AIPMT 1998 Biology Question Paper with Answer and Solution in Gujarati

(D) અનૈચ્છિક સ્નાયુઓ (સરળ સ્નાયુઓ) રુધિર વાહિનીઓ,ગ્રંથિઓની નલિકાઓ અને કીકી જેવા આંતરિક અંગોની દીવાલોમાં જોવા મળે છે. જોકે,મૂત્રમાર્ગમાં અનૈચ્છિક સરળ સ્નાયુઓ (આંતરિક મૂત્રમાર્ગીય સંકોચક સ્નાયુ) અને સ્વૈચ્છિક કંકાલ સ્નાયુઓ (બાહ્ય મૂત્રમાર્ગીય સંકોચક સ્નાયુ) બંને હોય છે,જે મૂત્રત્યાગની પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરે છે. તેથી,મૂત્રમાર્ગ ફક્ત અનૈચ્છિક સ્નાયુઓનો બનેલો નથી.

(A) સૂક્ષ્મનલિકાઓ એ કોષપિંજરના બંધારણીય ઘટકો છે,જે ટ્યુબ્યુલિન પ્રોટીનથી બનેલા હોય છે.
તેઓ કોષવિભાજન દરમિયાન ત્રાકતંતુઓ (spindle apparatus) બનાવીને મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે,જે સમભાજન અને અર્ધીકરણ દરમિયાન રંગસૂત્રોના અલગીકરણમાં મદદ કરે છે.
તેઓ કોષનો આકાર જાળવી રાખવા અને કોષીય વહન માટે પણ જવાબદાર છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) મૂત્રપિંડ દ્વારા મૂત્ર ઉત્પન્ન કરવામાં નિષ્ફળતાની સ્થિતિને $Anuria$ (એન્યુરિયા) કહેવામાં આવે છે.
$Anuria$ એટલે કે મૂત્રપિંડ દ્વારા મૂત્રનું ઉત્પાદન ન થવું,જે સામાન્ય રીતે દિવસ દરમિયાન $100 \ mL$ કરતા ઓછું મૂત્ર ઉત્સર્જન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
$Deamination$ (ડીએમીનેશન) એ એમિનો એસિડમાંથી એમિનો ગ્રુપ દૂર કરવાની પ્રક્રિયા છે.
$Atrophy$ (એટ્રોફી) એટલે અંગ કે પેશીનું કદ ઘટવું અથવા ક્ષીણ થવું.

(B) સસ્તન પ્રાણીઓમાં,નીચલું જડબું $Dentary$ તરીકે ઓળખાતા હાડકાની એક જોડીનું બનેલું હોય છે.
અન્ય પૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓથી વિપરીત,જ્યાં નીચલું જડબું અનેક હાડકાઓનું બનેલું હોય છે,સસ્તન પ્રાણીઓમાં $Dentary$ એ એકમાત્ર હાડકું છે જે નીચલું જડબું બનાવે છે અને ખોપરીના સ્ક્વોમોસલ હાડકા સાથે જોડાય છે.
તેથી,સાચો જવાબ $B$ છે.

(A) સ્નાયુનું સંકોચન મુખ્યત્વે બે મહત્વના સંકોચનશીલ પ્રોટીન: $Actin$ (ઍક્ટિન) અને $Myosin$ (માયોસીન) વચ્ચેની આંતરક્રિયા દ્વારા થાય છે.
$Actin$ પાતળા તંતુઓ બનાવે છે,જ્યારે $Myosin$ જાડા તંતુઓ બનાવે છે.
સંકોચનની પ્રક્રિયા દરમિયાન આ પ્રોટીન એકબીજા પર સરકે છે,જેને સ્લાઇડિંગ ફિલામેન્ટ થિયરી કહેવામાં આવે છે.
$Tubulin$ એ માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સના નિર્માણમાં સામેલ પ્રોટીન છે,જે સ્નાયુના સંકોચનમાં ભાગ લેતું નથી.
તેથી,$Actin$ અને $Myosin$ બંને સંકોચનશીલ પ્રોટીન હોવાથી,સાચો જવાબ 'ઉપરોક્ત બધા જ' છે.

(B) મનુષ્યના દરેક પશ્ચ ઉપાંગમાં કુલ $30$ અસ્થિઓ હોય છે.
આ અસ્થિઓનું વિતરણ નીચે મુજબ છે:
$1$ ફીમર (સાથળનું અસ્થિ),
$1$ પિટેલા (ઘૂંટણની ઢાંકણી),
$1$ ટીબિયા,
$1$ ફિબ્યુલા,
$7$ ટાર્સલ્સ (ઘૂંટીના અસ્થિઓ),
$5$ મેટાટાર્સલ્સ (પગના તળિયાના અસ્થિઓ),
$14$ ફેલેન્જીસ (આંગળીઓના અસ્થિઓ).
કુલ = $1 + 1 + 1 + 1 + 7 + 5 + 14 = 30$ અસ્થિઓ.

(B) થાઇરૉઇડ ગ્રંથિ મુખ્યત્વે બે અંતઃસ્ત્રાવોનો સ્ત્રાવ કરે છે: થાયરોક્સિન $(T_4)$ અને ટ્રાયઆયોડોથાયરોનિન $(T_3)$.
આ અંતઃસ્ત્રાવો શરીરના પાયાના ચયાપચયના દર $(BMR)$ ને નિયંત્રિત કરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
તેઓ રક્તકણોના નિર્માણની પ્રક્રિયામાં મદદ કરે છે,કાર્બોદિત,પ્રોટીન અને ચરબીના ચયાપચયનું નિયંત્રણ કરે છે,અને પાણી તથા ઇલેક્ટ્રોલાઇટનું સંતુલન જાળવી રાખે છે.
તેથી,સાચો જવાબ થાઇરૉઇડ ગ્રંથિ છે.

(C) સેલ્યુલોઝ એ એક પોલીસેકેરાઈડ છે જે સેંકડોથી હજારો $\beta-D$-ગ્લુકોઝ એકમોની બનેલી રેખીય,અશાખિત શૃંખલા છે.
આ ગ્લુકોઝ એકમો $\beta-1, 4$-ગ્લાયકોસિડિક બંધ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે.
સ્ટાર્ચ (જેમાં $\alpha$-બંધ હોય છે) થી વિપરીત,સેલ્યુલોઝમાં રહેલા $\beta$-બંધો એક સીધી,મજબૂત અને તંતુમય રચના બનાવે છે જે વનસ્પતિ કોષદીવાલને માળખાકીય આધાર આપે છે.

(D) લેક્ટોઝ એ એક ડાયસેકેરાઇડ શર્કરા છે જે સામાન્ય રીતે દૂધમાં જોવા મળે છે.
તે બે મોનોસેકેરાઇડ એકમો વચ્ચેની સંઘનન પ્રક્રિયા દ્વારા બને છે.
લેક્ટોઝ બનાવતા બે મોનોસેકેરાઇડ એકમો $Glucose$ (ગ્લુકોઝ) અને $Galactose$ (ગેલેક્ટોઝ) છે.
આ એકમો $\beta-1,4-glycosidic$ બંધ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(C) કોષચક્રના $S$-તબક્કા દરમિયાન $DNA$ નું સ્વયંજનન (replication) થાય છે.
$DNA$ એ યુક્રોમાટીન (સક્રિય,છૂટું ગોઠવાયેલું) અને હેટ્રોક્રોમાટીન (નિષ્ક્રિય,ઘટ્ટ ગોઠવાયેલું) નું બનેલું હોય છે.
બંને પ્રકારના ક્રોમાટીન $S$-તબક્કા દરમિયાન સ્વયંજનન પામે છે જેથી બાળ કોષોને આનુવંશિક દ્રવ્યનો સંપૂર્ણ સેટ મળે.
રેડિયોએક્ટિવ થાયમિન એ $DNA$ સંશ્લેષણ માટેનો પૂર્વગામી ઘટક હોવાથી,તે યુક્રોમાટીન અને હેટ્રોક્રોમાટીન બંનેના નવા સંશ્લેષિત $DNA$ શૃંખલાઓમાં દાખલ થશે.
તેથી,બંને પ્રકારની રંગસૂત્રિકાઓ રેડિયોએક્ટિવ બનશે.

(C) વિભાજનની સંખ્યા $(n)$ કુલ સમયને એક વિભાજન માટે લાગતા સમય વડે ભાગીને મેળવી શકાય છે: $n = 175 / 35 = 5$.
$n$ વિભાજન પછી,કોષોની સંખ્યા $N = N_0 \times 2^n$ સૂત્ર દ્વારા મળે છે,જ્યાં $N_0$ એ પ્રારંભિક સંકેન્દ્રણ છે.
અહીં $N_0 = 10^5$ કોષો $/ ml$ અને $n = 5$ આપેલ છે,તેથી અંતિમ સંકેન્દ્રણ $N = 10^5 \times 2^5$ થશે.
$2^5 = 32$ હોવાથી,અંતિમ સંકેન્દ્રણ $N = 10^5 \times 32 = 32 \times 10^5$ કોષો $/ ml$ થશે.

(A) વ્યાખ્યા મુજબ, પ્રમાણિત તાપમાન અને દબાણે શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા $(\Psi_w)$ શૂન્ય ગણવામાં આવે છે।
આસૃતિદાબ એ અર્ધપ્રવેશશીલ પટલ દ્વારા દ્રાવણમાં પાણીના પ્રવેશને રોકવા માટે જરૂરી દબાણ છે।
શુદ્ધ પાણીમાં કોઈ દ્રાવ્ય પદાર્થો હોતા નથી, તેથી તેનું આસૃતિદાબ શૂન્ય હોય છે।
આમ, શુદ્ધ પાણીની જલક્ષમતા અને આસૃતિદાબ બંને શૂન્ય હોય છે।

(A) પ્રોટોક્લોરોફિલ એ ક્લોરોફિલના જૈવસંશ્લેષણ માર્ગમાં ક્લોરોફિલ $a$ નો તાત્કાલિક પુરોગામી (precursor) છે.
પ્રોટોક્લોરોફિલ અને ક્લોરોફિલ $a$ વચ્ચેનો માળખાકીય તફાવત એ છે કે ક્લોરોફિલ અણુની $IV$ પાયરોલ રિંગમાં બે વધારાના હાઇડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે.
તેથી,પ્રોટોક્લોરોફિલમાં ક્લોરોફિલ $a$ ની સરખામણીમાં તેની એક પાયરોલ રિંગમાં $2$ હાઇડ્રોજન પરમાણુઓનો અભાવ હોય છે.

(C) ફાયટોક્રોમ એ વનસ્પતિઓમાં જોવા મળતું રંજકદ્રવ્ય છે જે ફોટોરિસેપ્ટર તરીકે કાર્ય કરે છે. તે મુખ્યત્વે પ્રકાશની ગુણવત્તા અને સમયગાળાને પારખવામાં સામેલ છે,જે પુષ્પસર્જન,બીજ અંકુરણ અને પ્રકાંડની લંબાઈમાં વધારો જેવી વિવિધ વિકાસલક્ષી પ્રક્રિયાઓનું નિયમન કરે છે. ખાસ કરીને,ફાયટોક્રોમ $Photoperiodism$ (પ્રકાશકાલિનતા) માં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે,જે દિવસ કે રાત્રિની લંબાઈ પ્રત્યે સજીવોની શારીરિક પ્રતિક્રિયા છે. તેથી,સાચો જવાબ $Photoperiodism$ છે.

(B) વનસ્પતિ પેશી સંવર્ધનમાં,અંગજનન માટે ઓક્સિન અને સાયટોકાઈનીન વચ્ચેનું સંતુલન ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. સાયટોકાઈનીન ખાસ કરીને કોષ વિભાજનને પ્રોત્સાહન આપવા માટે જાણીતા છે અને તે કેલસ સંવર્ધનમાં પ્રરોહના નિર્માણ (caulogenesis) માટે આવશ્યક છે. જ્યારે સાયટોકાઈનીન અને ઓક્સિનનું પ્રમાણ વધુ હોય,ત્યારે તે પ્રરોહના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપે છે,જ્યારે ઓક્સિન અને સાયટોકાઈનીનનું પ્રમાણ વધુ હોય ત્યારે તે મૂળના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપે છે.

(B) વનસ્પતિઓમાં પ્રકાશ અને અંધકારના સાપેક્ષ સમયગાળા પ્રત્યેની દેહધાર્મિક પ્રતિક્રિયાને $Photoperiodism$ (પ્રકાશાવધિકાળ) કહેવામાં આવે છે.
$Phototropism$ (પ્રકાશાનુવર્તન) એટલે પ્રકાશની દિશામાં વનસ્પતિની વૃદ્ધિ.
$Phototaxis$ (પ્રકાશીય પ્રચલન) એટલે પ્રકાશના પ્રતિભાવમાં સજીવનું હલનચલન.
$Vernalization$ (વાસંતીકરણ) એટલે શિયાળાની લાંબી ઠંડીના સંપર્ક દ્વારા વનસ્પતિમાં પુષ્પસર્જનની પ્રક્રિયાને ઉત્તેજિત કરવી.
તેથી,સાચો જવાબ $Photoperiodism$ (પ્રકાશાવધિકાળ) છે.

(D) ઇથિલીન $(C_2H_4)$ એ વાયુરૂપ વનસ્પતિ અંતઃસ્ત્રાવ છે જે ફળ પકવવાની પ્રક્રિયાને પ્રોત્સાહન આપે છે. વ્યાવસાયિક ઉપયોગમાં,કેળા અને કેરી જેવા ફળોને ઝડપથી પકવવા માટે $80\% C_2H_4$ અને $20\% CO_2$ ના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. $CO_2$ ની હાજરી ફળ પકવવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન શ્વસનનો દર નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.

(C) ક્વૉશિઓકૉર એ આહારમાં પ્રોટીનની ઊણપને કારણે થતો કુપોષણનો એક ગંભીર પ્રકાર છે. તે સામાન્ય રીતે વિકાસશીલ દેશોના બાળકોમાં જોવા મળે છે. તેના લક્ષણોમાં સોજો (edema),પેટ ફૂલી જવું અને ત્વચામાં ફેરફારોનો સમાવેશ થાય છે. એક્ઝીમા એ ત્વચાની સમસ્યા છે,સીરોસીસ એ યકૃતનો રોગ છે,અને રતાંધળાપણું એ વિટામિન $A$ ની ઊણપને કારણે થાય છે.

(A) પયસ્વિનીઓ (Lacteals) એ નાના આંતરડાના રસાંકુરોમાં જોવા મળતી વિશિષ્ટ લસિકા વાહિનીઓ છે,જે ખાસ કરીને શેષાંત્ર (Ileum) ના ભાગમાં હોય છે.
તેઓ આંત્ર માર્ગમાં પાચિત ખોરાકમાંથી આહારના ચરબીયુક્ત ઘટકો અને ચરબીમાં દ્રાવ્ય વિટામિન્સના શોષણ માટે જવાબદાર છે.
તેથી,તેનું સાચું સ્થાન શેષાંત્ર (Ileum) છે.

(C) પિત્તાશયનું સંકોચન અને સ્ફિન્ક્ટર ઓફ ઓડી $(Sphincter \, of \, Oddi)$ નું શિથિલન મુખ્યત્વે $Cholecystokinin$ $(CCK)$ અંતઃસ્ત્રાવ દ્વારા ઉત્તેજિત થાય છે.
$CCK$ એ નાના આંતરડાના શ્લેષ્મ અધિચ્છદમાં આવેલા $I$-કોષો દ્વારા સ્ત્રવિત થાય છે, જે કાઈમમાં રહેલા ચરબી અને પ્રોટીનની હાજરીના પ્રતિભાવમાં મુક્ત થાય છે.
એકવાર રુધિરમાં મુક્ત થયા પછી, તે પિત્તાશય સુધી પહોંચે છે અને ચરબીના પાચનમાં મદદ કરવા માટે પિત્તને પકવાશયમાં મુક્ત કરવા માટે તેના સંકોચનને ઉત્તેજિત કરે છે.

(C) રક્તકણો (Red Blood Cells) ની પુખ્તતા માટે અસ્થિમજ્જામાં ચોક્કસ કારકોની જરૂર હોય છે.
વિટામિન $- B_{12}$ (સાયનોકોબાલામિન) અને ફોલિક એસિડ એ $DNA$ સંશ્લેષણ અને રક્તકણોની પુખ્તતા માટે આવશ્યક છે.
વિટામિન $- B_{12}$ ની ઉણપને કારણે પર્નિસિયસ એનિમિયા (pernicious anemia) થાય છે,જેમાં રક્તકણો અપરિપક્વ અને કદમાં મોટા (મેગાલોબ્લાસ્ટિક) હોય છે.
તેથી,વિટામિન $- B_{12}$ એ રક્તકણોની પુખ્તતા માટે એક મહત્વપૂર્ણ કારક છે.

(B) દાંતનું ઈનેમલ એ માનવ શરીરનો સૌથી સખત પદાર્થ છે. તેનો સ્ત્રાવ $Ameloblasts$ (એમીલોબ્લાસ્ટ) તરીકે ઓળખાતા વિશિષ્ટ અધિચ્છદીય કોષો દ્વારા થાય છે. આ કોષો દાંતના વિકાસ દરમિયાન ઈનેમલ અંગમાંથી ઉતરી આવે છે. એકવાર ઈનેમલ સંપૂર્ણ રીતે બની જાય પછી,આ કોષો સામાન્ય રીતે નાશ પામે છે. તેની સરખામણીમાં,$Odontoblasts$ (ઓડોન્ટોબ્લાસ્ટ) ડેન્ટિનના સ્ત્રાવ માટે જવાબદાર છે,જ્યારે $Osteoblasts$ (ઓસ્ટીઓબ્લાસ્ટ) હાડકાના નિર્માણમાં ભાગ લે છે.

(A) $Gastrin$ (ગેસ્ટ્રીન) અંતઃસ્ત્રાવ જઠરના પાયલોરિક એન્ટ્રમમાં આવેલા $G-cells$ દ્વારા સ્ત્રવિત થાય છે.
તે જઠરની ગ્રંથિઓ પર કાર્ય કરીને જઠરરસના સ્ત્રાવને ઉત્તેજિત કરે છે,જેમાં $HCl$ અને પેપ્સીનોજનનો સમાવેશ થાય છે.
$Renin$ (રેનીન) એ શિશુઓના જઠરરસમાં જોવા મળતો પ્રોટીઓલિટીક ઉત્સેચક છે.
$Enterokinase$ (એન્ટરોકાઇનેઝ) એ આંતરડાના શ્લેષ્મ દ્વારા સ્ત્રવિત ઉત્સેચક છે જે ટ્રિપ્સીનોજનને સક્રિય કરે છે.
$Enterogastrone$ (એન્ટરોગેસ્ટ્રીન) એવો અંતઃસ્ત્રાવ છે જે જઠરના સ્ત્રાવ અને ગતિશીલતાને અવરોધે છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે।
વિટામિન $K$ રુધિર ગંઠાઈ જવાની પ્રક્રિયા માટે આવશ્યક છે, અને તેની ઉણપથી વધુ પડતો રક્તસ્ત્રાવ થાય છે।
બેરીબેરી રોગ વિટામિન $B_1$ (થાયમીન) ની ઉણપથી થાય છે, વિટામિન $K$ ની ઉણપથી નહીં।
વિટામિન $D$ ની ઉણપથી બાળકોમાં રિકેટ્સ (સુક્તાન) થાય છે।
વિટામિન $C$ ની ઉણપથી સ્કર્વી થાય છે।
વિટામિન $A$ ની ઉણપથી ઝેરોપ્થેલીયા (આંખોમાં સૂકાપણું) થાય છે।

(A) ફેફસાંના વાયુકોષ્ઠો અને રુધિરકેશિકાઓ વચ્ચે વાયુઓ ($O_2$ અને $CO_2$) નું આદાન-પ્રદાન મુખ્યત્વે સરળ પ્રસરણની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે.
આ પ્રક્રિયા વાયુઓના આંશિક દબાણના તફાવતને કારણે થાય છે.
ઓક્સિજન વાયુકોષ્ઠોમાંથી (વધુ આંશિક દબાણ) રુધિરમાં (ઓછું આંશિક દબાણ) પ્રવેશે છે,જ્યારે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ રુધિરમાંથી (વધુ આંશિક દબાણ) વાયુકોષ્ઠોમાં (ઓછું આંશિક દબાણ) જાય છે.
સરળ પ્રસરણ એ એક નિષ્ક્રિય પ્રક્રિયા છે જેમાં ચયાપચયિક ઉર્જાની જરૂર પડતી નથી.

(C) લસિકા ગ્રંથિઓ એ ગૌણ લસિકા અંગો છે જે લસિકા પ્રવાહી માટે ગાળણ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેમના મુખ્ય કાર્યોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. લસિકામાં રહેલા સૂક્ષ્મજીવો (જેમ કે બેક્ટેરિયા) અને એન્ટિજેન્સને પકડવા.
$2$. લસિકાકણો (શ્વેતકણો) ના સક્રિયકરણ અને પ્રસારણ માટે સ્થાન પૂરું પાડવું.
$3$. સક્રિય થયેલા $B$-લસિકાકણો દ્વારા એન્ટિબૉડીનું નિર્માણ કરવું.
રક્તકણોનું ઉત્પાદન અસ્થિમજ્જામાં થાય છે,લસિકા ગ્રંથિઓમાં નહીં. તેથી,રક્તકણોનું ઉત્પાદન કરવું એ લસિકા ગ્રંથિઓનું કાર્ય નથી.

(D) રસાયણ $2, 4-D$ ($2, 4-dichlorophenoxyacetic$ એસિડ) એ એક કૃત્રિમ ઓક્સિન છે જે નીંદણનાશક તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેનો ઉપયોગ પહોળા પાંદડાવાળા નીંદણને નિયંત્રિત કરવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે અને તેને 'ડીફોલિયન્ટ' (defoliant) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,જેનો અર્થ છે કે તે છોડ અથવા વૃક્ષોના પાંદડાઓને ખરી પડવા માટે પ્રેરે છે.
તેથી,તેનો ઉપયોગ જંગલના વૃક્ષોના પાંદડા દૂર કરવા માટે થાય છે.

(D) વનસ્પતિઓ દ્વારા દિવસ અને રાત્રિ (પ્રકાશ અને અંધકાર) ના સમયગાળા પ્રત્યેના પ્રતિચારને $Photoperiodism$ (પ્રકાશઅવધિ) કહેવામાં આવે છે.
$Phototropism$ (પ્રકાશાનુચલન) એ પ્રકાશના ઉત્તેજનના પ્રતિભાવમાં સજીવની વૃદ્ધિ છે.
$Phototaxis$ (પ્રકાશાનુકૂલન) એ પ્રકાશના પ્રતિભાવમાં સજીવનું હલનચલન છે.
$Vernalization$ (વાસંતીકરણ) એ શિયાળાની લાંબી ઠંડીના સંપર્કમાં આવવાથી વનસ્પતિમાં પુષ્પસર્જનની પ્રક્રિયાને ઉત્તેજિત કરવાની ઘટના છે.

(D) વિધાન ખોટું છે કારણ કે કીટાહારી વનસ્પતિઓ નાઈટ્રોજનની ઉણપવાળી જમીનમાં ઉગે છે,ઓક્સિજનની ઉણપવાળી જમીનમાં નહીં. તેઓ તેમની નાઈટ્રોજનની જરૂરિયાતો પૂરી કરવા માટે જીવજંતુઓનો શિકાર કરે છે.
કારણ સાચું છે કારણ કે આ વનસ્પતિઓમાં હરિતદ્રવ્ય હોય છે અને તેઓ પ્રકાશસંશ્લેષણ (સ્વયંપોષી) કરે છે,પરંતુ તેઓ નાઈટ્રોજન જેવા આવશ્યક પોષક તત્વો મેળવવા માટે જીવજંતુઓનું ભક્ષણ પણ કરે છે (પરપોષી).
તેથી,વિધાન ખોટું છે,પરંતુ કારણ સાચું છે.

(C) ગાયનેન્ટોમોર્ફ એ એવો સજીવ છે જેમાં નર અને માદા બંને પ્રકારની પેશીઓ જોવા મળે છે. ડ્રોસોફિલા જેવા અમુક કીટકોમાં,ગર્ભના વિકાસ દરમિયાન શરૂઆતના સમભાજનના તબક્કે એક $X$ રંગસૂત્રના લોપ થવાને કારણે આવું થાય છે. જો $XX$ (માદા) કોષ એક $X$ રંગસૂત્ર ગુમાવે,તો તે $XO$ (નર) બની જાય છે. જેમ જેમ ગર્ભનો વિકાસ થાય છે,તેમ $XX$ કોષોમાંથી બનેલી પેશીઓ માદા લક્ષણો ધરાવે છે,જ્યારે $XO$ કોષોમાંથી બનેલી પેશીઓ નર લક્ષણો ધરાવે છે,જેના પરિણામે ગાયનેન્ટોમોર્ફ સજીવ ઉત્પન્ન થાય છે.

(A) પ્લીઓટ્રોપી એ એક આનુવંશિક ઘટના છે જેમાં એક જ જનીન અનેક,દેખીતી રીતે અસંબંધિત લક્ષણો (phenotypic traits) પર અસર કરે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,મનુષ્યોમાં સિકલ સેલ એનિમિયા માટે જવાબદાર જનીન રક્તકણોના આકારને અસર કરે છે,એનિમિયાનું કારણ બને છે અને અન્ય વિવિધ શારીરિક જટિલતાઓ તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,આ ઘટના માટેનો સાચો શબ્દ પ્લીઓટ્રોપી છે.

(C) મેન્ડલે વટાણાના છોડમાં $7$ જોડ વિરોધાભાસી લક્ષણોનો અભ્યાસ કર્યો હતો,જેમાં $14$ રંગસૂત્રો $(2n = 14)$ હોય છે.
જો વનસ્પતિમાં માત્ર $12$ રંગસૂત્રો $(2n = 12)$ હોત,તો તેનો અર્થ એ થાય કે તેમાં રંગસૂત્રોની માત્ર $6$ જોડ જ હોત.
મેન્ડલે $7$ લક્ષણોનો અભ્યાસ કર્યો હોવાથી,તેમાંથી ઓછામાં ઓછા બે લક્ષણો એક જ રંગસૂત્રની જોડ પર આવેલા હોત.
એક જ રંગસૂત્ર પર આવેલા જનીનો 'સંલગ્ન' (linked) હોય છે અને તેઓ મુક્ત રીતે વહેંચણી પામતા નથી.
તેથી,જો મેન્ડલે $12$ રંગસૂત્રો ધરાવતી વનસ્પતિનો અભ્યાસ કર્યો હોત,તો તેણે કેટલાક લક્ષણો માટે 'સંલગ્નતા' (linkage) જોઈ હોત અને તે 'મુક્ત વહેંચણીનો નિયમ' તારવી શક્યા ન હોત.

(D) સ્વયંસ્ફુરિત પૉઇન્ટ મ્યુટેશન (બિંદુ ઉત્પરિવર્તન) ઘણીવાર $5$-મિથાઇલસાયટોસીનના ડિએમિનેશનને કારણે થાય છે.
જ્યારે $5$-મિથાઇલસાયટોસીનનું ડિએમિનેશન થાય છે,ત્યારે તે થાઇમિનમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
થાઇમિન એ $DNA$ માં કુદરતી રીતે જોવા મળતો બેઇઝ હોવાથી,કોષની રિપેરિંગ સિસ્ટમ ઘણીવાર તેને મ્યુટેશન તરીકે ઓળખી શકતી નથી,જેના પરિણામે કાયમી $C \rightarrow T$ ટ્રાન્ઝિશન મ્યુટેશન થાય છે.
તેથી,$5$-મિથાઇલસાયટોસીનને સ્વયંસ્ફુરિત મ્યુટેશન માટેનું 'હોટસ્પોટ' માનવામાં આવે છે.

(A) મનુષ્યમાં માનસિક મંદતા ઘણીવાર લિંગી રંગસૂત્રીય એન્યુપ્લોઇડી (aneuploidy) સાથે સંકળાયેલ છે,જેમ કે ક્લાઈનફેલ્ટર સિન્ડ્રોમ $(47, XXY)$ અથવા ટર્નર સિન્ડ્રોમ $(45, X)$.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,ક્લાઈનફેલ્ટર સિન્ડ્રોમ તરીકે ઓળખાતી સ્થિતિ,જેમાં વધારાના $X$ રંગસૂત્રની હાજરી $(47, XXY)$ જોવા મળે છે,તે ઘણીવાર માનસિક મંદતાના વિવિધ સ્તરો સાથે સંકળાયેલ છે.
તેથી,$X$ રંગસૂત્રનો વધારો એ આવી લિંગ-સંકલિત અસાધારણતાનું સામાન્ય કારણ છે.

(B) કોઈ સજીવ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ભિન્ન પ્રકારના જન્યુઓની સંખ્યા નક્કી કરવા માટે,આપણે $2^n$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ,જ્યાં $n$ એ વિષમયુગ્મી જનીન જોડની સંખ્યા છે.
આપેલ જનીન પ્રકાર $AABbcc$ માં:
- $AA$ એ સમયુગ્મી છે (વિષમયુગ્મી નથી).
- $Bb$ એ વિષમયુગ્મી છે.
- $cc$ એ સમયુગ્મી છે (વિષમયુગ્મી નથી).
તેથી,વિષમયુગ્મી જનીન જોડની સંખ્યા $(n)$ $1$ છે (માત્ર $Bb$).
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $2^n = 2^1 = 2$.
ઉત્પન્ન થતા બે પ્રકારના જન્યુઓ $ABc$ અને $Abc$ હશે.

(D) વ્યતિકરણ એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જે અર્ધીકરણ-$I$ ની પૂર્વાવસ્થા-$I$ ની પેકીટીન અવસ્થા દરમિયાન થાય છે.
તેમાં સમજાત રંગસૂત્રોની અ-બેન (non-sister) રંગસૂત્રિકાઓ વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે.
આ પ્રક્રિયા રંગસૂત્ર પર જનીનો (અલીલ્સ) ના નવા સંયોજનો બનાવે છે,જેને જનીનિક પુનઃસંયોજન કહેવામાં આવે છે.
તેથી,વ્યતિકરણ એ સંલગ્ન જનીનોના પુનઃસંયોજન માટે જવાબદાર છે,જે લિંગી પ્રજનન કરતા સજીવોમાં જનીનિક વિવિધતા વધારે છે.

(B) આલ્બીનીઝમ એ દૈહિક પ્રચ્છન્ન વિકૃતિ છે. ધારો કે સામાન્ય જનીન '$A$' છે અને આલ્બીનો જનીન '$a$' છે.
પ્રથમ બાળક આલ્બીનો $(aa)$ હોવાથી,બંને માતા-પિતા પ્રચ્છન્ન જનીન ધરાવતા વાહક $(Aa)$ હોવા જોઈએ.
જ્યારે બે વાહક માતા-પિતા $(Aa \times Aa)$ વચ્ચે સંકરણ થાય,ત્યારે શક્ય જનીન પ્રકારો $AA, Aa, Aa, aa$ મળે છે.
આમ,બાળકના આલ્બીનો $(aa)$ હોવાની સંભાવના $1/4$ અથવા $25\%$ છે.
દરેક બાળકના જન્મની ઘટના સ્વતંત્ર છે,તેથી બીજા બાળક માટે પણ આ સંભાવના $25\%$ જ રહેશે.

(C) ધારો કે $X^H$ એ સામાન્ય રુધિર ગંઠાઈ જવા માટેનું જનીન છે અને $X^h$ એ હિમોફીલિયા માટેનું જનીન છે. ધારો કે $X^C$ એ સામાન્ય દ્રષ્ટિ માટેનું જનીન છે અને $X^c$ એ રંગઅંધતા માટેનું જનીન છે. સ્ત્રી હિમોફીલિયા માટે વાહક $(X^H X^h)$ છે અને એક $X$ રંગસૂત્ર પર રંગઅંધતાનું જનીન ધરાવે છે. જો જનીનો જોડાયેલા હોય,તો તેનું જનીન બંધારણ $X^{Hc} X^h$ છે (જ્યાં $c$ એ રંગઅંધતાનું એલિલ છે). સામાન્ય પુરુષનું જનીન બંધારણ $X^{HC} Y$ છે.
જ્યારે તેમનું સંકરણ થાય છે:
$1$. $X^{Hc} X^h \times X^{HC} Y$
$2$. સંતતિના જનીન બંધારણ: $X^{Hc} X^{HC}$ (વાહક પુત્રી),$X^{Hc} Y$ (હિમોફીલિક અને રંગઅંધ પુત્ર),$X^h X^{HC}$ (વાહક પુત્રી),$X^h Y$ (હિમોફીલિક પુત્ર).
આમ,$50\%$ પુત્રો હિમોફીલિક અને રંગઅંધ હશે અને $50\%$ પુત્રો હિમોફીલિક હશે.

(D) નિયામકી જનીનો (Regulatory genes) એવા પ્રોટીન (રિપ્રેસર અથવા એક્ટિવેટર) ઉત્પન્ન કરીને અન્ય જનીનોની અભિવ્યક્તિને નિયંત્રિત કરવા માટે જવાબદાર છે જે ચોક્કસ $DNA$ ક્રમ સાથે જોડાય છે. આ પ્રોટીન રચનાત્મક જનીનોના પ્રત્યાંકનનું નિયમન કરે છે,જે તેમને અસરકારક રીતે શરૂ અથવા બંધ કરે છે. આ પદ્ધતિ ઓપેરોન મોડેલનો એક મૂળભૂત ભાગ છે,જેમ કે $E. coli$ માં $lac$ ઓપેરોન.

(D) ટ્રાન્સપોસીન્સ,જેને '$jumping$ $genes$' (કૂદતા જનીનો) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે $DNA$ ના વિશિષ્ટ ખંડો છે જે જનીનસમૂહ (genome) માં પોતાનું સ્થાન બદલવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
તેઓ એક જ રંગસૂત્ર પર એક સ્થાનથી બીજા સ્થાને અથવા અલગ રંગસૂત્ર પર જઈ શકે છે.
આ પ્રક્રિયાને ટ્રાન્સપોઝિશન કહેવામાં આવે છે.
એક્સોન્સ એ કોડિંગ ક્રમ છે,ઇન્ટ્રોન્સ એ નોન-કોડિંગ ક્રમ છે,અને સિસ્ટ્રોન્સ એ $DNA$ ના કાર્યાત્મક એકમો છે જે પોલીપેપ્ટાઈડ માટે સંકેત આપે છે.

(D) વ્યતિકરણ એ અર્ધીકરણની પૂર્વાવસ્થા-$I$ ની પેકીટીન અવસ્થા દરમિયાન થતી જૈવિક પ્રક્રિયા છે.
તેમાં સમજાત રંગસૂત્રોની નોન-સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે.
આ પ્રક્રિયાના પરિણામે રંગસૂત્રો પર એલેલ્સના નવા સંયોજનો બને છે,જેને જનીનિક પુનઃસંયોજન કહેવામાં આવે છે.
તેથી,વ્યતિકરણ એ જોડાયેલા એલેલ્સના પુનઃસંયોજન માટે જવાબદાર છે,જે સંતતિમાં જનીનિક વિવિધતા લાવે છે.

(B) $Dryopithecus$ અને $Ramapithecus$ આશરે $15$ મિલિયન વર્ષ પહેલાં અસ્તિત્વ ધરાવતા હતા. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,$25 \times 10^6$ વર્ષ પહેલાં એ $Dryopithecus$ જેવા પ્રારંભિક હોમિનિડ્સ સાથે સંકળાયેલ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સમય માટે સૌથી નજીકનો અંદાજ છે. જોકે તેઓ સામાન્ય રીતે $15-20$ મિલિયન વર્ષ પહેલાં જીવતા હોવાનું માનવામાં આવે છે,આપેલા વિકલ્પોને ધ્યાનમાં લેતા,$25 \times 10^6$ વર્ષ પહેલાં એ સૌથી યોગ્ય વિકલ્પ છે.

(C) આ વિધાન 'ઓન્ટોજેની રીકેપિટ્યુલેટ્સ ફાઈલોજેની' (ontogeny recapitulates phylogeny) ના સિદ્ધાંતનું વર્ણન કરે છે,જેને અર્ન્સ્ટ હેકેલ દ્વારા પ્રસ્તાવિત 'બાયોજિનેટીક નિયમ' અથવા 'પુનરાવર્તનનો સિદ્ધાંત' (Recapitulation Theory) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ નિયમ સૂચવે છે કે ગર્ભના વિકાસના તબક્કાઓ (ઓન્ટોજેની) તે જાતિના ઉત્ક્રાંતિના ઇતિહાસ (ફાઈલોજેની) ને પ્રતિબિંબિત કરે છે.
માનવ હૃદયનો દ્વિકોટરીય (માછલી જેવું) થી ત્રિકોટરીય (ઉભયજીવી જેવું) અને અંતે ચાર કોટરીય હૃદયમાં વિકાસ એ આ સિદ્ધાંતને સમર્થન આપતું એક ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

(A) જનીન વિચલન એટલે વસતિમાં રહેલા જનીન પ્રકાર (એલીલ) ની આવૃત્તિમાં થતો ફેરફાર,જે સજીવોના યાદચ્છિક નમૂના પસંદગીને કારણે થાય છે.
આ એક યાદચ્છિક પ્રક્રિયા છે જે નાની વસતિના જનીન ભંડોળ (gene pool) પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે.
મોટી વસતિમાં,જનીન વિચલનની અસરો નગણ્ય હોય છે કારણ કે એલીલની આવૃત્તિમાં થતા યાદચ્છિક ફેરફારો સમય જતાં એકબીજાની અસરને નાબૂદ કરે છે.
તેથી,જનીન વિચલન મુખ્યત્વે નાની વસતિમાં જોવા મળે છે અને તેની અસર ત્યાં વધુ સ્પષ્ટ હોય છે.

(B) સાચું વિધાન એ છે કે $Homo$ $erectus$ એ માનવના પૂર્વજ છે.
$Homo$ $erectus$ આશરે $1.5$ થી $2$ મિલિયન વર્ષ પહેલાં જીવતા હતા અને તેમને માનવ ઉત્ક્રાંતિની શ્રેણીમાં એક મહત્વપૂર્ણ કડી માનવામાં આવે છે.
ક્રો-મેગ્નન માનવની શોધ ફ્રાન્સમાં થઈ હતી,ઇથોપિયામાં નહીં.
નિએન્ડરથલ માનવ ($Homo$ $neanderthalensis$) ને એક અલગ પ્રજાતિ અથવા પેટા-પ્રજાતિ માનવામાં આવે છે જે પ્રારંભિક $Homo$ $sapiens$ સાથે અસ્તિત્વમાં હતી,પરંતુ તેઓ સીધા પૂર્વજ નથી.
$Australopithecus$ એ પ્રારંભિક હોમિનિડ છે,પરંતુ તેને સામાન્ય રીતે આધુનિક $Homo$ $sapiens$ ના સીધા પૂર્વજને બદલે એક અલગ શાખા માનવામાં આવે છે.

(B) $HIV$ (હ્યુમન ઇમ્યુનો ડેફીસીઅન્સી વાઈરસ) એ એક રેટ્રોવાઈરસ છે.
તેમાં જનીન દ્રવ્ય તરીકે એકલ સૂત્રીય $RNA$ ના બે સમાન શૃંખલાઓ હોય છે.
તે પ્રોટીનના આવરણ (કેપ્સીડ) અને યજમાન કોષરસસ્તરમાંથી મેળવેલા બાહ્ય આવરણથી ઘેરાયેલું હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) $Clostridium$ $botulinum$ એ બોટ્યુલિનમ ટોક્સિન નામનું શક્તિશાળી ન્યુરોટોક્સિન ઉત્પન્ન કરે છે。
આ ઝેર ખાસ કરીને $\text{ચેતા}-\text{સ્નાયુ}$ $\text{સંધાન}$ (neuromuscular junction) પર અસર કરે છે。
તે ચેતાના છેડાઓમાંથી $\text{એસીટાઈલકોલીન}$ (acetylcholine) નામના ચેતાપ્રેષક દ્રવ્યના મુક્ત થવાને અટકાવે છે。
પરિણામે, સ્નાયુ તંતુઓને સંકોચન માટેનો સંકેત મળતો નથી, જેના કારણે સ્નાયુઓ શિથિલ થઈ જાય છે અને લકવો થાય છે。

(B) ટાઇફોઈડનો તાવ એ $Salmonella$ $typhi$ નામના બેક્ટેરિયા દ્વારા થતો ચેપ છે।
તે મુખ્યત્વે દૂષિત ખોરાક અથવા પાણીના સેવન દ્વારા ફેલાય છે।
તેના લક્ષણોમાં ઊંચો તાવ, નબળાઈ, પેટમાં દુખાવો, માથાનો દુખાવો અને ભૂખ ન લાગવી વગેરેનો સમાવેશ થાય છે।
તેથી, સાચો વિકલ્પ $B$ છે।

(D) વાનસ્પતિક પ્રજનન દ્વારા ઉગાડવામાં આવતા પાક સંકર જાતોની જાળવણી માટે આદર્શ છે કારણ કે વાનસ્પતિક પ્રજનન એ અલિંગી પ્રજનનનો એક પ્રકાર છે.
અલિંગી પ્રજનનમાં,સંતતિ આનુવંશિક રીતે પિતૃ છોડ (ક્લોન્સ) જેવી જ હોય છે.
તેથી,એકવાર ઇચ્છિત સંકર જનીન પ્રકાર (genotype) પ્રાપ્ત થઈ જાય,પછી તેને વાનસ્પતિક પ્રજનન દ્વારા અનિશ્ચિત સમય સુધી જાળવી શકાય છે,જેમાં લિંગી પ્રજનન (અર્ધીકરણ) દરમિયાન થતા લક્ષણોના અલગીકરણ અથવા પુનઃસંયોજનનું જોખમ રહેતું નથી.
આ સુનિશ્ચિત કરે છે કે સંકર જાતના વિશિષ્ટ લક્ષણો પેઢી દર પેઢી જળવાઈ રહે છે.

(B) $Azotobacter$ એ બિનસહજીવી નાઈટ્રોજન સ્થાપક બેક્ટેરિયા છે જે જમીનમાં મુક્ત રીતે રહે છે અને વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરે છે.
$VAM$ (વેસિક્યુલર-આર્બસ્ક્યુલર માયકોરાઈઝા) એ સહજીવી ફૂગ છે.
$Anabaena$ એ સાયનોબેક્ટેરિયા છે જે મુક્તજીવી અથવા સહજીવી (દા.ત.,$Azolla$ માં) હોઈ શકે છે.
$Rhizobium$ એ સહજીવી બેક્ટેરિયા છે જે કઠોળ વર્ગની વનસ્પતિઓના મૂળમાં મૂળગંડિકાઓ બનાવે છે.
તેથી,$Azotobacter$ એ બિનસહજીવી જૈવિક ખાતરનું સાચું ઉદાહરણ છે.

(C) સાઇટ્રિક ઍસિડનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન મુખ્યત્વે ફૂગ $Aspergillus$ $niger$ નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે.
આ ફૂગ આથવણની પ્રક્રિયા દ્વારા શર્કરાનું સાઇટ્રિક ઍસિડમાં રૂપાંતર કરવામાં અત્યંત કાર્યક્ષમ છે.
$Lactobacillus$ નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે લેક્ટિક ઍસિડના ઉત્પાદન માટે થાય છે,જ્યારે અન્ય પ્રજાતિઓનો ઉપયોગ વિવિધ ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનો માટે કરવામાં આવે છે.

(B) એજન્ટ ઓરેન્જ એ એક શક્તિશાળી નીંદણનાશક (herbicide) અને પાનખર લાવનારું રસાયણ છે,જેનો ઉપયોગ વિયેતનામ યુદ્ધ દરમિયાન યુ.એસ. લશ્કર દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો. તે $2,3,7,8$-ટેટ્રાક્લોરોડિબેન્ઝો-પી-ડાયૉક્સિન $(TCDD)$ તરીકે ઓળખાતા ઝેરી દ્રવ્યને ધરાવવા માટે કુખ્યાત છે,જે એક પ્રકારનું ડાયૉક્સિન છે. આ રસાયણ અત્યંત ઝેરી છે અને તે કેન્સર અને જન્મજાત ખામીઓ સહિતની વિવિધ સ્વાસ્થ્ય સમસ્યાઓ સાથે સંકળાયેલું છે.

(D) ત્રીજી પેઢીના જંતુનાશકો એવા પદાર્થો છે જે લક્ષિત જીવાતો માટે અત્યંત વિશિષ્ટ હોય છે અને બિન-લક્ષિત સજીવો તથા પર્યાવરણ પર ન્યૂનતમ અસર કરે છે.
કીટક અંતઃસ્ત્રાવના સદૃશ ઘટકો (જેમ કે જ્યુવેનાઇલ હોર્મોન મિમિક્સ) ને ત્રીજી પેઢીના જંતુનાશકો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે,કારણ કે તે વ્યાપક પર્યાવરણીય ઝેરી અસર પેદા કર્યા વિના ચોક્કસ કીટકોના વિકાસ અને વૃદ્ધિને અવરોધે છે.
પ્રથમ પેઢી (અકાર્બનિક રસાયણો) અને બીજી પેઢી ($DDT$ જેવા કૃત્રિમ કાર્બનિક રસાયણો) ના જંતુનાશકોથી વિપરીત,આ ઘટકો વધુ પસંદગીયુક્ત અને સુરક્ષિત છે.

(B) $Azolla$ $pinnata$ (અઝોલા પિનાટા) એ એક નાની જલીય ફર્ન છે જે નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરતા સાયનોબૅક્ટરિયા $Anabaena$ $azollae$ સાથે સહજીવન ધરાવે છે.
આ ફર્નનો ઉપયોગ ડાંગરના ખેતરોમાં જૈવિક ખાતર તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે કારણ કે તે વાતાવરણીય નાઈટ્રોજનનું સ્થાપન કરે છે અને તેને ડાંગરના છોડને પૂરો પાડે છે.
અભ્યાસો દર્શાવે છે કે જમીનમાં નાઈટ્રોજનનું પ્રમાણ વધવાને કારણે $Azolla$ ના ઉપયોગથી ડાંગરના ઉત્પાદનમાં $50\%$ થી વધુ વધારો થઈ શકે છે.

(B) જનીન ઈજનેરી વિદ્યા (Genetic Engineering) માં,$Escherichia \ coli$ $(E. \ coli)$ નો ઉપયોગ ક્લોનિંગ અને રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ના અભિવ્યક્તિ માટે યજમાન સજીવ તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે,કારણ કે તેનું જનીન બંધારણ સુસ્પષ્ટ છે અને તે ઝડપથી વૃદ્ધિ પામે છે. $Agrobacterium \ tumefaciens$ નો ઉપયોગ વનસ્પતિઓમાં કુદરતી જનીન ઈજનેર તરીકે કરવામાં આવે છે,કારણ કે તે તેનું $T-DNA$ યજમાન વનસ્પતિના જનીન બંધારણમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે,જે ક્રાઉન ગૉલ રોગ પ્રેરે છે. આ $T-DNA$ માં ફેરફાર કરીને,વૈજ્ઞાનિકો તેનો ઉપયોગ વનસ્પતિઓમાં ઇચ્છિત જનીનો દાખલ કરવા માટે વાહક (vector) તરીકે કરે છે. તેથી,સાચો જવાબ $Escherichia$ અને $Agrobacterium$ છે.

(D) જનીન ઈજનેરી અથવા પુનઃસંયોજિત $DNA$ ટેકનોલોજી એ $DNA$ અણુઓને મેનીપ્યુલેટ કરવાની ક્ષમતા પર આધારિત છે.
રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ (recognition sequences) પર કાપીને 'આણ્વિક કાતર' (molecular scissors) તરીકે કાર્ય કરે છે.
આ ઉત્સેચકો મૂળભૂત રીતે બૅક્ટરિયામાં શોધાયા હતા,જ્યાં તેઓ બૅક્ટેરિયોફેજ સામે રક્ષણાત્મક તંત્ર તરીકે કાર્ય કરે છે.
બૅક્ટરિયામાંથી આ ઉત્સેચકોને શુદ્ધ કરીને,વૈજ્ઞાનિકો તેનો પ્રયોગશાળામાં $DNA$ ને ચોક્કસ સ્થાને કાપવા માટે ઉપયોગ કરી શકે છે,જે પુનઃસંયોજિત $DNA$ અણુઓ બનાવવા માટેનું પાયાનું પગલું છે.

(D) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ ને ચોક્કસ ઓળખ ક્રમ (recognition sequences) પર કાપે છે.
આ ઉત્સેચકો પુનઃસંયોજિત $DNA$ ટેકનોલોજીમાં આવશ્યક સાધનો છે કારણ કે તે $DNA$ અણુઓને ચોકસાઈપૂર્વક કાપીને એવા ટુકડાઓ બનાવે છે જેને વાહક (vector) સાથે જોડી શકાય છે.
પ્રાઈમેઝ $DNA$ ના પ્રતિકૃતિ (replication) માં સામેલ છે,એક્સોન્યુક્લિએઝ $DNA$ ના છેડા પરથી ન્યુક્લિઓટાઈડ્સ દૂર કરે છે,અને લિગેઝ $DNA$ ના ટુકડાઓને જોડે છે.
તેથી,$DNA$ ને કાપવા માટેનો સાચો ઉત્સેચક રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ છે.

(A) રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ એવા ઉત્સેચકો છે જે $DNA$ માં ચોક્કસ પેલિન્ડ્રોમિક ન્યુક્લિઓટાઇડ ક્રમને ઓળખે છે અને $DNA$ ના બેવડા કુંતલને ચોક્કસ સ્થાનો પર કાપે છે,જે સામાન્ય રીતે ઓળખ સ્થાનની અંદર અથવા તેની નજીક હોય છે. આ રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીમાં આવશ્યક સાધનો છે,જેને ઘણીવાર 'આણ્વિક કાતર' (molecular scissors) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) વર્ણવેલી ઘટનાને $Pseudocopulation$ (કૂટ સંભોગ) કહે છે.
આ આંતરક્રિયામાં,ઓર્કિડ $Ophrys$ બાહ્ય રચના,રંગ અને ફેરોમોન્સની દ્રષ્ટિએ માદા મધમાખીનું અનુકરણ કરે છે.
નર મધમાખી આ સામ્યતાથી છેતરાઈને પુષ્પ સાથે પ્રજનન કરવાનો પ્રયાસ કરે છે,જેને $Pseudocopulation$ કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રયાસના પરિણામે,મધમાખી અજાણતા પરાગરજ મેળવે છે અથવા તેનો ત્યાગ કરે છે,જે ઓર્કિડ માટે પરાગનયનની પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે.

(B) જે જાતિ માત્ર એક ચોક્કસ ભૌગોલિક વિસ્તારમાં જ જોવા મળે છે અને વિશ્વમાં અન્ય ક્યાંય જોવા મળતી નથી,તેને $Endemic$ $species$ (સ્થાનિક જાતિ) કહેવામાં આવે છે.
$Sibling$ $species$ (સહોદર જાતિ) બાહ્યાકાર રીતે સમાન હોય છે પરંતુ પ્રજનનક્ષમ રીતે અલગ હોય છે.
$Sympatric$ $species$ (સંસ્થાનિક જાતિ) એવી જાતિઓ છે જે એક જ વિસ્તારમાં રહે છે પરંતુ પ્રજનનક્ષમ રીતે અલગ હોય છે.
$Allopatric$ $species$ (વિસ્થાનિક જાતિ) એવી જાતિઓ છે જે અલગ-અલગ ભૌગોલિક વિસ્તારોમાં વસવાટ કરે છે.

(C) દરિયાઈ જલજ નિવસનતંત્રમાં,ઉપરના ભાગને પ્રકાશિત વિસ્તાર (photic zone) કહેવામાં આવે છે,જ્યાં સૂર્યપ્રકાશ પહોંચી શકે છે.
આ વિસ્તાર પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા પ્રાથમિક ઉત્પાદકતાને ટેકો આપે છે.
વનસ્પતિ પ્લવક (સૂક્ષ્મ લીલ) એ આ સ્તરમાં જોવા મળતા પ્રાથમિક ઉત્પાદકો છે.
પ્રાણી પ્લવક (સૂક્ષ્મ પ્રાણીઓ) આ વનસ્પતિ પ્લવક પર ખોરાક તરીકે આધાર રાખે છે અને તે પણ ઉપરના સ્તરોમાં વિપુલ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે.
તેથી,વનસ્પતિ પ્લવક અને પ્રાણી પ્લવક બંને દરિયાઈ નિવસનતંત્રના ઉપરના સ્તરની લાક્ષણિકતા છે.

(A) નિવસનતંત્રમાં ઉર્જાનો પ્રવાહ હંમેશા એકમાર્ગી હોય છે।
સૌર ઉર્જા નિવસનતંત્રમાં પ્રવેશ કરે છે, ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા ગ્રહણ થાય છે, અને ત્યારબાદ વિવિધ પોષક સ્તરો પર ઉપભોગીઓ (તૃણાહારીઓ, માંસાહારીઓ વગેરે) માં સ્થાનાંતરિત થાય છે।
દરેક સ્થાનાંતરણ સમયે, ઉર્જાનો મોટો ભાગ ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે ($10\%$ ના નિયમ મુજબ), અને તે ફરીથી ઉત્પાદકો પાસે પાછી આવી શકતી નથી।
તેની સામે, $Carbon$, $Nitrogen$ અને $Potassium$ જેવા પોષક તત્વો જૈવ-ભૂ-રાસાયણિક ચક્ર દ્વારા નિવસનતંત્રમાં પુનઃચક્રીયકરણ પામે છે।

(C) નિવસનતંત્રમાં ઉર્જાનો પ્રવાહ હંમેશા ઉત્પાદકો (લીલી વનસ્પતિઓ) થી શરૂ થાય છે. લિન્ડેમેનના $10\%$ ના નિયમ મુજબ, દરેક પોષક સ્તરે ઉર્જાનો વ્યય થાય છે, તેથી ઉત્પાદકોની સંખ્યા અને જૈવભાર હંમેશા પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ કરતાં વધુ હોય છે. આથી, ઉત્પાદકો પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ કરતાં વધુ હોય છે તે વિધાન સાચું છે.

(D) નિવસનતંત્રની કુલ પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા $(GPP)$ એ પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન કાર્બનિક દ્રવ્યોના ઉત્પાદનનો દર છે.
વનસ્પતિઓ સૌર ઊર્જાને ગ્રહણ કરે છે અને તેને કાર્બનિક અણુઓમાં સંગ્રહિત રાસાયણિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
તેથી,ઉત્પાદકો દ્વારા એકમ વિસ્તાર દીઠ અને એકમ સમય દીઠ સંશ્લેષિત થયેલા કાર્બનિક દ્રવ્યોના કુલ જથ્થાને $GPP$ કહેવામાં આવે છે.

(B) $Prosopis$ (ખીજડો),$Acacia$ (બાવળ) અને $Capparis$ (કેરડો) એ શુષ્ક અને અર્ધ-શુષ્ક વિસ્તારોમાં ટકી રહેવા માટે અનુકૂલિત થયેલી મરુદભિદ વનસ્પતિઓ છે.
આ વનસ્પતિઓ ઉષ્ણકટિબંધીય કાંટાળાં જંગલોની લાક્ષણિકતા છે,જ્યાં પાણીની પ્રાપ્યતા ઓછી હોય છે અને તાપમાન ઊંચું હોય છે.
તેથી,તેઓ ઉષ્ણકટિબંધીય કાંટાળાં જંગલના જીવમનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

(A) કોઈપણ નિવસનતંત્રમાં,શક્તિનું વહન ઉત્પાદકોથી ઉપભોગીઓ તરફ થાય છે.
શક્તિના વહનના $10\%$ ના નિયમ મુજબ,એક પોષક સ્તરમાંથી બીજા પોષક સ્તરમાં માત્ર $10\%$ શક્તિનું વહન થાય છે,જ્યારે બાકીની શક્તિ ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.
$T_1$ એ ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) દર્શાવે છે,જે સૌર ઉર્જાને ગ્રહણ કરીને તેને રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
$T_1$ એ પ્રથમ સ્તર હોવાથી અને સૂર્યમાંથી મહત્તમ ઉર્જા મેળવતું હોવાથી,તે પછીના સ્તરો $(T_2, T_3, T_4)$ ની તુલનામાં સૌથી વધુ ઉર્જા ધરાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $T_1$ છે.

(C) અલ-નીનો ($El$ $Niño$) એ એક આબોહવાકીય ભાત છે જે પૂર્વ ઉષ્ણકટિબંધીય પેસિફિક મહાસાગરના સપાટીના પાણીમાં અસામાન્ય ગરમીનું વર્ણન કરે છે.
તે સામાન્ય રીતે દર $5$ થી $8$ વર્ષે જોવા મળે છે.
આ ઘટના વૈશ્વિક હવામાનની ભાત પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે,જેના કારણે કેટલાક વિસ્તારોમાં વધુ વરસાદ પડે છે અને અન્ય વિસ્તારોમાં દુષ્કાળ જેવી સ્થિતિ સર્જાય છે.
તેથી,સાચો જવાબ અલ-નીનો ($El$ $Niño$) છે.

(D) પાણીમાં $Escherichia$ $coli$ $(E. coli)$ ની હાજરીનો ઉપયોગ મળ દ્વારા થતા પ્રદૂષણના નિર્દેશક તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે. $E. coli$ એ એક બેક્ટેરિયા છે જે સામાન્ય રીતે ગરમ રુધિરવાળા સજીવોના નાના આંતરડામાં જોવા મળે છે. પાણીના નમૂનામાં તેની હાજરી સૂચવે છે કે પાણી મળના દ્રવ્યો દ્વારા દૂષિત થયું છે,જેમાં અન્ય રોગકારક સૂક્ષ્મજીવો હોઈ શકે છે. તેથી,તે જૈવિક સુરક્ષાના સંદર્ભમાં પાણીની ગુણવત્તાના વિશ્વસનીય નિર્દેશક તરીકે કાર્ય કરે છે.

(D) સુપરસોનિક જેટ વિમાનો સ્ટ્રેટોસ્ફિયર (સમતાપાવરણ) માં નાઈટ્રોજનના ઓક્સાઈડ્સ $(NO_x)$ મુક્ત કરે છે.
આ નાઈટ્રોજનના ઓક્સાઈડ્સ ઓઝોન $(O_3)$ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને તેના ઘટાડા અથવા પાતળા થવાનું કારણ બને છે.
તેથી,સુપરસોનિક જેટ વિમાનો ઓઝોન $(O_3)$ ના સ્તરને પાતળું કરવામાં ફાળો આપે છે.

(C) સુએઝ ટ્રીટમેન્ટ પ્રક્રિયામાં,દ્વિતીયક સારવારને જૈવિક સારવાર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,પ્રાથમિક સેટલિંગ ટાંકીમાંથી મળતા પ્રવાહીને મોટી વાયુમિશ્રણ (aeration) ટાંકીઓમાં મોકલવામાં આવે છે,જ્યાં તેને સતત યાંત્રિક રીતે હલાવવામાં આવે છે અને તેમાં હવા પંપ કરવામાં આવે છે.
આનાથી ઉપયોગી જારક સૂક્ષ્મજીવોની ફ્લોક્સ (ફૂગના તંતુઓ સાથે જોડાયેલા બૅક્ટરિયાના સમૂહ) તરીકે જોરદાર વૃદ્ધિ થાય છે.
વૃદ્ધિ દરમિયાન,આ સૂક્ષ્મજીવો પ્રવાહીમાં રહેલા કાર્બનિક દ્રવ્યોનો મોટો ભાગ વાપરી નાખે છે.
જ્યારે સુએઝ અથવા ગંદા પાણીનો $BOD$ નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જાય છે,ત્યારે આ પ્રવાહીને સેટલિંગ ટાંકીમાં મોકલવામાં આવે છે જ્યાં બૅક્ટેરિયલ 'ફ્લોક્સ'ને નીચે બેસવા દેવામાં આવે છે.
આ અવક્ષેપને 'ઍક્ટિવેટેડ સ્લઝ' કહેવામાં આવે છે.
ઍક્ટિવેટેડ સ્લઝનો એક નાનો ભાગ ઇનોક્યુલમ (બીજ) તરીકે વાપરવા માટે ફરીથી વાયુમિશ્રણ ટાંકીમાં પંપ કરવામાં આવે છે. આને બૅક્ટરિયાનું રિસાઇક્લિંગ કહેવામાં આવે છે.

(B) $CO_2$ એ મુખ્ય ગ્રીનહાઉસ વાયુ છે જે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ગરમીને જકડી રાખે છે,જેને ગ્રીનહાઉસ અસર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
આ અસર પૃથ્વીની સપાટીના તાપમાનને સજીવો માટે અનુકૂળ મર્યાદામાં જાળવી રાખવા માટે અત્યંત આવશ્યક છે.
જો $CO_2$ ન હોત,તો ગ્રીનહાઉસ અસર નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જાત,જેના કારણે ગરમી અવકાશમાં મુક્ત થઈ જાત.
પરિણામે,પૃથ્વીની સપાટીનું તાપમાન હાલમાં છે તેના કરતાં ઘણું ઓછું હોત.

(C) કાર્બન મોનૉક્સાઈડ $(CO)$ એક મુખ્ય વાયુ પ્રદૂષક છે.
તેની હીમોગ્લોબિન સાથે જોડાવાની ક્ષમતા ઑક્સિજન $(O_2)$ કરતા ઘણી વધારે હોય છે.
જ્યારે $CO$ શ્વાસમાં લેવામાં આવે છે,ત્યારે તે હીમોગ્લોબિન સાથે જોડાઈને કાર્બોક્સિહીમોગ્લોબિન બનાવે છે,જે એક સ્થાયી સંયોજન છે.
આ પ્રક્રિયા હીમોગ્લોબિનને ઑક્સિજન સાથે જોડાતા અટકાવે છે,જેનાથી રુધિરની ઑક્સિજન વહન કરવાની ક્ષમતા ઘટી જાય છે અને હાયપોક્સિયા (ઑક્સિજનની ઉણપ) જેવી સ્થિતિ સર્જાય છે.

(D) ખેતરો નાઈટ્રસ ઑક્સાઇડ $(N_2O)$ નો એક મહત્વપૂર્ણ સ્ત્રોત છે.
આ મુખ્યત્વે જમીનમાં નાઈટ્રોજનયુક્ત ખાતરોના ઉપયોગને કારણે થાય છે.
જમીનમાં થતી નાઈટ્રીફિકેશન અને ડીનાઈટ્રીફિકેશન જેવી સૂક્ષ્મજીવી પ્રક્રિયાઓ આ નાઈટ્રોજનયુક્ત સંયોજનોને $N_2O$ માં રૂપાંતરિત કરે છે,જે એક શક્તિશાળી ગ્રીનહાઉસ ગેસ છે.