्रभावित करता है।
(The environment also affects the rate of induced mutation.)
बिन्दु उत्परिवर्तन (Point Mutation):- DNA की कोडिंग भाग में किसी एक न्यूक्लिओटाइड में परिवर्तन को बिन्दु उत्परिवर्तन कहते हैं। DNA में 2 प्रकार के नाइट्रोजनी क्षार पाये जाते हैं - प्यूरीन (A, G) व पिरिमिडीन (C, T)
[A change of a nucleotide in the coding part of DNA is called point mutation. There are two types of nitrogenous bases found in DNA - purines (A, G) and pyrimidines (C, T).]
यह 6 प्रकार की होती है:-
(It is of 6 types:-)
a. Silent mutation:-
b. Neutral mutation:-
b. Missense mutation:-
c. Nonsense mutation:-
d. Read through mutation:-
e. Frame Shift mutation:- Insertion (n+1) or Deletion (n-1)
i. Pre-insertion or Pre-deletion:- जीन के प्रारम्भिक क्षार क्रम में होता है। यह अधिक घातक होता है क्योंकि इससे प्रोटीन में लगभग सभी अमीनो अम्ल परिवर्तित हो जाते हैं।
(It occurs in the starting base sequence of the gene. It is more lethal because it change almost all the amino acids in the protein.)
ii. Post-insertion or Post-deletion:- जीन के अन्तिम क्षार क्रम में होता है। यह कम घातक होता है क्योंकि इससे प्रोटीन में कुछ ही अमीनो अम्ल परिवर्तित होते हैं।
(It occurs in the last base sequence of the gene. It is less lethal because it changes only a few amino acids in the protein.)
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उत्परिवर्तन (Mutation):-
• परिभाषा (Definition):- जब किसी पौधे के किसी लक्षण में आकस्मिक व वंशागत परिवर्तन होता है तो इसे उत्परिवर्तन कहते हैं।
(When there is an accidental and heritable change in a character of a plant, it is called mutation.)
• यह 2 कारणों से होती है –
(This occurs due to 2 reasons -)
i. जीन की संरचना में परिवर्तन
(Change in structure of gene)
ii. गुणसूत्रीय अनियमिततायें
(Chromosomal aberrations)
• शब्द “Mutation”:- Hugo de Vries ने 1910 में दिया।
(Word "Mutation" was given by Hugo de Vries in 1910.)
• खोज (Discovery):- उत्परिवर्तन की खोज T. H. Morgan ने 1910 में की जब उसने Drosophila का White Eye mutant देखा।
(The mutation was discovered by T. H. Morgan in 1910 when he observe the White Eye mutant of Drosophila.)
अभिलक्षण (Characteristics):-
• उत्परिवर्तित युग्मविकल्पी अप्रभावी होते हैं।
(Mutated alleles are recessive.)
• उत्परिवर्तन यादृछित घटना है।
(Mutation is a random event.)
• संयोग पर निर्भर करती है।
(It depends on coincidence.)
• अधिकांश उत्परिवर्तन हानिकारक होते हैं। परन्तु केवल 0.1% उत्परिवर्तन लाभदायक होते हैं जिनका पादप प्रजनन में उपयोग संभव है।
(Most mutations are harmful. But only 0.1% mutations are beneficial which can be used in plant breeding.)
प्रकार (Types):-
i. स्वत:उत्परिवर्तन (Spontaneous mutation):-
Ø प्रकृति में स्वत:उत्परिवर्तन अपने आप होते हैं।
(In nature, spontaneous mutations occur automatically.)
Ø विभिन्न जीन उत्परिवर्तन की भिन्न दर प्रदर्शित करते हैं।
(Different genes exhibit different rates of mutation.)
Ø कुछ जीन उच्च उत्परिवर्तन दर प्रदर्शित करते हैं जिन्हें Mutable genes कहते हैं।
(Some genes exhibit high mutation rates known as mutable genes.)
ii. प्रेरित उत्परिवर्तन (Induced mutation):-
Ø कोशिका चक्र की S – प्रावस्था के दौरान कोशिकाओं को mutagens से उपचारित करके उत्परिवर्तन को प्रेरित किया जा सकता है।
(Mutations can be induced by treating cells with mutagens during the S-phase of the cell cycle.)
Ø वातावरण भी प्रेरित उत्परिवर्तन की दर को प्रभावित करता है।
(The environment also affects the rate of induced mutation.)
उत्परिवर्तनजन (Mutagens):-
• परिभाषा (Definition):- ऐसे भौतिक या रासायनिक कारक जो उत्परिवर्तन को प्रेरित करते हैं, उत्परिवर्तनजन कहलाते हैं।
(Physical or chemical factors that induce mutation are called mutagens.)
• प्रकार (Types):- उत्परिवर्तनजन 2 प्रकार के होते हैं -
(There are 2 types of mutagens -)
a. भौतिक उत्परिवर्तनजन (Physical mutagens)
b. रासायनिक उत्परिवर्तनजन (Chemical mutagens)
a. भौतिक उत्परिवर्तनजन (Physical mutagens):- ये 2 प्रकार के होते हैं -
(These are of 2 types -)
i. आयनकारी विकिरण (Ionizing radiations):- जो परमाणुओं को धनयनों या ऋणायनों में परिवर्तित कर देते हैं।
(Which convert atoms into cations or anions.)
उदाहरण:- X – किरणें, गामा किरणें, न्यूट्रोंस, α – कण, β – किरणें।
(Examples: - X - rays, gamma rays, neutrons, α - particles, β - rays.)
ii. अनायनकारी विकिरण (Non – ionizing radiations):- जो परमाणुओं का आयनीकरण नहीं करते हैं।
(Which do not ionize atoms.)
उदाहरण:- UV किरणें
(Example: - UV rays)
b. रासायनिक उत्परिवर्तनजन (Chemical mutagens):- ये कई प्रकार के होते हैं -
(These are of many types -)
i. एल्किलीकरन कारक (Alkylating agents):- ये रसायन एल्किल समूह को DNA पर स्थानांतरित करते हैं। यह स्थानांतरण गुआनिन के N – वलय पर होता है।
(These chemicals transfer the alkyl group to DNA. This transfer occurs at the N-ring of Guanin.)
उदाहरण (Examples):-
EMS (Ethyl Methane Sulfonate),
MMS (Methyl Methane Sulfonate),
EI (Ethylene Imine)
ii. अंतरविष्टिकरन कारक (Intercalating agents):- इन रसायनों के अणु DNA के दो क्षारकों के बीच की जगह में प्रवेश कर जाते हैं। इस प्रक्रिया को अंतरविष्टिकरन कहते हैं।
(The molecules of these chemicals enter the space between the any two bases of DNA. This process is called intercalation.)
उदाहरण (Examples):-
Acriflavin, Proflavin, Acridine orange, EtBr (Ethidium Bromide)
iii. क्षार एनालॉग (Base analogues):- इन रसायनों के अणु संरचना में DNA क्षारकों से एकदम मिलते जुलते होते हैं। अत: DNA replication के दौरान ये आसानी से DNA में समावेशित हो जाते हैं।
(The molecules of these chemicals are very similar in structure to DNA bases. Thus, they are easily incorporated into DNA during DNA replication.)
उदाहरण (Examples):-
5 – BU (5 – Bromo Uracil),
5 – CU (Chloro Uracil)
iv. अन्य रसायन (Other Chemicals):- कुछ अन्य रसायन भी उत्परिवर्तनजन के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
(Some other chemicals are also used as mutagens.)
उदाहरण (Examples):-
नाइट्रस अम्ल (Nitrous Acid) = HNO2
सोडियम एजाइड (Sodium Azide) = NaN3
हाइड्रॉक्सिल एमीन (Hydroxyl Amine) = NH2OH
इष्टतम मात्रा (Optimum Dose):- उत्परिवर्तनजन की वह मात्रा जो पौधों में न्यूनतम मृत्युदर व अधिकतम उत्परिवर्तन दर उत्पन्न करती है, इष्टतम मात्रा कहलाती है।
(The amount of mutagen that produces the lowest mortality and maximum mutation rate in plants is called the optimum dose.)
उदाहरण:-
LD50 = यह पौधों में 50% मृत्यु दर उत्पन्न करती है। (LD = Lethal Dose)
[LD50 = It produces 50% mortality in plants. (LD = Lethal Dose)]
व्यापीकृत रूपरेखा (Generalized Outline):- उत्परिवर्तन प्रजनन की विधि निम्न प्रकार से प्रदर्शित की जा सकती है –
(The method of mutation breeding can be demonstrated as follows -)
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