अध्याय 10 कोशिका चक्र और कोशिका विभाजन
बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs)
1. द्विगुणित जीवों में मीओसिस परिणामित करता है
(a) युग्मकों का उत्पादन
(b) गुणसूत्रों की संख्या में कमी
(c) विविधता का प्रवेश
(d) उपरोक्त सभी
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सोचने की प्रक्रिया
यौन प्रजनन में नर और मादा युग्मकों का मिलन शामिल होता है। युग्मकों का संलयन प्लाज्मोगैमी (कोशिकाद्रव्य का संयोग) द्वारा होता है जिसके बाद केरियोगैमी (क्रोमसोम का संयोग) होता है। इससे परिणामी कोशिका में गुणसूत्रों की संख्या दोगुनी हो जाती है।
उत्तर
(d) मीओसिस एक अर्धन विभाजन है जो युग्मकों में गुणसूत्रों की संख्या आधी कर देता है। चूँकि यह कोशिका विभाजन का एक विशेष प्रकार है जिसमें जनन सामग्री का आदान-प्रदान होता है जो अगली पीढ़ियों में विविधता लाता है। इसलिए सभी विकल्प मीओटिक कोशिका विभाजन की विशेषताएँ हैं।
2. मीओसिस के किस चरण पर युग्मकों की आनुवंशिक संरचना अंततः निर्धारित होती है
(a) मेटाफेज़-I
(b) एनाफेज़-II
(c) मेटाफेज़-II
(d) एनाफेज़-I
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उत्तर (b) एनाफेज़-II
एनाफेज़-II के दौरान ही बहन गुणसूत्रों का अंतिम पृथक्करण होता है, जिससे प्रत्येक युग्मक की सटीक आनुवंशिक संरचना निर्धारित होती है। इसलिए, युग्मकों की आनुवंशिक संरचना अंततः एनाफेज़-II में निर्धारित होती है।
3. मीओसिस जीवों में होता है
(a) यौन प्रजनन के दौरान
(b) वनस्पति प्रजनन के दौरान
(c) (a) और (b) दोनों
(d) इनमें से कोई नहीं
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उत्तर
(a) मेओसिस यौन प्रजनन करने वाले जीवों में गुणसूत्रों की संख्या को आधी करने के लिए होता है ताकि उनके गैमेट्स मिलने से पहले संतति में गुणसूत्रों की संख्या $(2 n)$ स्थिर बनी रहे।
वनस्पति प्रजनन पौधों में होने वाला एक प्रकार का अलैंगिक प्रजनन है जिसमें गैमेट्स का निर्माण और संलयन शामिल नहीं होता।
4. मेओसिस के अनाफेज़-I के दौरान
(a) समजात गुणसूत्र अलग होते हैं
(b) असमजात ऑटोसोम अलग होते हैं
(c) बहन क्रोमैटिड्स अलग होती हैं
(d) अ-बहन क्रोमैटिड्स अलग होती हैं
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उत्तर
(a) अनाफेज़-I के दौरान समजात गुणसूत्र अलग होते हैं, जबकि बहन क्रोमैटिड्स अपने सेंट्रोमीयर पर जुड़ी रहती हैं।
5. माइटोसिस की विशेषता है
(a) अपचयी विभाजन
(b) समान विभाजन
(c) दोनों (a) और (b)
(d) समजात गुणसूत्रों की युग्मन
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सोचने की प्रक्रिया
वृद्धि और गुणन सभी जीवित जीवों की विशेषता है। यह माइटोसिस कोशिका विभाजन द्वारा पूरा होता है जिससे कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि होती है। यह निम्न स्तर के जीवों और पौधों में अलैंगिक प्रजनन में भी शामिल है।
उत्तर
(b) माइटोसिस समान विभाजन द्वारा विशेषता होती है क्योंकि पुत्री कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या माता-कोशिका के समान ही रहती है। जबकि अपचयी विभाजन मीओसिस की विशेषता है।
6. मीओसिस-I का एक द्विसंयुजी (bivalent) होता है
(a) दो क्रोमैटिड और एक केन्द्रक
(b) दो क्रोमैटिड और दो केन्द्रक
(c) चार क्रोमैटिड और दो केन्द्रक
(d) चार क्रोमैटिड और चार केन्द्रक
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उत्तर
(c) एक जोड़े समाप्त समजात गुणसूत्रों द्वारा बना संकुल द्विसंयुजी या टेट्राड कहलाता है। इसमें दो केन्द्रक और चार क्रोमैटिड होते हैं।
शेष विकल्प गलत हैं।
7. वे कोशिकाएँ जो विभाजित नहीं हो रही हैं, संभवतः इस अवस्था पर होंगी
(a) $\mathrm{G}_{1}$
(b) $\mathrm{G}_{2}$
(c) $\mathrm{G}_{0}$
(d) S-प्रावस्था
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सोचने की प्रक्रिया
कोशिका विभाजन सभी जीवित जीवों में अत्यंत महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। कोशिका विभाजन से पहले वह स्वयं को तैयार करती है, DNA की प्रतिकृति और कोशिका वृद्धि होती है।
उत्तर
(c) $G_{0}$, G का अर्थ वृद्धि है और शून्य का तात्पर्य है कि इस अवस्था में कोई वृद्धि नहीं होती। इसे विराम अवस्था $\left(G_{0}\right)$ भी कहा जाता है। शरीर की कुछ कोशिकाएँ जैसे हृदय कोशिकाएँ, न्यूरॉन जो विभाजित नहीं होतीं, $G_{1}$ अवस्था से बाहर निकलकर कोशिका चक्र की निष्क्रिय $G_{0}$ अवस्था में प्रवेश कर जाती हैं।
इस अवस्था में कोशिकाएँ चयापचयिक रूप से सक्रिय रहती हैं परंतु प्रस्फुटित नहीं होतीं जब तक कि जीव की आवश्यकता के अनुसार उन्हें ऐसा करने को न कहा जाए।
$G_{1}$ चरण माइटोटिक चक्र के अंत और डीएनए प्रतिकृतिकरण के प्रारंभ के बीच चलने वाला प्रथम वृद्धि चरण या पश्च-माइटोटिक अंतराल चरण है।
$G_{2}$ चरण द्वितीय वृद्धि चरण या पूर्व-माइटोटिक अंतराल चरण है जिसमें कोशिका स्वयं को विभाजन, अर्थात् माइटोसिस, के लिए तैयार करती है।
S-चरण संश्लेषणात्मक चरण है जिसमें गुणसूत्र प्रतिकृत होते हैं, अर्थात् डीएनए प्रतिकृतिकरण, नई क्रोमेटिन तंतुओं का निर्माण आदि होता है।
8. निम्नलिखित में से कौन-सी घटना माइटोसिस के दौरान नहीं देखी जाती?
(a) क्रोमेटिन संघनन
(b) केंद्रिकाओं का विपरीी ध्रुवों की ओर गमन
(c) ऐसे गुणसूत्रों की उपस्थिति जिनमें दो गुणसूत्र केंद्रक के साथ जुड़े हों
(d) क्रॉसिंग ओवर
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उत्तर
(d) क्रॉसिंग ओवर समजात गुणसूत्रों के युग्म के बीच आनुवंशिक विनिमय की घटना है और यह अर्धसूत्री कोशिका विभाजन की विशिष्ट विशेषता है। यह माइटोसिस में नहीं होती है। शेष विकल्प माइटोसिस के चरणों को दर्शाते हैं।
9. अर्धसूत्री विभाजन के बारे में गलत कथन की पहचान कीजिए
(a) समजात गुणसूत्रों का युग्मन
(b) चार अर्धगुणसूत्री कोशिकाएँ बनती हैं
(c) अर्धसूत्री विभाजन के अंत में गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है
(d) डीएनए प्रतिकृतिकरण के दो चक्र होते हैं
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उत्तर
(d) डीएनए प्रतिकृतिकरण के दो चक्र मियोसिस में नहीं होते हैं।
अन्य विकल्प (a), (b) और (c) मियोटिक कोशिका विभाजन को परिभाषित करते हैं।
10. $G_{1}$ प्रावस्था के बारे में सही कथन चुनें
(a) कोशिका चयापचय रूप से निष्क्रिय होती है
(b) कोशिका में डीएनए प्रतिकृतिकरण नहीं होता
(c) यह बड़े अणुओं के संश्लेषण की प्रावस्था नहीं है
(d) कोशिका वृद्धि बंद कर देती है
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उत्तर
(b) $\mathrm{G}_{1}$ प्रावस्था का अर्थ है गैप 1 प्रावस्था। यह माइटोसिस और डीएनए प्रतिकृतिकरण के प्रारंभ के बीच का अंतराल है। कोशिका चयापचय रूप से सक्रिय होती है और लगातार बढ़ती रहती है, लेकिन डीएनए सामग्री की प्रतिकृति नहीं करती। कोशिका डीएनए प्रतिकृतिकरण के लिए आवश्यक प्रोटीन भी संश्लेषित करती है।
शेष विकल्प $G_{1}$ प्रावस्था की विशेषताएँ नहीं हैं।
बहुत ही लघु उत्तरीय प्रश्न
1. एक प्रोकैरियोट और एक यूकैरियोट में से किस कोशिका का कोशिका विभाजन समय छोटा होता है?
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सोचने की प्रक्रिया
प्रोकैरियोटिक कोशिका की संरचना और कोशिकीय संगठन सरल होता है। इसका केंद्रक परमाण्विक झिल्ली से युक्त नहीं होता है।
उत्तर
प्रोकैरियोटिक कोशिका का कोशिका चक्र यूकैरियोटिक कोशिका की तुलना में छोटा होता है।
2. कोशिका चक्र की कौन-सी प्रावस्था सबसे अधिक अवधि की होती है?
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उत्तर
इंटरफेज सबसे अधिक अवधि की होती है। इसमें निम्नलिखित घटनाएँ होती हैं और इसे निम्नलिखित प्रावस्थाओं में विभाजित किया गया है
(a) $G_{1}$ प्रावस्था (गैप 1) सूत्री विभाजन तथा DNA प्रतिकृतिकरण प्रारम्भ होने के बीच के अन्तराल के अनुरूप होती है। कोशिका उपापचयी रूप से सक्रिय तथा निरन्तर बढ़ती रहती है, परन्तु अपना DNA प्रतिकृत नहीं करती।
(b) S-प्रावस्था (संश्लेषण प्रावस्था) उस अवधि को दर्शाती है जिस दौरान DNA संश्लेषण अथवा प्रतिकृतिकरण होता है।
(i) प्रति कोशिका DNA की मात्रा दुगुनी हो जाती है।
(ii) गुणसूत्रों की संख्या में वृद्धि नहीं होती।
(c) $G_{2}$ प्रावस्था (गैप 2) सूत्री विभाजन की तैयारी के लिए प्रोटीन संश्लेषित किए जाते हैं, जबकि कोशिका वृद्धि जारी रहती है।
3. गुणसूत्रों को रंगने के लिए प्रयुक्त होने वाला एक सामान्य रंजक नाम लिखिए।
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सोचने की प्रक्रिया
गुणसूत्र मेटाफेज़ में सबसे मोटे तथा सबसे छोटे होते हैं। इन्हें कैरियोटाइपिंग के लिए रंगा जाता है ताकि गुणसूत्रों की आगे की अध्ययन-विधि की जा सके।
उत्तर
एसीटोकार्मीन तथा जीम्सा रंजक गुणसूत्रों को रंगने के लिए प्रयोग किए जा सकते हैं।
4. किन पशु तथा पादप ऊतकों में अर्धसूत्रण होता है?
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उत्तर
अर्धसूत्रण एक विशेष प्रकार का कोशिका विभाजन है, जिसे अपचयी विभाजन भी कहा जाता है, जो पादपों तथा पशुओं के नर व मादा जनन अंगों की जनन कोशिकाओं अथवा लिंग कोशिकाओं में होता है। ये नर $(♂)$ तथा मादा $(♀)$ युग्मकों का निर्माण करते हैं जो लैंगिक प्रजनन में भाग लेते हैं।
5. यदि $E$. coli के औसत द्विगुणन समय 20 मिनट है, तो दो $E$. coli कोशिकाओं को 32 कोशिकाओं में बदलने में कितना समय लगेगा?
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उत्तर
1 घण्टा -20 मिनट
ये 16 कोशिकाएँ बनाने के लिए होने वाली 4 क्रमिक कोशिका विभाजन हैं और प्रत्येक विभाजन में लगता है $=20 \mathrm{~min}$ कुल समय $=20 \times 4=80$ मिनट या $1 \mathrm{hr} 20$ मिनट
इसलिए, 1 कोशिका 1 घंटा 20 मिनट में 16 कोशिकाएँ बनाती है और 2 कोशिकाएँ 1 घंटा 20 मिनट में 32 कोशिकाएँ बनाती हैं।
6. मानव शरीर के किस भाग का उपयोग माइटोसिस के चरणों को प्रदर्शित करने के लिए करना चाहिए?
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उत्तर
मानव शरीर की सभी कोशिकाएँ सोमैटिक कोशिकाएँ हैं, सिवाय पुरुष और महिला प्रजनन अंगों की जर्मिनल कोशिकाओं के। सोमैटिक कोशिकाएँ वृद्धि और पुनर्जनन के लिए माइटोटिक कोशिका विभाजन द्वारा विभाजित होती हैं। इनका उपयोग माइटोसिस को प्रदर्शित करने के लिए किया जा सकता है।
7. एक क्रोमैटिड को क्रोमोसोम के रूप में वर्गीकृत करने के लिए किन गुणों की आवश्यकता होती है?
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उत्तर
क्रोमैटिड एक द्विगुणित क्रोमोसोम की एक प्रति होती है, जो दूसरी प्रति से सेंट्रोमियर द्वारा जुड़ी होती है। क्रोमोसोम सामग्री की द्विगुणितता कोशिका चक्र के संश्लेषण चरण में होती है।
माइटोसिस के दौरान, देर से मेटाफेज़ और प्रारंभिक अनाफेज़ में, क्रोमोसोम्स का अनुदैर्ध्य विभाजन होता है और इस प्रकार दो क्रोमोसोम अलग हो जाते हैं, जो पुत्री कोशिकाओं में विभाजित हो जाते हैं।
8. आरेख मियोसिस के प्रोफेज़-I में एक बाइवेलेंट दिखाता है। चार क्रोमैटिड्स में से कौन-सी क्रॉसिंग ओवर कर सकती है?
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उत्तर
लेप्टोटीन अवस्था में समजात गुणसूत्र एक-दूसरे के समानांतर रहते हैं। प्रत्येक गुणसूत्र में चार क्रोमैटिड होती हैं और वे द्विगुणित होते हैं। समजात गुणसूत्रों की असहोदर क्रोमैटिडें प्रोफेज़-I के पैकिटीन चरण में क्रॉस ओवर करती हैं।
9. यदि एक ऊतक में किसी समय 1024 कोशिकाएँ हैं, तो मूल माता-पिता की एकल कोशिका ने कितने चक्र माइटोसिस से गुज़री होगी?
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उत्तर
माता-पिता की कोशिका 10 बार माइटोसिस चक्र से गुज़रती है ताकि 1024 कोशिकाएँ बन सकें।
10. एक एन्थर में 1200 परागकण हैं। उन्हें उत्पन्न करने के लिए कितनी पराग मातृ कोशिकाएँ होनी चाहिए थीं?
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सोचने की प्रक्रिया
पराग मातृ कोशिका (2n) अर्धसूत्री कोशिका विभाजन से गुज़रती है, प्रत्येक ऐसी कोशिका चार पुत्री कोशिकाएँ उत्पन्न करती है जिनमें एकल (n) गुणसूत्र संख्या होती है।
उत्तर
1200 परागकण उत्पन्न करने के लिए तीन सौ पराग मातृ कोशिकाएँ होनी चाहिए, क्योंकि एक पराग मातृ कोशिका चार परागकण उत्पन्न करती है।
११. सेल चक्र के किस चरण में डीएनए संश्लेषण होता है?
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उत्तर
इंटरफेज का संश्लेषण चरण या S-चरण, वह चरण है जहाँ सेल चक्र में डीएनए संश्लेषण या प्रतिकृतिकरण होता है।
१२. यह कहा जाता है कि मानव कोशिकाओं (यूकैरियोटिक कोशिकाओं) में एक चक्र सेल विभाजन में २४ घंटे लगते हैं। आपके अनुसार चक्र का कौन-सा चरण सेल चक्र का अधिकतम भाग घेरता है?
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सोचने की प्रक्रिया
सेल चक्र एक क्रमबद्ध घटना है और यह आनुवंशिक नियंत्रण में है। हर कोशिका विभाजन शुरू करने से पहले खुद को तैयार करती है। यह तैयारी सेल चक्र के इंटरफेज चरण में होती है।
उत्तर
यदि किसी कोशिका को विभाजित होने में २४ घंटे लगते हैं, तो उसे सेल विभाजन से गुजरने के लिए खुद को तैयार करने हेतु इंटरफेज चरण में १८-२० घंटे व्यतीत करने होंगे।
१३. यह देखा गया है कि हृदय कोशिकाएँ सेल विभाजन प्रदर्शित नहीं करतीं। ऐसी कोशिकाएँ आगे नहीं विभाजित होतीं और … चरण से बाहर निकलकर सेल चक्र के एक निष्क्रिय चरण … में प्रवेश कर जाती हैं। रिक्त स्थान भरें।
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उत्तर
यह देखा गया है कि हृदय कोशिकाएँ सेल विभाजन प्रदर्शित नहीं करतीं। ऐसी कोशिकाएँ आगे नहीं विभाजित होतीं और $G_{1}$ चरण से बाहर निकलकर सेल चक्र के एक निष्क्रिय चरण अवस्थित चरण $\left(G_{0}\right)$ में प्रवेश कर जाती हैं।
पेशी कोशिकाएँ जब परिपक्वता के स्तर तक पहुँच जाती हैं, तो वे अब विभाजित नहीं होतीं और अपने पूरे जीवन के दौरान केवल अपना कार्य करती रहती हैं। इसी प्रकार की स्थिति तंत्रिका कोशिकाओं की भी होती है, जो अत्यधिक विशिष्ट होती हैं और एक बार विशिष्ट हो जाने के बाद विभाजित होने की क्षमता खो देती हैं। वे मृत्यु होने तक उसी अवस्था में बनी रहती हैं।
14. निम्नलिखित किस युग्मन विभाजन की अवस्था में बनते हैं? नीचे दिए गए संकेत बिंदुओं से उत्तर चुनें।
(a) सिनैप्टोनैमल संकुल __________।
(b) पुनर्संयोजन नोड्यूल __________।
(c) एंजाइम पुनर्संयोजक की उपस्थिति/सक्रियता __________।
(d) कायस्मेटा की समाप्ति __________।
(e) इंटरकाइनेसिस __________।
(f) कोशिकाओं का द्वंद्व निर्माण __________।
संकेत
(a) जाइगोटीन,
(b) पैकीटीन,
(c) पैकीटीन,
(d) डायकाइनेसिस,
(e) टेलोफेस-I के बाद/युग्मन विभाजन-II के प्रोफेस से पहले,
(f) टेलोफेस-I/युग्मन विभाजन-I के बाद।
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उत्तर
(a) सिनैप्टोनैमल संकुल जाइगोटीन।
(b) पुनर्संयोजन नोड्यूल पैकीटीन।
(c) एंजाइम पुनर्संयोजक की उपस्थिति/सक्रियता टेलोफेस-I/युग्मन विभाजन-I के बाद
(d) कायस्मेटा की समाप्ति डायकाइनेसिस।
(e) इंटरकाइनेसिस टेलोफेस-I के बाद/युग्मन विभाजन-II के प्रोफेस से पहले।
(f) कोशिकाओं का द्वंद्व निर्माण पैकीटीन।
लघु उत्तरीय प्रश्न
1. सेंट्रायोल की भूमिका बताएँ जो कि स्पिंडल निर्माण के अतिरिक्त हो।
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सोचने की प्रक्रिया
पशु कोशिका में कुछ झिल्ली रहित कोशिका अंग होते हैं। सेन्ट्रोसोम उनमें से एक है। सेन्ट्रोसोम के भाग के रूप में दो बेलनाकार संरचनाएँ होती हैं, इन्हें सेन्ट्रायोल कहा जाता है।
उत्तर
सेन्ट्रोसोम में स्थित दो सेन्ट्रायोल एक-दूसरे के लम्बवत् होते हैं। प्रत्येक की संरचना एक गाड़ी के पहिए जैसी होती है। ये पाद/पादिकाओं की बेसल बॉडी बनाने के साथ-साथ पशु कोशिका विभाजन में स्पिन्डल तंतु भी बनाते हैं। यह सूक्ष्मनलिकाओं और शुक्राणु की पूँछ बनाने में भी सहायक होते हैं।
2. माइटोकॉन्ड्रिया और प्लास्टिड्स में उनका स्वयं का डीएनए (आनुवंशिक पदार्थ) होता है। कोशिका के केन्द्रकीय विभाजन (माइटोसिस) के दौरान इनका क्या होता है, इस बारे में क्या जानकारी है?
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उत्तर
माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में उपस्थित डीएनए अतिरिक्त-गुणसूत्रीय डीएनए होता है। इसका केन्द्रकीय विभाजनों से कोई सम्बन्ध नहीं होता। माइटोसिस में केवल केन्द्रकीय डीएनए ही भाग लेता है।
3. आरेख को लेबल कीजिए और यह भी निर्धारित कीजिए कि यह संरचना किस चरण में दिखाई देती है।
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सोचने की प्रक्रिया
कोशिका विभाजन कोशिका चक्र की एक महत्वपूर्ण घटना है। कोशिका विभिन्न चरणों से गुजरती है जिनमें इसके केन्द्रकीय पदार्थ में कई परिवर्तन देखे जाते हैं।
उत्तर
आरेख माइटोटिक कोशिका विभाजन के प्रोफेज और मेटाफेज चरण के बीच के संक्रमण चरण को दर्शाता है।
4. एक कोशिका में 32 गुणसूत्र हैं। यह समसूत्री विभाजन से गुजरती है। मेटाफेज के दौरान गुणसूत्र संख्या $(n)$ क्या होगी? एनाफेज के दौरान DNA सामग्री (C) क्या होगी?
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सोचने की प्रक्रिया
समसूत्री कोशिका विभाजन जीव के विकास और वृद्धि में सहायक होता है। यह अलैंगिक रूप से प्रजनन करने वाले जीवों में भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
उत्तर
समसूत्री कोशिका विभाजन एक जीव की सोमैटिक कोशिकाओं में होता है। पुत्री कोशिकाओं में गुणसूत्र संख्या माता-पिता (विभाजित हो रही) कोशिका के समान ही रहती है, इसलिए मेटाफेज या एनाफेज में भी गुणसूत्र संख्या नहीं बदलती है।
DNA सामग्री इंटरफेज के संश्लेषण चरण में दोगुनी हो जाती है और एनाफेज में विभाजित हो जाती है, लेकिन गुणसूत्र संख्या समान रहती है।
5. एक ऊतक में समसूत्री चरण की जांच करते समय, कुछ कोशिकाएँ 16 गुणसूत्रों के साथ और कुछ 32 गुणसूत्रों के साथ पाई जाती हैं। आप इस गुणसूत्र संख्या में अंतर के लिए कौन-से संभावित कारण बता सकते हैं? क्या आपको लगता है कि 16 गुणसूत्रों वाली कोशिकाएँ 32 गुणसूत्रों वाली कोशिकाओं से उत्पन्न हो सकती हैं या इसके विपरीत?
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उत्तर
ऐसी स्थिति मोज़ेक या मोज़ेसिज़्म के कारण उत्पन्न हो सकती है, जिसका अर्थ है एक ही व्यक्ति में दो या अधिक जीनोटाइप वाली कोशिकाओं की आबादियों का संरक्षण।
यह गैर-विभाजन, ऐनाफेज़ में पिछड़ना और एंडोरिप्लिकेशन सहित विभिन्न तंत्रों से हो सकता है। यह विकास के दौरान होने वाले उस उत्परिवर्तन से भी हो सकता है जो केवल वयस्क कोशिकाओं के एक उपसमूह तक ही फैलता है।
इस स्थिति में, 16 गुणसूत्रों वाली कोशिकाएँ 32 गुणसूत्रों वाली कोशिकाओं से उत्पन्न हो सकती हैं।
6. कोशिका चक्र के विभिन्न चरणों के दौरान निम्नलिखित घटनाएँ होती हैं। प्रत्येक घटना के सामने उस चरण का नाम लिखिए।
(a) केंद्रक झिल्ली का विघटन __________।
(b) केंद्रकिका का प्रकट होना __________।
(c) केंद्रक का विभाजन __________।
(d) डीएनए की प्रतिकृति __________।
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उत्तर
(a) प्रोफेज़
(b) टेलोफेज़
(c) ऐनाफेज़
(d) एस-चरण
7. माइटोसिस दो ऐसी कोशिकाएँ उत्पन्न करता है जो एक-दूसरे के समान होती हैं। यदि माइटोसिस के दौरान निम्नलिखित अनियमितताएँ हो जाएँ तो क्या परिणाम होगा?
(a) केंद्रक झिल्ली विघटित नहीं होती
(b) डीएनए की प्रतिकृति नहीं होती
(c) केंद्रक विभाजित नहीं होते
(d) कोशिका विभाजन नहीं होता
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सोचने की प्रक्रिया
कोशिका विभाजन जीनेटिक नियंत्रण के अधीन है और अत्यंत सटीक घटना है। फिर भी, कभी-कभी जीनेटिक और आणविक स्तर पर कोशिका चक्र में कुछ गलतियाँ हो जाती हैं जो कुछ असामान्यताओं का कारण बन सकती हैं।
उत्तर
(a) यदि परमाणु झिल्ली विघटित नहीं होती है, तो स्पिंडल तंतु गुणसूत्रों तक नहीं पहुँच पाएंगे और वे कोशिका के विपरीत ध्रुवों की ओर नहीं बढ़ पाएंगे। कुछ प्रोटोजोआ, जैसे अमीबा में, स्पिंडल नाभिक के भीतर बनता है और इसे अंतःनाभिकीय समिटोसिस या प्री-समिटोसिस कहा जाता है।
(b) यदि डीएनए की प्रतिलिपि नहीं बनती है, तो कोशिका सेल-चक्र के एस-चरण को पार नहीं कर पाएगी क्योंकि कोई गुणसूत्र नहीं बनेंगे, और वह $\mathrm{M}$-(समिटोटिक चरण) में प्रवेश नहीं कर पाएगी या यदि वह समिटोसिस में प्रवेश कर भी ले तो चक्र रुक जाएगा,
(c) यदि केंद्रकें विभाजित नहीं होते हैं, तो एक पुत्री कोशिका को गुणसूत्रों का पूरा युग्म प्राप्त होगा और दूसरी कोशिका को कोई भी नहीं मिलेगा। इससे ट्राइसोमी हो सकती है।
(d) यदि कोशिका विभाजन नहीं होता है, तो बहुकेन्द्रकीय अवस्था जिसे सीनोसाइट, सिंकाइशियम कहा जाता है, उत्पन्न होती है, जैसे राइज़ोपस और वाउचेरिया आदि में।
8. एककोशिकीय और बहुकोशिकीय दोनों जीव समिटोसिस करते हैं। क्या कोई अंतर देखा जाता है, यदि हों, तो प्रक्रिया में इन दोनों के बीच क्या अंतर हैं?
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उत्तर
एककोशिकीय जीवों में, कोशिका विभाजन का प्रकार अमाइटोसिस कहलाता है जिसमें सोमेटिक कोशिका सीधे दो भागों में विभाजित हो जाती है। बहुकोशिकीय जीवों में अप्रत्यक्ष प्रक्रिया होती है।
एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जीवों दोनों में समिटोसिस द्वारा कोशिका विभाजन में निम्नलिखित अंतर होते हैं
| एककोशिकीय जीव में कोशिका विभाजन (अमाइटोसिस) | बहुकोशिकीय जीव में कोशिका विभाजन (माइटोसिस) |
|---|---|
| यह कोशिकीय और केंद्रकीय सामग्री का प्रत्यक्ष विभाजन है। गुणसूत्रों के निर्माण के बिना। | केंद्रक और कोशिकीय सामग्री प्रत्यक्ष रूप से विभाजित नहीं होती और इसमें गुणसूत्रों का निर्माण शामिल होता है। |
| कोशिका विभाजन के विभिन्न चरण नहीं देखे जाते | इसमें कोशिका विभाजन के विभिन्न चरण शामिल होते हैं। |
 |
 |
9. उस रोगजनक स्थिति का नाम बताइए जब अनियंत्रित कोशिका विभाजन होता है।
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उत्तर
कैंसर वह रोगजनक स्थिति है जिसमें कोशिकाएं कोशिका विभाजन पर नियंत्रण खो देती हैं और इससे उस अंग में विरूपता उत्पन्न हो जाती है जिसमें ऐसा कोशिका विभाजन होता है।
१०. पशु कोशिकाओं में S-प्रावस्था के दौरान दो प्रमुख घटनाएँ होती हैं—DNA प्रतिकृति और सेन्ट्रायोल की द्विगुणन। ये घटनाएँ कोशिका के किन भागों में होती हैं?
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उत्तर
DNA प्रतिकृति केन्द्रक में होती है और सेन्ट्रायोल की द्विगुणन कोशिका द्रव्य में होती है। सेन्ट्रायोल पशु कोशिकाओं में कोशिका विभाजन के समय स्पिन्डल तंतुओं का निर्माण करता है जो कोशिका के भीतर गुणसूत्रों की गति को नियंत्रित करते हैं। सेन्ट्रायोल की स्थिति केन्द्रक की स्थिति निर्धारित करती है और कोशिका की स्थानिक व्यवस्था में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
११. कथन पर टिप्पणी करें—“मियोसिस प्रत्येक प्रजाति के विशिष्ट गुणसूत्र संख्या के संरक्षण में सहायक होता है, यद्यपि यह प्रक्रिया स्वयं गुणसूत्र संख्या को आधा कर देती है।”
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उत्तर
मियोसिस वह यांत्रिकी है जिसके द्वारा लैंगिक रूप से प्रजनन करने वाले जीवों में प्रत्येक प्रजाति की विशिष्ट गुणसूत्र संख्या की पीढ़ी दर पीढ़ी संरक्षण सुनिश्चित होता है। यद्यपि यह प्रक्रिया गुणसूत्र संख्या को आधी कर देती है, किंतु अगली पीढ़ी में नर युग्मक $(n)$ और मादा युग्मक $(n)$ के संयोग से यह संख्या पुनः स्थापित हो जाती है।
मियोसिस जीवों की जनसंख्या में एक पीढ़ी से अगली पीढ़ी में आनुवंशिक विविधता को भी बढ़ाता है।
१२. उस कोशिका का नाम बताएँ जो महीनों और वर्षों तक डिप्लोटीन अवस्था में रुकी रहती है। २-३ पंक्तियों में टिप्पणी करें कि यह कोशिका चक्र कैसे पूर्ण करती है?
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उत्तर
स्तनधारी अंडाणुओं में डिप्लोटीन चरण पर मियोटिक गिरफ्तारी सामान्यतः होती है। मादाओं में मियोसिस भ्रूण में प्रारंभ होती है और डिप्लोटीन तक आगे बढ़ती है, जब गुणसूत्र विसरित हो जाते हैं और कोशिकाओं को डिक्टिएट चरण में होना कहा जाता है। यह गिरफ्तारी हार्मोनल नियंत्रण के अंतर्गत होती है।
कई उभयचर अंडाणुओं, पक्षियों और लंबी अपरिपक्वता अवधि वाले कीटों में, अंडाणु कई वर्षों तक डिक्टिएट चरण में रुका रह सकता है और डिप्लोटीन में लंबी अवधि बिता सकता है।
इस चरण की विशेषता लैम्पब्रश गुणसूत्रों का निर्माण है जहाँ तीव्र RNA संश्लेषण होता है और DNA लूपों में अधिकांश जीन सक्रिय रूप से ट्रांसक्राइब और व्यक्त होते हैं।
13. पादप कोशिकाओं में साइटोकाइनिसिस पशु कोशिकाओं से किस प्रकार भिन्न होती है?
Show Answer
उत्तर
पादप कोशिका और पशु कोशिका में साइटोकाइनिसिस के बीच अंतर इस प्रकार है
| पादप कोशिका में साइटोकाइनेसिस | जंतु कोशिका में साइटोकाइनेसिस |
|---|---|
| कोशिका द्रव्य का विभाजन कोशिका प्लेट बनने से होता है। | कोशिका द्रव्य का विभाजन क्लीवेज (चीरा) द्वारा होता है। |
| कोशिका प्लेट का निर्माण कोशिका के केंद्र से प्रारंभ होता है और बाहर की ओर, पार्श्वीय भित्तियों की ओर बढ़ता है। | क्लीवेज परिधि से प्रारंभ होता है और फिर अंदर की ओर बढ़ता है, कोशिका को दो भागों में विभाजित करता है। |
 |
 |
दीर्घ उत्तरीय प्रश्न
1. कथन पर टिप्पणी करें— टेलोफेज़ प्रोफेज़ का उल्टा होता है।
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उत्तर
निम्न विपरीत अंतर दर्शाते हैं कि कोशिका विभाजन में टेलोफेज़ प्रोफेज़ का उल्टा होता है।
| प्रोफेज़ | टेलोफेज़ |
|---|---|
| कोशिका विभाजन में (कैरियोकिनेसिस) का प्रथम चरण, कोशिका द्रव की चिपचिपाहट बढ़ जाती है। | कोशिका विभाजन में कैरियोकिनेसिस का अंतिम चरण। कोशिका द्रव की चिपचिपाहट घट जाती है। |
| अस्पष्ट और आपस में जुड़े हुए DNA लंबे गुणसूत्रों के रूप में संघनित हो जाते हैं। | गुणसूत्र समूह स्वयं को नाभिक में पुनः संगठित करते हैं। |
| क्रोमैटिन गायब हो जाता है और गुणसूत्र रेशे छोटे और मोटे हो जाते हैं। | गुणसूत्र लंबे हो जाते हैं और एक-दूसरे से ओवरलैप होकर क्रोमैटिन बनाते हैं। |
| स्पिंडल रेशे ध्रुवों की ओर केंद्रक से जुड़कर प्रकट होते हैं, जानवरों में तारकीय किरणों के साथ और पौधों में तारकीय किरणों के बिना। | ध्रुवों के आसपास स्पिंडल रेशे गायब हो जाते हैं, पौधों में तारकीय किरणें भी गायब हो जाती हैं। |
| केंद्रक पूरी तरह से अपघटित हो जाता है। | नाभिकीय आवरण प्रकट होता है और दो पुत्री नाभिक ध्रुवों पर बनते हैं। |
| ER, गॉल्जी कॉम्प्लेक्स जैसी कोशिका अंगिकाएँ असंगठित हो जाती हैं, और कोशिका द्रव तथा नाभिकीय द्रव के बीच का अंतर गायब हो जाता है। | कोशिका अंगिकाएँ, अर्थात् ER और गॉल्जी कॉम्प्लेक्स, क्रोमैटिन क्षेत्र में प्रकट होते हैं, जिससे वह शेष कोशिका द्रव क्षेत्र से भिन्न हो जाता है। |
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2. मियोटिक प्रोफेज़-I के विभिन्न चरण क्या हैं? प्रत्येक चरण के दौरान होने वाले गुणसूत्रकीय घटनाओं की गणना कीजिए?
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उत्तर
प्रोफेज़-I लंबे समय तक होता है और इसमें मियोटिक कोशिका विभाजन में कई जटिल परिवर्तन शामिल होते हैं। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि लैंगिक रूप से प्रजनन करने वाले जीवों में जेनेटिक पुनर्संयोजन और विविधता इसी चरण की घटनाओं के कारण होती है।
लेप्टोटीन
(i) क्रोमेटिन जाल खुल जाता है और धागे स्पष्ट हो जाते हैं।
(ii) गुणसूत्र पतले, सुडौल और लंबे होते हैं।
(iii) गुणसूत्रों की संख्या द्विगुणित होती है।
जाइगोटीन
(i) संगत गुणसूत्र आंतरिक रूप से जुड़ जाते हैं।
(ii) युग्मन की प्रक्रिया को सिनैप्सिस कहा जाता है। यह इतना सटीक होता है कि युग्मन केवल संगत गुणसूत्रों के बीच ही नहीं, बल्कि संगत व्यक्तिगत इकाइयों के बीच भी होता है।
(iii) गुणसूत्र छोटे और मोटे हो जाते हैं।
पैकीटीन या पैकिनेमा
(i) सिनैप्टिक गुणसूत्र अत्यंत आंतरिक रूप से जुड़ जाते हैं।
(ii) गुणसूत्रों का युग्मन छोटा और मोटा हो जाता है।
(iii) इस चरण में क्रॉसिंग ओवर होता है। काइअज़्मेटा स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं।
डिप्लोटीन
(i) समजात गुणसूत्र एक-दूसरे से अलग होने लगते हैं।
(ii) काइअज़्मेटा गुणसूत्रों से बाहर खिसकने लगते हैं। इसे काइअज़्मेटा का टर्मिनलाइज़ेशन कहा जाता है।
(iii) गुणसूत्र अलग होने लगते हैं लेकिन पृथक्करण पूर्ण नहीं होता है।
(iv) केंद्रक झिल्ली और केंद्रकिका लुप्त होने लगते हैं।
डायकाइनिसिस
(i) द्विगुणसूत्र और अधिक संघनित हो जाते हैं और यादृच्छिक रूप से वितरित होते हैं।
(ii) युग्मित गुणसूत्रों की पृथक्करण लगभग पूर्ण हो जाती है।
(iii) काइअज़्मेटा का टर्मिनलाइज़ेशन लगभग पूर्ण हो जाता है।
(iv) केंद्रक झिल्ली और केंद्रकिका लुप्त हो जाते हैं।
3. माइटोसिस और मीओसिस की घटनाओं में अंतर बताइए।
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उत्तर
सूत्री कोशिका विभाजन से उन कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि होती है जिनकी आनुवांशिक संरचना समान होती है, जबकि युग्मकजनन करने वाले जीवों के जीवनचक्र में अर्धसूत्री विभाजन का महत्व होता है।
| माइटोसिस | मीओसिस |
|---|---|
| घटना | |
| प्रोफेज़ | |
| क्रोमोमियर स्पष्ट नहीं होते। | क्रोमोमियर काफी स्पष्ट होते हैं। |
| प्रोफेज़ अवधि में छोटा होता है। | प्रोफेज़-I अवधि में लंबा होता है जबकि प्रोफेज़-II बहुत संक्षिप्त होता है। |
| प्रोफेज़ सरल होता है और इसे उप-चरणों में लगभग अलग नहीं किया जा सकता। | प्रोफेज़-I जटिल होता है और इसे पाँच उप-चरणों में बाँटा जा सकता है। प्रोफेज़-II, हालाँकि, बहुत सरल होता है। |
| प्रत्येक गुणसूत्र में दो स्पष्ट क्रोमेटिड होते हैं। | प्रोफेज़-I के गुणसूत्रों में स्पष्ट क्रोमेटिड नहीं दिखते। |
| कोई बुके चरण दर्ज नहीं होता। | जानवरों और कुछ पौधों के गुणसूत्र प्रारंभिक प्रोफेज़-I के दौरान एक ओर की ओर अभिसरित होते हैं। इसे बुके चरण कहा जाता है। |
| कायस्मेटा अनुपस्थित होते हैं। | डिप्लोटीन, डायकाइनिसिस (प्रोफेज़-I) और मेटाफेज़-I के दौरान समजात गुणसूत्रों के बीच दृश्य संबंध या कायस्मेटा देखे जाते हैं। |
| मेटाफेज़ | |
| केंद्रकेंद्रक एकल मेटाफेज़ प्लेट बनाते हैं। | मेटाफेज़-I में केंद्रकेंद्रक द्वैध मेटाफेज़ प्लेट बनाते हैं लेकिन मेटाफेज़-II में केवल एक। |
| गुणसूत्र स्वतंत्र होते हैं और कोई संबंध नहीं दिखाते। | समजात गुणसूत्र परस्पर जुड़े होते हैं। इसलिए, मेटाफेज़-I में गुणसूत्र युग्मों या बाइवेलेंट्स के रूप में होते हैं। वे मेटाफेज़-II में स्वतंत्र होते हैं। |
| केवल केंद्रकेंद्रक विषुव रेखा पर होते हैं। गुणसूत्रों की भुजाएँ विभिन्न दिशाओं में उन्मुख होती हैं। | मेटाफेज़-I में गुणसूत्रों की भुजाएँ ज्यादातर विषुव रेखा पर होती हैं जबकि केंद्रकेंद्रक ध्रुवों की ओर उन्मुख होते हैं। |
| एक केंद्रकेंद्रक दोनों स्पिंडल ध्रुवों से जुड़ा होता है। | मेटाफेज़-I में एक केंद्रकेंद्रक एक स्पिंडल ध्रुव से जुड़ा होता है, लेकिन मेटाफेज़-II में दोनों से। |
| एक गुणसूत्र के दो क्रोमेटिड आनुवंशिक रूप से समान होते हैं। | एक गुणसूत्र के दो क्रोमेटिड क्रॉसिंग ओवर के कारण प्रायः आनुवंशिक रूप से भिन्न होते हैं। |
| एनाफेज़ | |
| एनाफेज़ के प्रारंभ में एक केंद्रकेंद्रक लंबवत विभाजित होकर दो केंद्रकेंद्रक बनाता है। | एनाफेज़-I के दौरान केंद्रकेंद्रक विभाजित नहीं होते लेकिन एनाफेज़-II में होते हैं। |
| एनाफेज़िक गुणसूत्र एकल डोरी वाले होते हैं। | एनाफेज़-I में गुणसूत्र द्वि-डोरी वाले होते हैं, लेकिन एनाफेज़-II में एकल डोरी वाले। |
| एनाफेज़ में समान गुणसूत्र विपरीत ध्रुवों की ओर चलते हैं। | एनाफेज़-I और एनाफेज़-II दोनों में असमान गुणसूत्र विपरीत ध्रुवों की ओर चलते हैं। |
| टेलोफेज़ | |
| टेलोफेज़ लंबा होता है और इंटरफेज़ केंद्रक बनाता है। | टेलोफेज़-I छोटा होता है और केंद्रक अब इंटरफेज़ में प्रवेश करते हैं। |
| साइटोकाइनेसिस | |
| साइटोकाइनेसिस हर माइटोसिस के बाद होती है। यह दो नई कोशिकाएँ बनाती है। | साइटोकाइनेसिस प्रायः पहले या अपचयी विभाजन के बाद नहीं होती। यह दूसरे विभाजन के बाद एक साथ होती है जिससे चार नई कोशिकाएँ बनती हैं। |
4. निम्नलिखित पर संक्षिप्त टिप्पणी लिखें
(a) सिनैप्टोनैमल संकुल
(b) मेटाफेज प्लेट
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उत्तर
(a) सिनैप्टोनैमल संकुल ज़िपर-संरचनाएँ हैं जो प्रथम मीयोसिस के प्रोफेज के दौरान समजात गुणसूत्रों के बीच इकट्ठे होते हैं। इनका इकट्ठा होना और बिखरना मीयोटिक प्रोफेज के क्रमिक क्रोमेटिन पुनर्विन्यासों—अर्थात् संघनन, बहना, पुनर्संयोजन और समजात गुणसूत्रों की विफलता—के साथ संबद्ध होता है।
इन्हें वे संरचनाएँ माना जाता है जो समजात गुणसूत्रों के बीच पारस्परिक आदान-प्रदान की संख्या और वितरण को नियंत्रित करती हैं। ये क्रॉस-ओवर को कार्यात्मक काइअज़्मा में भी रूपांतरित करती हैं।
(b) मेटाफेज में, गुणसूत्रों की सेंट्रोमियर मेटाफेज प्लेट (भूमध्यीय प्लेट) पर स्वयं को व्यवस्थित करते हैं, जो एक काल्पनिक रेखा है जो दो सेंट्रोसोम ध्रुवों से समान दूरी पर होती है। यह समान पंक्तिबद्धता विरोधी काइनेटोकोर सूक्ष्मनलिकाओं के कारण होती है। इस प्लेट पर गुणसूत्र—विशेषकर बहन क्रोमेटिड—चार से आठ स्पिंडल रेशों के गुच्छे से जुड़े होते हैं।
5. बहुकोशिकीय जीव में माइटोसिस और मीयोसिस के महत्व को संक्षेप में लिखें।
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उत्तर
बहुकोशिकीय जीव वृद्धि और विकास माइटोटिक कोशिका विभाजन की भागीदारी से करते हैं। मीयोसिस उनमें जीवन चक्र के प्रजनन काल में गैमेट बनाने के लिए होती है।
माइटोसिस का महत्व
(i) बहुकोशिकीय पौधे और जानवर जीवन एक एकल कोशिका के रूप में प्रारंभ करते हैं। सूत्री विभाजन की प्रक्रिया कई कोशिकाओं को उत्पन्न करती है जो विभेदित होकर जीव के ऊतकों, अंगों और अंग-तंत्रों का निर्माण करती हैं।
(ii) यह किसी अंग के आकार और वृद्धि में वृद्धि का कारण बनता है।
(iii) कोशिका प्रजनन कुछ ऊतकों को नवीनीकृत करने और घिसी-पिटी कोशिकाओं को प्रतिस्थापित करने के लिए नई कोशिकाएँ बनाने में प्रयुक्त होता है।
(iv) सूत्री विभाजन कुछ जीवों में अलैंगिक प्रजनन में भी संलग्न होता है, जैसे एककोशिकीय अमीबा और बहुकोशिकीय हाइड्रा में तथा पौधों में कायिक प्रजनन में भी।
सूत्री विभाजन-२ का महत्व
(i) सूत्री विभाजन-२ वह यांत्रिकी है जिसके द्वारा लैंगिक रूप से प्रजनन करने वाले जीवों में प्रत्येक प्रजाति की विशिष्ट गुणसूत्र संख्या की पीढ़ी-दर-पीढ़ी संरक्षण सुनिश्चित किया जाता है।
(ii) सूत्री विभाजन-२ जीवों की आबादी में एक पीढ़ी से अगली पीढ़ी में आनुवंशिक विविधता को भी बढ़ाता है। विविधताएँ विकास की प्रक्रिया के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।
6. एक जीव में गुणसूत्रों के दो युग्म हैं (अर्थात् गुणसूत्र संख्या = 4)। सूत्री विभाजन-२ के विभिन्न चरणों के दौरान गुणसूत्रों की व्यवस्था को आरेखीय रूप से दर्शाइए।
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सोचने की प्रक्रिया
सूत्री विभाजन एक अपचयी विभाजन है जिसमें पुत्री कोशिकाओं में गुणसूत्र संख्या आधी हो जाती है। गुणसूत्र संख्या इसलिए घटती है क्योंकि गुणसूत्रों का आधा समुच्चय सूत्री विभाजन-I की दो पुत्री कोशिकाओं में चला जाता है। इस प्रकार आधे समुच्चय वाली दो कोशिकाएँ पुनः सूत्री विभाजन-II में प्रवेश करती हैं जो सूत्री विभाजन के समान होता है।
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