GUJCET 2023 Biology Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) क्रायोप्रिजर्वेशन पादप आनुवंशिक संसाधनों के दीर्घकालिक संरक्षण के लिए उपयोग की जाने वाली एक तकनीक है। इस प्रक्रिया में,बीजों या अन्य पादप सामग्रियों को $-196^{\circ} C$ के तापमान पर तरल नाइट्रोजन में संग्रहीत किया जाता है। इस अत्यंत कम तापमान पर,बीजों की सभी चयापचय गतिविधियाँ रुक जाती हैं,जिससे उन्हें उनकी जीवनक्षमता खोए बिना अनिश्चित काल के लिए संग्रहीत किया जा सकता है।

(D) सही उत्तर $D$ है। पारजीनी जंतुओं का उपयोग मुख्य रूप से जैविक अनुसंधान,रोग तंत्र के अध्ययन,टीकों की सुरक्षा का परीक्षण करने और मानव प्रोटीन (जैसे वातस्फीति के लिए अल्फा-$1$ एंटीट्रिप्सिन) जैसे जैविक उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जाता है। हालाँकि वे रोगों के आनुवंशिक आधार को समझने में मदद करते हैं,लेकिन उनका उपयोग मनुष्यों में आनुवंशिक रोगों के सीधे निदान के लिए नहीं किया जाता है।

(D) $Cry I Ac$ और $Cry II Ab$ जीन उन प्रोटीनों को कूटबद्ध करने के लिए जिम्मेदार हैं जो कपास के बॉलवर्म को नियंत्रित करते हैं।
इन जीनों को ट्रांसजेनिक $Bt$ कपास बनाने के लिए कपास के पौधों में डाला जाता है।
इन जीनों द्वारा उत्पादित प्रोटीन विशिष्ट कीटों के लिए विषाक्त होते हैं,विशेष रूप से लेपिडोप्टेरन (lepidopterans) जैसे कि कपास के बॉलवर्म।
इसलिए,सही विकल्प $Cry I Ac$ और $Cry II Ab$ है।

(B) जंतु कोशिकाओं में कोशिका झिल्ली लिपिड और प्रोटीन से बनी होती है,लेकिन उनमें कोशिका भित्ति का अभाव होता है। इसलिए,$DNA$ पृथक्करण के दौरान $Proteases$ (प्रोटीन को तोड़ने के लिए) और $Ribonucleases$ ($RNA$ को हटाने के लिए) जैसे एंजाइमों का उपयोग किया जाता है। $Cellulase$ एक ऐसा एंजाइम है जिसका उपयोग विशेष रूप से पादप कोशिकाओं में सेल्युलोसिक कोशिका भित्ति को तोड़ने के लिए किया जाता है। चूंकि जंतु कोशिकाओं में सेल्युलोस की कोशिका भित्ति नहीं होती है,इसलिए उनसे $DNA$ अलग करने के लिए $Cellulase$ की आवश्यकता नहीं होती है। अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) प्लाज्मिड वेक्टर $pBR322$ में,$amp^R$ (एम्पिसिलिन प्रतिरोधक) जीन में $Pst I$ और $Pvu I$ एंजाइमों के लिए रिस्ट्रिक्शन साइट्स होती हैं।
इन साइट्स का उपयोग प्लाज्मिड में विदेशी $DNA$ को डालने के लिए किया जाता है,जिसके परिणामस्वरूप $amp^R$ जीन का इंसर्शनल इनएक्टिवेशन (निवेशित निष्क्रियता) हो जाता है,जिससे रिकॉम्बिनेंट कॉलोनी का चयन संभव हो पाता है।

(B) पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन $(PCR)$ में,प्राइमर छोटे,एकल-फंसे (single-stranded) $DNA$ अनुक्रम होते हैं जो लक्षित $DNA$ अनुक्रम के पार्श्व क्षेत्रों के पूरक होते हैं।
$1$. $DNA$ रज्जुक (strands) प्रतिसमांतर (antiparallel) होते हैं,जिसका अर्थ है कि एक रज्जुक $5' \rightarrow 3'$ दिशा में और दूसरा $3' \rightarrow 5'$ दिशा में चलता है।
$2$. प्राइमर टेम्पलेट $DNA$ रज्जुक से इस तरह जुड़ते हैं कि वे टेम्पलेट के पूरक और प्रतिसमांतर हों।
$3$. विशेष रूप से,प्राइमर को टेम्पलेट रज्जुक के $3'$ सिरे से जुड़ना चाहिए ताकि $DNA$ पॉलीमरेज़ इसे $5' \rightarrow 3'$ दिशा में विस्तारित कर सके।
$4$. आरेख $B$ में,प्राइमर सही ढंग से उन्मुख हैं: ऊपरी रज्जुक $(5' \rightarrow 3')$ पर प्राइमर टेम्पलेट के $3'$ सिरे से जुड़ता है,और निचले रज्जुक $(3' \rightarrow 5')$ पर प्राइमर अपने संबंधित टेम्पलेट के $3'$ सिरे से जुड़ता है,जो उचित विस्तार की अनुमति देता है।
इसलिए,सही आरेख $B$ है।

(C) गौरैया एक सर्वाहारी पक्षी है। जब यह बीज,अनाज या फल खाती है,तो यह प्राथमिक उपभोक्ता (शाकाहारी) के रूप में कार्य करती है क्योंकि यह सीधे उत्पादकों का उपभोग करती है। जब यह कीड़े-मकोड़ों या छोटे कीड़ों को खाती है,तो यह द्वितीयक उपभोक्ता (मांसाहारी) के रूप में कार्य करती है क्योंकि यह प्राथमिक उपभोक्ताओं का उपभोग करती है। इसलिए,गौरैया अपने आहार के आधार पर प्राथमिक और द्वितीयक दोनों पोषण स्तरों पर रह सकती है।

(B) अपघटन की दर अपरद (detritus) की रासायनिक संरचना और जलवायु कारकों द्वारा नियंत्रित होती है। यदि अपरद लिग्निन और काइटिन से समृद्ध है,तो अपघटन की दर धीमी होती है,क्योंकि ये जटिल और प्रतिरोधी कार्बनिक यौगिक हैं जिन्हें अपघटकों के लिए तोड़ना कठिन होता है। इसके विपरीत,यदि अपरद नाइट्रोजन और शर्करा जैसे जल-घुलनशील पदार्थों से समृद्ध है,तो अपघटन की दर तेज होती है।

(A) दिया गया आरेख एक ऐसी आबादी को दर्शाता है जहाँ मध्यवर्ती फेनोटाइप वाले व्यक्तियों की तुलना में चरम (extreme) फेनोटाइप वाले व्यक्तियों को प्राथमिकता दी जाती है,जिससे दो चोटियों का निर्माण होता है। इस प्रक्रिया को विघटनकारी (Disruptive) चयन के रूप में जाना जाता है। इस प्रकार के प्राकृतिक चयन में,मध्यवर्ती लक्षण के विरुद्ध चयन होता है,जबकि दोनों चरम लक्षणों को प्राथमिकता दी जाती है,जिसके परिणामस्वरूप द्वि-मोडल वितरण (bimodal distribution) प्राप्त होता है।

(D) मानव विकास का सही कालानुक्रमिक क्रम इस प्रकार है:
$1$. रामापिथेकस: लगभग $15$ mya पहले अस्तित्व में थे।
$2$. ऑस्ट्रेलोपिथेकस: लगभग $2$ mya पहले अस्तित्व में थे।
$3$. होमो इरेक्टस: लगभग $1.5$ mya पहले अस्तित्व में थे।
$4$. निएंडरथल मानव: लगभग $100,000$ से $40,000$ वर्ष पहले अस्तित्व में थे।
अतः,सही क्रम रामापिथेकस $\rightarrow$ ऑस्ट्रेलोपिथेकस $\rightarrow$ होमो इरेक्टस $\rightarrow$ निएंडरथल है।

(A) कोलोस्ट्रम स्तनपान के शुरुआती दिनों में माँ द्वारा स्रावित पीला तरल पदार्थ है।
इसमें प्रचुर मात्रा में एंटीबॉडी,विशेष रूप से $IgA$ होते हैं,जो नवजात शिशु में प्रतिरोधक क्षमता विकसित करने के लिए आवश्यक हैं।
चूंकि एंटीबॉडी शिशु के स्वयं के प्रतिरक्षा तंत्र द्वारा उत्पादित होने के बजाय सीधे शिशु को प्रदान किए जाते हैं,इसलिए यह निष्क्रिय प्रतिरक्षा का एक उदाहरण है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) चित्र में दिखाया गया रासायनिक ढांचा एक कैनाबिनोइड का है, विशेष रूप से कैनाबिनोल या टेट्राहाइड्रोकैनाबिनोल $(THC)$ जैसा यौगिक।
ये रसायन $Cannabis \text{ } sativa$ (भांग) पौधे के पुष्पक्रम से प्राप्त किए जाते हैं।
कैनाबिनोइड्स शरीर के हृदय-वाहिका तंत्र (cardiovascular system) पर अपने प्रभावों के लिए जाने जाते हैं।

(C) $IgE$ एंटीबॉडी मुख्य रूप से एलर्जी प्रतिक्रियाओं में शामिल होते हैं।
जब कोई एलर्जन शरीर में प्रवेश करता है,तो यह मास्ट कोशिकाओं और बेसोफिल्स की सतह से जुड़े $IgE$ एंटीबॉडी से जुड़ जाता है।
यह बंधन इन कोशिकाओं के डिग्रेन्युलेशन को ट्रिगर करता है,जिससे हिस्टामाइन और सेरोटोनिन जैसे सूजन पैदा करने वाले मध्यस्थ निकलते हैं,जो एलर्जी के लक्षणों का कारण बनते हैं।
इसलिए,$IgE$ एलर्जेंस के प्रति प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है।

(B) $Plasmodium$ के जीवन चक्र में दो मेजबान शामिल होते हैं: मनुष्य और मादा $Anopheles$ मच्छर।
$1$. जब एक संक्रमित मादा $Anopheles$ मच्छर मनुष्य को काटती है,तो वह रक्त में स्पोरोज़ोइट नामक संक्रामक अवस्था को इंजेक्ट करती है।
$2$. ये स्पोरोज़ोइट्स शुरू में यकृत (लीवर) में जाते हैं,जहाँ वे मेरोज़ोइट्स बनाने के लिए अलैंगिक प्रजनन (शिज़ोगोनी) करते हैं।
$3$. मेरोज़ोइट्स फिर रक्तप्रवाह में प्रवेश करते हैं और $R.B.C.s$ (लाल रक्त कोशिकाओं) को संक्रमित करते हैं,जहाँ वे अलैंगिक रूप से प्रजनन करना जारी रखते हैं,जिससे $R.B.C.s$ फट जाते हैं और हीमोज़ोइन जैसे विषाक्त पदार्थ निकलते हैं,जो मलेरिया के विशिष्ट बुखार और ठंड का कारण बनते हैं।
$4$. इसलिए,अलैंगिक प्रजनन यकृत की कोशिकाओं और $R.B.C.s$ में होता है।

(C) नर प्रजनन तंत्र में शुक्राणु परिवहन का सही मार्ग इस प्रकार है:
$1$. शुक्राणु शुक्रजनक नलिकाओं में उत्पन्न होते हैं।
$2$. वे रेटे टेस्टिस में जाते हैं।
$3$. रेटे टेस्टिस से,वे वासा एफेरेंटिया के माध्यम से गुजरते हैं।
$4$. फिर वे परिपक्वता और भंडारण के लिए अधिवृषण (Epididymis) में प्रवेश करते हैं।
$5$. अंत में,वे मूत्रमार्ग की ओर परिवहन के लिए शुक्रवाहिनी (Vas deferens) में जाते हैं।
अतः,सही क्रम है: रेटे टेस्टिस $\rightarrow$ वासा एफेरेंटिया $\rightarrow$ अधिवृषण (Epididymis) $\rightarrow$ शुक्रवाहिनी (Vas deferens)।

(B) निषेचन के दौरान, एक शुक्राणु डिंब की $Zona$ $\text{pellucida}$ परत के संपर्क में आता है और झिल्ली में ऐसे परिवर्तन प्रेरित करता है जो अतिरिक्त शुक्राणुओं के प्रवेश को रोकते हैं।
यह सुनिश्चित करता है कि केवल एक ही शुक्राणु डिंब को निषेचित कर सके, जिसे पॉलीस्पर्मी ब्लॉक के रूप में जाना जाता है।
इसलिए, $Zona$ $\text{pellucida}$ पॉलीस्पर्मी को रोकने के लिए एक प्राथमिक बाधा के रूप में कार्य करता है।

(B) गर्भावस्था के दौरान,अपरा (placenta) एक अंतःस्रावी ऊतक के रूप में कार्य करता है और कई हार्मोन उत्पन्न करता है जो गर्भावस्था को बनाए रखने के लिए आवश्यक होते हैं।
विशेष रूप से,ह्यूमन कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन $(hCG)$,ह्यूमन प्लेसेंटल लैक्टोजेन $(hPL)$,और रिलैक्सिन ऐसे हार्मोन हैं जो महिलाओं में केवल गर्भावस्था के दौरान ही उत्पन्न होते हैं।
हालांकि एस्ट्रोजन और प्रोजेस्टोजेन्स भी गर्भावस्था के दौरान अपरा द्वारा उत्पन्न होते हैं,लेकिन वे गैर-गर्भवती महिलाओं में अंडाशय द्वारा भी उत्पन्न होते हैं।
इसलिए,सही विकल्प $B$ है।

(B) अलेक्जेंडर फ्लेमिंग $Staphylococci$ नामक बैक्टीरिया पर काम कर रहे थे जब उन्होंने पेनिसिलिन एंटीबायोटिक की खोज की।
उन्होंने देखा कि उनकी एक बिना धुली कल्चर प्लेट में $Penicillium$ $notatum$ नामक फफूंद उग रही थी,जो $Staphylococci$ बैक्टीरिया की वृद्धि को रोक रही थी।
इस आकस्मिक खोज ने पहली एंटीबायोटिक,पेनिसिलिन के विकास का मार्ग प्रशस्त किया।

(A) ओपेरॉन $DNA$ की एक कार्यात्मक इकाई है जिसमें एक ही प्रमोटर के नियंत्रण में जीन का एक समूह होता है। इसमें आमतौर पर स्ट्रक्चरल जीन,एक ऑपरेटर और एक प्रमोटर शामिल होते हैं। हालांकि रेगुलेटरी जीन अक्सर ओपेरॉन से जुड़ा होता है,लेकिन यह तकनीकी रूप से ओपेरॉन इकाई के बाहर स्थित होता है। दिए गए विकल्पों में,विकल्प $A$ ओपेरॉन प्रणाली के प्राथमिक घटकों को सूचीबद्ध करता है,इसलिए यह सही उत्तर है।

(C) $(i)$ आनुवंशिक कोड mRNA में निरंतर तरीके से पढ़ा जाता है,जिसका अर्थ है कि कोडोन के बीच कोई विराम चिह्न नहीं होते हैं। यह कथन सत्य $(T)$ है।
(ii) आनुवंशिक कोड अपह्रसित (degenerate) होता है,जिसका अर्थ है कि कुछ अमीनो एसिड एक से अधिक कोडोन द्वारा कोडित होते हैं। यह कथन सत्य $(T)$ है।
(iii) $UUU$ फेनिलएलनिन के लिए कोडोन है। यह कथन सत्य $(T)$ है।
(iv) $GAA$ ग्लूटामिक एसिड के लिए कोड करता है,न कि स्टॉप कोडोन के लिए। स्टॉप कोडोन $UAA$,$UAG$ और $UGA$ हैं। यह कथन असत्य $(F)$ है।
अतः,सही क्रम $T, T, T, F$ है।

(D) आकृति में एक $tRNA$ अणु को $mRNA$ स्ट्रैंड के साथ परस्पर क्रिया करते हुए दिखाया गया है। $tRNA$ पर एंटीकोडोन $UCA$ है,जो $mRNA$ स्ट्रैंड पर कोडोन $AGU$ के साथ बेस-पेयरिंग करता है।
जेनेटिक कोड के अनुसार,कोडोन $AGU$ अमीनो एसिड सेरीन (Ser) के लिए कोड करता है।
इसलिए,'$X$' अमीनो एसिड सेरीन (Ser) को दर्शाता है।

(C) जनसंख्या घनत्व $(N)$ चार बुनियादी प्रक्रियाओं से प्रभावित होता है। जनसंख्या घनत्व में वृद्धि करने वाले दो कारक निम्नलिखित हैं:
$1$. जन्म दर (Natality): किसी दिए गए समय के दौरान जनसंख्या में हुए जन्म,जो प्रारंभिक घनत्व में जुड़ जाते हैं।
$2$. आप्रवास (Immigration): किसी दिए गए समय के दौरान अन्य आवासों से उसी प्रजाति के व्यक्तियों का उस आवास में आना।
इसके विपरीत,मृत्यु दर (Mortality) और उत्प्रवास (Emigration) जनसंख्या घनत्व को कम करते हैं। अतः,सही विकल्प $C$ है।

(A) सही विकल्प $A$ है।
$1$. अंजीर और ततैया के बीच सहोपकारिता (Mutualism) होती है,जिसमें ततैया अंजीर के पुष्पक्रम का परागण करती है और अंजीर ततैया को अंडे देने के लिए स्थान प्रदान करता है।
$2$. मोनार्क तितली और शिकारी पक्षी के बीच परभक्षण (predation) होता है,प्रतिस्पर्धा नहीं।
$3$. सी एनीमोन और क्लाउन मछली के बीच सहभोजिता (Commensalism) होती है,जिसमें क्लाउन मछली एनीमोन के डंक मारने वाले स्पर्शकों के बीच शिकारियों से सुरक्षा प्राप्त करती है,जबकि एनीमोन अप्रभावित रहता है।
$4$. बगुला और चरते मवेशी के बीच सहभोजिता होती है,जिसमें बगुला मवेशियों द्वारा बाहर निकाले गए कीटों को खाता है,जबकि मवेशी अप्रभावित रहते हैं।

(C) दो लक्षणों (फूल का रंग और फूल की स्थिति) को शामिल करने वाले द्विसंकर संकरण में,$F_1$ पीढ़ी में $VvAa$ जीनप्रारूप वाले द्विसंकर पौधे उत्पन्न होते हैं।
जब इन $F_1$ संततियों का स्व-परागण कराकर $F_2$ पीढ़ी प्राप्त की जाती है,तो लक्षणप्रारूपी अनुपात मेंडल के द्विसंकर अनुपात $9:3:3:1$ का पालन करता है।
लक्षण इस प्रकार हैं:
$9$ (बैंगनी,अक्षीय)
$3$ (बैंगनी,अंतिम)
$3$ (सफेद,अक्षीय)
$1$ (सफेद,अंतिम)
सफेद फूल एक अप्रभावी लक्षण $(vv)$ है। $F_2$ पीढ़ी में,सफेद फूलों वाले पौधों का कुल अनुपात उन पौधों का योग है जो सफेद-अक्षीय और सफेद-अंतिम हैं,जो $3/16 + 1/16 = 4/16$ (या $1/4$) है।
अतः,सफेद फूलों का लक्षणप्रारूपी अनुपात $4/16$ है।

(B) टर्नर सिंड्रोम एक आनुवंशिक विकार है जो महिलाओं में $X$ गुणसूत्रों में से एक की अनुपस्थिति के कारण होता है।
इस स्थिति को $45, XO$ के रूप में दर्शाया जाता है,जिसका अर्थ है कि व्यक्ति में $44$ ऑटोसोम और केवल एक $X$ गुणसूत्र होता है।
गुणसूत्र संकेतन के संदर्भ में,इसे $(2n - 1)$ के रूप में दर्शाया जाता है,जहाँ $2n$ द्विगुणित संख्या है और $-1$ एक गुणसूत्र की हानि (मोनोसोमी) को इंगित करता है।
इसलिए,देखी जाने वाली एन्यूप्लोइडी का सही प्रकार $(2n - 1)$ है।

(B) मनुष्यों में,लिंग निर्धारण विशिष्ट लिंग गुणसूत्रों की उपस्थिति द्वारा नियंत्रित होता है (मादाओं में $XX$ और पुरुषों में $XY$)। ये गुणसूत्र जनन कोशिकाओं (युग्मकों) में मौजूद होते हैं जो निषेचन के बाद संतान के लिंग का निर्धारण करते हैं। हालांकि कायिक कोशिकाओं (somatic cells) में भी ये गुणसूत्र होते हैं,लेकिन लिंग निर्धारण की मौलिक प्रक्रिया उन जनन कोशिकाओं (शुक्राणु और अंडाणु) के गुणसूत्रीय गठन द्वारा परिभाषित होती है जो युग्मनज बनाने के लिए संलयित होते हैं।

(A) सही विकल्प $A$ है।
प्रोजेस्टोजेन्स अकेले या एस्ट्रोजन के साथ संयोजन में महिलाओं द्वारा इंजेक्शन या त्वचा के नीचे प्रत्यारोपण (इम्प्लांट) के रूप में उपयोग किए जा सकते हैं।
ये विधियां अत्यधिक प्रभावी हैं और मौखिक गोलियों की तुलना में इनकी प्रभावशीलता की अवधि बहुत लंबी होती है।
प्रोजेस्टासर्ट एक अंतर्गर्भाशयी उपकरण $(IUD)$ है,न कि इंजेक्शन या इम्प्लांट।
इसलिए,केवल $(i)$ और $(ii)$ सही हैं।

(A) मेडिकल टर्मिनेशन ऑफ प्रेगनेंसी $(MTP)$ को पहली तिमाही के दौरान अपेक्षाकृत सुरक्षित माना जाता है,जो गर्भावस्था के पहले $12$ सप्ताह के अनुरूप है।
इस अवधि के बाद,जटिलताओं का जोखिम काफी बढ़ जाता है।
इसलिए,सही विकल्प $A$ है।

(A) $Tapetum$ (टेपेटम) लघुबीजाणुधानी की भित्ति की सबसे आंतरिक परत है।
यह विकासशील पराग कणों को पोषण प्रदान करती है।
$Tapetum$ की कोशिकाएं अक्सर एंडोमाइटोसिस (केंद्रक विभाजन के बिना $DNA$ का प्रतिकृति) या कोशिका संलयन के कारण बहुकेंद्रकीय हो जाती हैं,जो उन्हें विकासशील लघुबीजाणुओं की उच्च चयापचय संबंधी मांगों को पूरा करने में सक्षम बनाती हैं।

(A) पुष्पी पादपों में,द्विनिषेचन की प्रक्रिया में दो घटनाएं शामिल होती हैं: संयुग्मन (syngamy) और त्रिक संलयन। त्रिक संलयन के दौरान,पराग नलिका से मुक्त हुए दो नर युग्मकों में से एक,भ्रूणपोष के केंद्रीय कोशिका में स्थित दो ध्रुवीय केंद्रकों (या द्वितीयक केंद्रक) के साथ संलयित होता है। इस संलयन में तीन अगुणित केंद्रक शामिल होते हैं,इसलिए इसे 'त्रिक संलयन' कहा जाता है। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप प्राथमिक भ्रूणपोष केंद्रक $(PEN)$ का निर्माण होता है,जो त्रिगुणित $(3n)$ होता है।

(B) भ्रूणकोष के दिए गए आरेख में, '$Y$' के रूप में चिह्नित संरचना सहायक कोशिकाओं के बीजांडद्वारी सिरे पर उंगली जैसे प्रवर्ध हैं, जिन्हें तंतुमय उपकरण (Filiform apparatus) के रूप में जाना जाता है। '$X$' के रूप में चिह्नित संरचना अंड कोशिका के बगल में स्थित दो सहायक कोशिकाओं में से एक है। इसलिए, सही पहचान $X = \text{सहायक कोशिका}$ और $Y = \text{तंतुमय उपकरण}$ है। दिए गए विकल्पों में से, विकल्प $(B)$ इस विवरण से मेल खाता है।