Meiosis Questions in Gujarati

(D) $Meiosis-I$ નો $Diplotene$ તબક્કો સિનેપ્ટોનેમલ કોમ્પ્લેક્સના વિઘટન અને પુનઃસંયોજિત સમજાત રંગસૂત્રોના ક્રોસઓવરના સ્થાનો સિવાય એકબીજાથી અલગ થવાની વૃત્તિ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.
આ $X$-આકારની રચનાઓને $Chiasmata$ કહેવામાં આવે છે.
કેટલાક પૃષ્ઠવંશીઓના અંડકોષોમાં,$Diplotene$ તબક્કો મહિનાઓ અથવા વર્ષો સુધી ટકી શકે છે,જે દરમિયાન રંગસૂત્રોનું ઘનીકરણ ઓછું થાય છે અને તે ટ્રાન્સક્રિપ્શનમાં સક્રિય બને છે,જેને $Dictyotene$ તબક્કો કહેવામાં આવે છે.

(C) સમભાજન એ કોષ વિભાજનનો એક પ્રકાર છે જેમાં બે સંતતિ કોષો ઉત્પન્ન થાય છે,જેમાં પિતૃ કોષ જેટલા જ રંગસૂત્રો હોય છે.
$1$. રંગસૂત્રોનું ઘનીકરણ સમભાજનની પૂર્વાવસ્થા (prophase) દરમિયાન થાય છે.
$2$. રંગસૂત્રોની વિષુવવૃત્તીય પટલ પર ગોઠવણી સમભાજનની ભાજનાવસ્થા (metaphase) દરમિયાન થાય છે.
$3$. કાયઝમેટાનું નિર્માણ એ અર્ધીકરણ-$I$ (meiosis-$I$) ની પૂર્વાવસ્થા-$I$ ની લાક્ષણિકતા છે,જેમાં સમજાત રંગસૂત્રોની અ-ભગિની રંગસૂત્રિકાઓ જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે કરે છે. આ પ્રક્રિયા સમભાજનમાં થતી નથી.
$4$. સેન્ટ્રોમિયરનું વિરુદ્ધ ધ્રુવો તરફ ગતિ સમભાજનની ભાજનોત્તર અવસ્થા (anaphase) દરમિયાન થાય છે.

(D) આપેલી આકૃતિમાં બે કોષો કોષ વિભાજન પામી રહ્યા છે તે દર્શાવવામાં આવ્યું છે. દરેક કોષમાં,રંગસૂત્રિકાઓ (sister chromatids) અલગ થઈને કોષના વિરુદ્ધ ધ્રુવો તરફ ગતિ કરી રહી છે. રંગસૂત્રિકાઓની આ વિશિષ્ટ ગતિ એ અર્ધીકરણની ભાજનોત્તર અવસ્થા $-II$ (Anaphase $-II$) નું લાક્ષણિક લક્ષણ છે. ભાજનોત્તર અવસ્થા $-I$ (Anaphase $-I$) માં સમજાત રંગસૂત્રો અલગ થાય છે,જ્યારે ભાજનોત્તર અવસ્થા $-II$ (Anaphase $-II$) માં સેન્ટ્રોમિયરનું વિભાજન થાય છે અને રંગસૂત્રિકાઓ વિરુદ્ધ ધ્રુવો તરફ ગતિ કરે છે.

(B) અર્ધીકરણ-$I$ ની પ્રક્રિયાને વિવિધ તબક્કાઓમાં વહેંચવામાં આવી છે.
$Prophase-I$ તબક્કા દરમિયાન,ખાસ કરીને $Diakinesis$ ઉપ-તબક્કામાં,રંગસૂત્રો સંપૂર્ણપણે ઘટ્ટ થાય છે અને સમજાત રંગસૂત્રોને અલગ કરવા માટે અર્ધીકરણ ત્રાક (meiotic spindle) તૈયાર થાય છે.
$Diakinesis$ ની મુખ્ય લાક્ષણિકતા ચિયાઝમેટાનું ટર્મિનલાઇઝેશન છે,જેનો અર્થ છે કે ચિયાઝમેટા રંગસૂત્રિકાઓના છેડા તરફ ખસે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) અર્ધીકરણ એ કોષ વિભાજનનો એક વિશિષ્ટ પ્રકાર છે જે રંગસૂત્રોની સંખ્યાને અડધી કરે છે,જેના પરિણામે એકકીય (haploid) બાળ કોષો ઉત્પન્ન થાય છે.
તેમાં કોષકેન્દ્ર અને કોષ વિભાજનના બે ક્રમિક ચક્રનો સમાવેશ થાય છે,જેને અર્ધીકરણ-$I$ અને અર્ધીકરણ-$II$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
જોકે,આ બે વિભાજન પહેલાં આંતરાવસ્થા (interphase) ના $S$-તબક્કા દરમિયાન $DNA$ પ્રતિકૃતિનું માત્ર એક જ ચક્ર થાય છે.
તેથી,સાચું વર્ણન એ છે કે તેમાં કોષકેન્દ્ર અને કોષ વિભાજનના બે ક્રમિક ચક્ર હોય છે પરંતુ $DNA$ પ્રતિકૃતિનું માત્ર એક જ ચક્ર હોય છે.

(C) આપેલી આકૃતિ વિષુવવૃત્તીય તલ પર ગોઠવાયેલા સમજાત રંગસૂત્રો દર્શાવે છે.
અર્ધીકરણ-$I$ (Meiosis-$I$) દરમિયાન,મેટાફેઝ-$I$ માં,બાયવેલેન્ટ રંગસૂત્રો (સમજાત જોડીઓ) વિષુવવૃત્તીય તલ પર ગોઠવાય છે.
વિરુદ્ધ ધ્રુવોમાંથી નીકળતા ત્રાકતંતુઓ સમજાત રંગસૂત્રોના કાઇનેટોકોર સાથે જોડાય છે.
વિષુવવૃત્તીય તલ પર સમજાત જોડીઓની આ વિશિષ્ટ ગોઠવણી એ મેટાફેઝ-$I$ ની લાક્ષણિકતા છે.

(B) બે અર્ધીકરણ વિભાજન (અર્ધીકરણ-$I$ અને અર્ધીકરણ-$II$) વચ્ચેના તબક્કાને ઇન્ટરકાઇનેસિસ કહેવામાં આવે છે.
ઇન્ટરકાઇનેસિસ એ અર્ધીકરણ-$I$ પછી અને અર્ધીકરણ-$II$ પહેલા આવતો ટૂંકા ગાળાનો આરામનો તબક્કો છે.
આ તબક્કા દરમિયાન,$DNA$ નું સ્વયંજનન થતું નથી,પરંતુ કોષ વૃદ્ધિ પામી શકે છે અને બીજા અર્ધીકરણ વિભાજન માટે તૈયારી કરે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) અર્ધીકરણ એ ન્યૂનકારી વિભાજન છે જે બે તબક્કામાં થાય છે: અર્ધીકરણ-$I$ અને અર્ધીકરણ-$II$.
અર્ધીકરણ-$I$ માં,રંગસૂત્રોની સંખ્યા અડધી થઈ જાય છે. જો એક કોષ $42$ રંગસૂત્રો સાથે શરૂ થાય,તો અર્ધીકરણ-$I$ પછી,દરેક બાળ કોષમાં $21$ રંગસૂત્રો હશે.
અર્ધીકરણ-$II$ એ સમવિભાજન જેવું જ સમાન વિભાજન છે,જેમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા આ તબક્કામાં પ્રવેશતા પિતૃ કોષ જેટલી જ રહે છે.
તેથી,અર્ધીકરણ-$II$ માં પ્રવેશતા કોષોમાં $21$ રંગસૂત્રો હોવાથી,અર્ધીકરણ-$II$ ના અંતે ઉત્પન્ન થતા બાળ કોષોમાં પણ $21$ રંગસૂત્રો હશે.

(A) $Recombinase$ ઉત્સેચક અર્ધીકરણ દરમિયાન વ્યતિકરણ (crossing over) ની પ્રક્રિયા માટે આવશ્યક છે.
વ્યતિકરણ એ સમજાત રંગસૂત્રોની અ-સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે છે.
આ પ્રક્રિયા ખાસ કરીને અર્ધીકરણની પૂર્વાવસ્થા-$I$ ની $Pachytene$ અવસ્થા દરમિયાન થાય છે.
તેથી,$Recombinase$ નું કાર્ય $Pachytene$ અવસ્થામાં જોવા મળે છે.

(A) $Meiosis-II$ માં,$Prophase-II$ એ સાયટોકીનેસિસ પછી તરત જ શરૂ થાય છે. આ તબક્કા દરમિયાન,કોષકેન્દ્ર પટલ અદ્રશ્ય થઈ જાય છે અને રંગસૂત્રો ઘટ્ટ બને છે.
વિકલ્પ $A$ સાચો છે કારણ કે $Prophase-II$ ના અંત સુધીમાં કોષકેન્દ્ર પટલ અને અંતઃકોષરસજાળ અદ્રશ્ય થઈ જાય છે.
વિકલ્પ $B$ ખોટો છે કારણ કે રંગસૂત્રિકાઓ $Anaphase-II$ દરમિયાન વિરુદ્ધ ધ્રુવો તરફ ગતિ કરે છે,$Metaphase-II$ માં નહીં.
વિકલ્પ $C$ ખોટો છે કારણ કે દ્વિસૂત્રી રંગસૂત્રો $Metaphase-I$ દરમિયાન વિષુવવૃત્તીય તલ પર ગોઠવાય છે,$Telophase-I$ માં નહીં.
વિકલ્પ $D$ ખોટો છે કારણ કે કોષકેન્દ્ર પટલનું નિર્માણ $Telophase$ દરમિયાન થાય છે,$Anaphase$ માં નહીં.

(A) અર્ધીકરણ એ કોષ વિભાજનનો એક વિશિષ્ટ પ્રકાર છે જે રંગસૂત્રોની સંખ્યાને અડધી કરે છે,જેના પરિણામે દ્વિતીય $(2n)$ પિતૃ કોષમાંથી એકકીય $(n)$ બાળ કોષોનું નિર્માણ થાય છે.
આ પ્રક્રિયા લિંગી પ્રજનન માટે આવશ્યક છે જેથી પેઢી દર પેઢી રંગસૂત્રોની સંખ્યા અચળ જળવાઈ રહે.
તેનાથી વિપરીત,સમભાજન એ સમીકરણ વિભાજન છે જેમાં બાળ કોષોમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા પિતૃ કોષ જેટલી જ રહે છે.

(A) વ્યતિકરણ (Crossing over) એ $Meiosis-I$ (અર્ધીકરણ-$I$) ના $Prophase-I$ (પૂર્વાવસ્થા-$I$) દરમિયાન થતી જૈવિક પ્રક્રિયા છે.
તેમાં સમજાત રંગસૂત્રોની અ-ભગિની રંગસૂત્રિકાઓ (non-sister chromatids) વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે.
આ પ્રક્રિયા જનીનિક પુનઃસંયોજન તરફ દોરી જાય છે,જે સંતતિમાં જનીનિક વિવિધતા લાવવા માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.
તેથી,સાચી વ્યાખ્યા બે સમજાત રંગસૂત્રો વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે છે.

(D) આકૃતિમાં સમજાત રંગસૂત્રો કોષના વિરુદ્ધ ધ્રુવો તરફ ખેંચાતા જોવા મળે છે.
$Meiosis-I$ માં,સમજાત રંગસૂત્રો અલગ થાય છે,જ્યારે રંગસૂત્રિકાઓ (sister chromatids) તેમના સેન્ટ્રોમિયર પર જોડાયેલી રહે છે.
સમજાત રંગસૂત્રોનું વિરુદ્ધ ધ્રુવો તરફનું આ ચોક્કસ સ્થળાંતર એ $Anaphase-I$ (ભાજનોત્તર અવસ્થા $- I$) ની લાક્ષણિકતા છે.

(D) વર્ણવેલ અવસ્થા $Diakinesis$ (પારગતિ) છે.
$1$. $Diakinesis$ એ અર્ધીકરણ-$I$ ની પૂર્વાવસ્થાનો અંતિમ તબક્કો છે.
$2$. આ તબક્કા દરમિયાન,વ્યતિકરણ (chiasmata - જે બિંદુઓ પર સમજાત રંગસૂત્રો જોડાયેલા રહે છે) નું અંતિમકરણ થાય છે,એટલે કે તેઓ રંગસૂત્રોના છેડા તરફ ખસે છે.
$3$. રંગસૂત્રો તેમના ઘનીકરણના મહત્તમ સ્તરે પહોંચે છે.
$4$. $Diakinesis$ ના અંત સુધીમાં,કોષકેન્દ્રિકા અદ્રશ્ય થઈ જાય છે અને કોષને ભાજનાવસ્થા-$I$ (metaphase $I$) માટે તૈયાર કરવા માટે કોષકેન્દ્રપટલ તૂટી જાય છે.

(A) સમમૂલક રંગસૂત્રોની જોડી બનવાની પ્રક્રિયા,જેને સાયનેપ્સિસ (synapsis) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે માત્ર અર્ધીકરણ-$I$ (meiosis-$I$) ની પૂર્વાવસ્થા-$I$ (prophase-$I$) દરમિયાન જ થાય છે.
રંગસૂત્રોનું ઘનીકરણ સમભાજન (mitosis) અને અર્ધીકરણ (meiosis) બંનેમાં જોવા મળે છે.
કોષકેન્દ્ર પટલનું પુનઃનિર્માણ સમભાજન (અંત્યાવસ્થા) અને અર્ધીકરણ (અંત્યાવસ્થા-$I$ અને અંત્યાવસ્થા-$II$) બંનેમાં થાય છે.
સેન્ટ્રોમિયરનું વિભાજન સમભાજનની ભાજનોત્તર અવસ્થા (anaphase) અને અર્ધીકરણ-$II$ ની ભાજનોત્તર અવસ્થા-$II$ (anaphase-$II$) દરમિયાન થાય છે.

(A) અર્ધીકરણ (Meiosis) એ કોષ વિભાજનનો એક પ્રકાર છે જે પિતૃ કોષમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યાને અડધી કરી દે છે અને ચાર જન્યુ કોષો ઉત્પન્ન કરે છે.
આ પ્રક્રિયા લિંગી પ્રજનન માટે અંડકોષ અને શુક્રકોષો ઉત્પન્ન કરવા માટે જરૂરી છે.
કારણ કે રંગસૂત્રોની સંખ્યા દ્વિકીય $(2n)$ માંથી એકકીય $(n)$ માં ઘટે છે,તેથી તેને ન્યૂનકારી વિભાજન કહેવામાં આવે છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ અને કારણ $(R)$ બંને સાચા છે,અને $R$ એ $A$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(C) વિધાન $(A)$: અર્ધીકરણ-$I$ માં,એનાફેઝ-$I$ દરમિયાન,સમજાત રંગસૂત્રો અલગ પડે છે અને વિરુદ્ધ ધ્રુવો તરફ ગતિ કરે છે. આ વિધાન સાચું છે.
કારણ $(R)$: એનાફેઝ-$I$ માં,સમજાત રંગસૂત્રો અલગ થાય છે,પરંતુ સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ સેન્ટ્રોમિયર પર જોડાયેલા રહે છે. તેથી,દરેક ધ્રુવ રંગસૂત્રોનો સંપૂર્ણ સેટ મેળવે છે (દરેક બે ક્રોમેટિડ્સ ધરાવે છે),અડધી સંખ્યામાં ક્રોમેટિડ્સ નહીં. રંગસૂત્રોની સંખ્યામાં ઘટાડો થાય છે,પરંતુ કોષ વિભાજનની શરૂઆતમાં પિતૃ કોષની સરખામણીએ દરેક રંગસૂત્ર દીઠ ક્રોમેટિડ્સની સંખ્યા સમાન રહે છે. આમ,દરેક ધ્રુવ અડધી સંખ્યામાં ક્રોમેટિડ્સ મેળવે છે તે વિધાન ખોટું છે.
તેથી,$A$ સાચું છે અને $R$ ખોટું છે.

(A) અર્ધીકરણ દરમિયાન વ્યતિકરણ (crossing over) ની પ્રક્રિયા માટે રીકોમ્બિનેઝ ઉત્સેચક આવશ્યક છે.
વ્યતિકરણ એ સમજાત રંગસૂત્રોની અ-સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે છે.
આ પ્રક્રિયા ખાસ કરીને અર્ધીકરણની $Prophase-I$ ના $Pachytene$ તબક્કા દરમિયાન થાય છે.
તેથી,સાચો તબક્કો $Pachytene$ છે.

(D) $Anaphase-II$ (ભાજનોત્તરાવસ્થા-$II$) દરમિયાન,દરેક રંગસૂત્રનું સેન્ટ્રોમિયર વિભાજિત થાય છે,જેનાથી સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ અલગ થઈ શકે છે.
આ અલગ થયેલા ક્રોમેટિડ્સ,જે હવે બાળ કોષકેન્દ્રના રંગસૂત્રો તરીકે ઓળખાય છે,તે કોષના વિરુદ્ધ ધ્રુવો તરફ ગતિ કરે છે.
તેનાથી વિપરીત,$Anaphase-I$ (ભાજનોત્તરાવસ્થા-$I$) દરમિયાન,સમજાત રંગસૂત્રો અલગ થાય છે,પરંતુ સેન્ટ્રોમિયરનું વિભાજન થતું નથી.

(C) અર્ધીકરણ-$II$ ને સમભાજન જેવી પ્રક્રિયા માનવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા પિતૃ કોષ જેટલી જ જળવાઈ રહે છે.
અર્ધીકરણ-$II$ દરમિયાન,રંગસૂત્રિકાઓ (sister chromatids) અલગ થાય છે,જે સમભાજનની પ્રક્રિયા જેવી જ છે.
અર્ધીકરણ-$I$ થી વિપરીત,તેમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યામાં ઘટાડો થતો નથી અને તેના તબક્કાઓ (પૂર્વાવસ્થા-$II$,ભાજનાવસ્થા-$II$,ભાજનોત્તરાવસ્થા-$II$ અને અંત્યાવસ્થા-$II$) સમભાજનના તબક્કાઓને અનુસરે છે.

(B) અર્ધીકરણની પૂર્વાવસ્થા-$I$ એ એક લાંબો અને જટિલ તબક્કો છે જે પાંચ પેટા-તબક્કાઓમાં વહેંચાયેલો છે: લેપ્ટોટીન,ઝાયગોટીન,પેકીટીન,ડિપ્લોટીન અને ડાયાકિનેસિસ.
$1$. લેપ્ટોટીન: રંગસૂત્રો દ્રશ્યમાન થાય છે.
$2$. ઝાયગોટીન: સમજાત રંગસૂત્રોની જોડી (Synapsis) બને છે.
$3$. પેકીટીન: વ્યતિકરણ (Crossing over) થાય છે.
$4$. ડિપ્લોટીન: સાયનેપ્ટોનેમલ સંકુલનું વિઘટન થાય છે.
$5$. ડાયાકિનેસિસ: આ પૂર્વાવસ્થા-$I$ નો અંતિમ તબક્કો છે,જે વ્યતિકરણની સમાપ્તિ (termination of chiasmata) અને કોષકેન્દ્રિકા તથા કોષકેન્દ્રપટલના અદ્રશ્ય થવા દ્વારા લાક્ષણિક છે.

(C) રિકોમ્બિનેઝ ઉત્સેચક જનીનિક પુનઃસંયોજનની પ્રક્રિયા માટે આવશ્યક છે,જે અર્ધીકરણની પૂર્વાવસ્થા-$I$ ના પેકીટીન તબક્કા દરમિયાન થાય છે.
આ તબક્કા દરમિયાન,સમજાત રંગસૂત્રોની અ-સિસ્ટર રંગસૂત્રિકાઓ જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે કરે છે,જેને વ્યતિકરણ (crossing over) કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયા રિકોમ્બિનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા થાય છે,જે $DNA$ શૃંખલાઓને તોડવા અને ફરીથી જોડવાની પ્રક્રિયામાં મદદ કરે છે.
તેથી,સાચો તબક્કો પૂર્વાવસ્થા-$I$ છે.

(A) અર્ધીકરણની ટેલોફેઝ $-I$ માં,રંગસૂત્રો ધ્રુવો પર પહોંચે છે.
કોષકેન્દ્રપટલ અને કોષકેન્દ્રિકા ફરીથી દેખાય છે અને કોષકેન્દ્રનું પુનઃનિર્માણ થાય છે.
આ તબક્કા પછી કોષરસ વિભાજન થાય છે,જેના પરિણામે બે પુત્રી કોષો બને છે.
વિકલ્પો $B$,$C$ અને $D$ અનુક્રમે પ્રોફેઝ,પ્રોમેટાફેઝ અને મેટાફેઝ દરમિયાન થતી ઘટનાઓનું વર્ણન કરે છે.

(C) સિનેપ્સિસ એ અર્ધીકરણ (meiosis) દરમિયાન સમાનધર્મી રંગસૂત્રોની જોડ બનવાની પ્રક્રિયા છે.
આ પ્રક્રિયા ખાસ કરીને અર્ધીકરણ-$I$ ના પૂર્વાવસ્થા-$I$ (Prophase-$I$) ના $Zygotene$ તબક્કા દરમિયાન થાય છે.
આ તબક્કા દરમિયાન,સમાનધર્મી રંગસૂત્રો એકબીજા સાથે જોડાઈને બાયવેલેન્ટ (bivalents) અથવા ટેટ્રાડ (tetrads) તરીકે ઓળખાતી રચનાઓ બનાવે છે.

(B) સિનેપ્ટોનેમલ કોમ્પ્લેક્સ એ એક પ્રોટીન સંરચના છે જે અર્ધીકરણ (meiosis) દરમિયાન સમજાત રંગસૂત્રોની વચ્ચે બને છે.
તે ખાસ કરીને અર્ધીકરણની પૂર્વાવસ્થા-$I$ (Prophase-$I$) ના $Zygotene$ તબક્કા દરમિયાન રચાય છે.
આ તબક્કા દરમિયાન,સમજાત રંગસૂત્રો જોડી બનાવે છે,જેને સિનેપ્સિસ (synapsis) કહેવામાં આવે છે,જે સિનેપ્ટોનેમલ કોમ્પ્લેક્સના નિર્માણ દ્વારા સરળ બને છે.

(B) બે અર્ધીકરણ વિભાજન,અર્ધીકરણ-$I$ અને અર્ધીકરણ-$II$ વચ્ચેના તબક્કાને આંતરકાયાંતરણ (Interkinesis) કહેવામાં આવે છે.
આંતરકાયાંતરણ એ ટૂંકા ગાળાની આરામની અવસ્થા છે.
સામાન્ય આંતરાવસ્થાથી વિપરીત,આંતરકાયાંતરણ દરમિયાન $DNA$ નું સ્વયંજનન થતું નથી.
તેના પછી પૂર્વાવસ્થા-$II$ (Prophase-$II$) આવે છે.

(B) વનસ્પતિ કોષમાં,જો એકકીય સંખ્યા $n=16$ હોય,તો દ્વિકીય સંખ્યા $(2n)$ $32$ થાય.
અર્ધીકરણ દરમિયાન,કોષ આંતરાવસ્થાની $S$-તબક્કામાં $DNA$ નું સ્વયંજનન કરે છે,પરંતુ અર્ધીકરણની શરૂઆતમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા પિતૃ કોષ જેટલી જ $(2n = 32)$ રહે છે.
અર્ધીકરણની ભાજનાવસ્થા-$I$ માં,સમજાત રંગસૂત્રો જોડાઈને બાયવેલેન્ટ બનાવે છે અને વિષુવવૃત્તીય તલ પર ગોઠવાય છે.
કોષ દ્વિકીય $(2n)$ હોવાથી,તેમાં $16$ બાયવેલેન્ટ તરીકે ગોઠવાયેલા $32$ રંગસૂત્રો હોય છે.
તેથી,ભાજનાવસ્થા-$I$ દરમિયાન કોષમાં હાજર રંગસૂત્રોની સંખ્યા $32$ છે.

(A) સિનેપ્ટોનેમલ કોમ્પ્લેક્સ એ પ્રોટીનનું બનેલું બંધારણ છે જે અર્ધીકરણ-$I$ (meiosis-$I$) ની પૂર્વાવસ્થા-$I$ (prophase-$I$) ના ઝાયગોટીન (zygotene) તબક્કા દરમિયાન બે સમજાત રંગસૂત્રોની વચ્ચે રચાય છે.
તે સિનેપ્સિસની પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે,જે સમજાત રંગસૂત્રોની જોડી બનાવવાની પ્રક્રિયા છે.
આ બંધારણ નોન-સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ વચ્ચે વ્યતિકરણ (crossing over) ની પ્રક્રિયા માટે આવશ્યક છે.

(A) અર્ધીકરણ એ કોષ વિભાજનનો એક પ્રકાર છે જે પિતૃ કોષમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યાને અડધી કરી દે છે અને ચાર જનન કોષો ઉત્પન્ન કરે છે.
આ પ્રક્રિયા લિંગી પ્રજનન માટે અંડકોષ અને શુક્રકોષ ઉત્પન્ન કરવા માટે જરૂરી છે.
અર્ધીકરણ દરમિયાન,કોષ $DNA$ પ્રતિકૃતિના એક રાઉન્ડમાંથી પસાર થાય છે,ત્યારબાદ કોષકેન્દ્ર વિભાજનના બે અલગ ચક્ર (અર્ધીકરણ-$I$ અને અર્ધીકરણ-$II$) થાય છે.
પરિણામે,ઉત્પન્ન થયેલા બાળ કોષોમાં મૂળ પિતૃ કોષ કરતા બરાબર અડધા રંગસૂત્રો હોય છે (એકકીય સ્થિતિ).

(A) અર્ધીકરણમાં,કોષકેન્દ્રપટલ અને કોષકેન્દ્રિકાના પુનઃનિર્માણની પ્રક્રિયા અંત્યાવસ્થા-$I$ (Telophase-$I$) અને અંત્યાવસ્થા-$II$ (Telophase-$II$) દરમિયાન થાય છે.
અંત્યાવસ્થા-$I$ દરમિયાન,રંગસૂત્રો ધ્રુવો પર પહોંચે છે અને કોષકેન્દ્રપટલ તથા કોષકેન્દ્રિકા બાળ કોષકેન્દ્રોની આસપાસ ફરીથી દેખાય છે,જોકે ઘણી પ્રજાતિઓમાં રંગસૂત્રો થોડા અંશે શિથિલ (decondensation) થઈ શકે છે.

(C) સિનેપ્સિસની પ્રક્રિયા,જેમાં સમાનધર્મી રંગસૂત્રોની જોડી બને છે,તે અર્ધીકરણની પૂર્વાવસ્થા $-I$ ના $2^{nd}$ તબક્કા દરમિયાન થાય છે,જેને ઝાયગોટીન (zygotene) કહેવામાં આવે છે.
પૂર્વાવસ્થા $-I$ પાંચ પેટા-તબક્કાઓમાં વહેંચાયેલું છે: લેપ્ટોટીન,ઝાયગોટીન,પેકીટીન,ડીપ્લોટીન અને ડાયાકીનેસિસ.
ઝાયગોટીન તબક્કા દરમિયાન,રંગસૂત્રો એકબીજા સાથે જોડાવાનું શરૂ કરે છે અને આ જોડાણની પ્રક્રિયાને સિનેપ્સિસ કહેવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) આપેલી આકૃતિમાં સેન્ટ્રોમિયરનું વિભાજન અને સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સનું વિરુદ્ધ ધ્રુવો તરફનું સ્થળાંતર દર્શાવવામાં આવ્યું છે.
અર્ધીકરણ-$II$ (Meiosis-$II$) માં,દરેક રંગસૂત્રનું સેન્ટ્રોમિયર વિભાજિત થાય છે અને સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ અલગ થઈને કોષના વિરુદ્ધ ધ્રુવો તરફ ગતિ કરે છે.
આ તબક્કો ભાજનોત્તરાવસ્થા-$II$ (Anaphase-$II$) ની લાક્ષણિકતા છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) $Metaphase-II$ માં,રંગસૂત્રો વિષુવવૃત્તીય પ્લેટ પર ગોઠવાય છે અને બધા રંગસૂત્રોના સેન્ટ્રોમિયર કોષના વિષુવવૃત્તીય સમતલ પર ગોઠવાયેલા હોય છે. આ $Metaphase-II$ ની લાક્ષણિકતા છે જ્યાં દરેક રંગસૂત્ર વિરુદ્ધ ધ્રુવોથી સ્પિન્ડલ તંતુઓ સાથે જોડાયેલું હોય છે. વિકલ્પ $A$ આ ગોઠવણીનું યોગ્ય વર્ણન કરે છે. $Metaphase-I$ માં સમજાત જોડીઓનું ગોઠવણ થાય છે,માત્ર સેન્ટ્રોમિયર એક સપાટી પર નહીં. $Anaphase-I$ માં સમજાત રંગસૂત્રોનું અલગીકરણ થાય છે,અને $Telophase$ ના અંત સુધી કોષકેન્દ્રનું પુનઃનિર્માણ થતું નથી.

(B) અર્ધીકરણ-$I$ દરમિયાન,સમમૂલક રંગસૂત્રો જોડાઈને બાયવેલેન્ટ (દ્વિસૂત્રી) અથવા ટેટ્રાડ (ચતુષ્ક) બનાવે છે.
ભાજનાવસ્થા-$I$ (Metaphase-$I$) તબક્કામાં,સમમૂલક રંગસૂત્રોની આ જોડ કોષના વિષુવવૃત્તીય સમતલ (ભાજનતલ) પર ગોઠવાય છે.
આ ગોઠવણી ભાજનાવસ્થા-$I$ ની લાક્ષણિકતા છે,જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે ભાજનાંતરાવસ્થા-$I$ (Anaphase-$I$) દરમિયાન સમમૂલક રંગસૂત્રો અલગ થઈને જુદા જુદા કોષોમાં જાય.

(C) વિધાન $(A)$ સાચું છે કારણ કે અર્ધીકરણ એ વિશિષ્ટ કોષ વિભાજન છે જે રંગસૂત્રોની સંખ્યા અડધી કરે છે,જેના પરિણામે એકકીય જન્યુઓ (પ્રજનન કોષો) ઉત્પન્ન થાય છે.
કારણ $(R)$ ખોટું છે કારણ કે અર્ધીકરણમાં,જનીન દ્રવ્ય $(DNA)$ નું સ્વયંજનન આંતરાવસ્થાના $S$-તબક્કા દરમિયાન માત્ર એક જ વાર થાય છે,જોકે કોષ બે ક્રમિક કોષકેન્દ્ર અને કોષરસ વિભાજન (અર્ધીકરણ-$I$ અને અર્ધીકરણ-$II$) માંથી પસાર થાય છે.

(C) $1.$ અર્ધીકરણ વ્યતિકરણ અને સ્વતંત્ર વિશ્લેષણ દ્વારા જનીનિક ભિન્નતા લાવે છે,જે ઉત્ક્રાંતિ માટે આવશ્યક છે. આ વિધાન સાચું છે.
$2.$ અર્ધીકરણ-$I$ ના અંતે બે એકકીય બાળકોષો બને છે. આ કોષો અર્ધીકરણ-$II$ માં પ્રવેશે છે,તેથી અર્ધીકરણ-$II$ માટેનો માતૃકોષ એકકીય હોય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$3.$ એનાફેઝ-$II$ માં રંગસૂત્રિકાઓ અલગ પડે છે,સમજાત રંગસૂત્રો નહીં. સમજાત રંગસૂત્રો એનાફેઝ-$I$ દરમિયાન અલગ પડે છે. આ વિધાન ખોટું છે.
$4.$ અર્ધીકરણ પછી,દરેક બાળકોષ પુનઃસંયોજન અને સ્વતંત્ર વિશ્લેષણને કારણે જનીનિક રીતે અનન્ય હોય છે,તેથી તેમની પાસે સમાન $DNA$ શૃંખલાઓ હોતી નથી. આ વિધાન ખોટું છે.
તેથી,વિધાન $1$ અને $2$ સાચા છે.

(B) અર્ધીકરણ-$I$ દરમિયાન,પૂર્વાવસ્થા-$I$ (prophase-$I$) ની પેકીટીન (pachytene) અવસ્થામાં સમજાત રંગસૂત્રોની અ-બહેન રંગસૂત્રિકાઓ (non-sister chromatids) વચ્ચે વ્યતિકરણ (crossing over) થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં સમજાત રંગસૂત્રો વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે.
પરિણામે,દરેક રંગસૂત્રની બે બહેન રંગસૂત્રિકાઓ (sister chromatids) હવે સમાન રહેતી નથી કારણ કે તેમાં હવે જનીનો (alleles) ના વિવિધ સંયોજનો હોય છે.
તેથી,અર્ધીકરણ-$I$ પછી,રંગસૂત્રની બે રંગસૂત્રિકાઓ જનીનિક રીતે ભિન્ન હોય છે.

(A) સાચી જોડી નીચે મુજબ છે:
$1$. લેપ્ટોટીન: આ તબક્કા દરમિયાન,રંગસૂત્રો પ્રકાશ સૂક્ષ્મદર્શક યંત્ર હેઠળ ધીમે ધીમે દૃશ્યમાન થાય છે $(r)$.
$2$. ડાયાકાઈનેસિસ: આ અર્ધીકરણ પ્રોફેઝ-$I$ નો અંતિમ તબક્કો છે,જેમાં કોષકેન્દ્રિકા અદ્રશ્ય થઈ જાય છે $(s)$.
$3$. પેકીટીન: આ તબક્કો સમજાત રંગસૂત્રોની નોન-સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ વચ્ચે વ્યતિકરણ (Crossing over) થવા માટે જાણીતો છે $(t)$.
$4$. એનાફેઝ-$I$: આ તબક્કામાં,સમજાત રંગસૂત્રો અલગ થાય છે,જ્યારે સિસ્ટર ક્રોમેટિડ્સ તેમના સેન્ટ્રોમિયર પર જોડાયેલા રહે છે $(p)$.
તેથી,સાચી જોડી $(1-r), (2-s), (3-t), (4-p)$ છે.

(C) સિનેપ્ટોનેમલ કોમ્પ્લેક્સ એ પ્રોટીનનું બનેલું બંધારણ છે જે અર્ધીકરણ (meiosis) દરમિયાન સમજાત રંગસૂત્રોની વચ્ચે રચાય છે.
તે પૂર્વાવસ્થા-$I$ (Prophase-$I$) ના $Zygotene$ તબક્કા દરમિયાન બનવાનું શરૂ થાય છે,જ્યાં સમજાત રંગસૂત્રોની જોડ બને છે,જેને સિનેપ્સિસ (synapsis) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સિનેપ્ટોનેમલ કોમ્પ્લેક્સ સૌપ્રથમ $Zygotene$ તબક્કા દરમિયાન જોવા મળે છે.

(C) આપેલી આકૃતિમાં રંગસૂત્રો કોષની વિષુવવૃત્તીય પટ્ટિકા પર ગોઠવાયેલા જોવા મળે છે,જેમાં ત્રાકતંતુઓ રંગસૂત્રના કાઇનેટોકોર સાથે જોડાયેલા છે. આ લાક્ષણિક ગોઠવણી અર્ધીકરણની ભાજનાવસ્થા $-II$ ની મુખ્ય નિશાની છે. ભાજનાવસ્થા $-II$ માં,રંગસૂત્રો વિષુવવૃત્ત પર ગોઠવાય છે અને ત્રાકના વિરુદ્ધ ધ્રુવોમાંથી નીકળતા સૂક્ષ્મ નલિકાઓ રંગસૂત્રના કાઇનેટોકોર સાથે જોડાય છે.

(B) વિધાન $(I)$ ખોટું છે કારણ કે ડાયાકાઈનેસિસ એ પ્રોફેઝ-$I$ નો અંતિમ તબક્કો છે,મધ્ય તબક્કો નથી.
વિધાન $(II)$ સાચું છે; ડાયાકાઈનેસિસની લાક્ષણિકતા કાયઝમેટાનું ટર્મિનલાઈઝેશન છે.
વિધાન $(III)$ ખોટું છે કારણ કે સમજાત રંગસૂત્રોના અલગીકરણની તૈયારી માટે ડાયાકાઈનેસિસ દરમિયાન અર્ધીકરણ ત્રાકનું નિર્માણ થાય છે.
વિધાન $(IV)$ સાચું છે; ડાયાકાઈનેસિસના અંત સુધીમાં,કોષકેન્દ્રિકા અદ્રશ્ય થઈ જાય છે અને કોષકેન્દ્રપટલ પણ તૂટી જાય છે.
તેથી,વિધાન $(II)$ અને $(IV)$ સાચા છે.

(C) રીકોમ્બિનેઝ ઉત્સેચક અર્ધીકરણ-$I$ (meiosis-$I$) દરમિયાન વ્યતિકરણ (crossing over) ની પ્રક્રિયામાં ભાગ લે છે.
વ્યતિકરણ પૂર્વાવસ્થા-$I$ ના પેકીટીન (pachytene) તબક્કા દરમિયાન થાય છે.
પૂર્વાવસ્થા-$I$ ને પાંચ પેટા-તબક્કાઓમાં વહેંચવામાં આવે છે: લેપ્ટોટીન $(1^{st})$,ઝાયગોટીન $(2^{nd})$,પેકીટીન $(3^{rd})$,ડીપ્લોટીન $(4^{th})$ અને ડાયાકીનેસિસ $(5^{th})$.
તેથી,રીકોમ્બિનેઝની હાજરી અને પ્રવૃત્તિ પૂર્વાવસ્થા-$I$ ના $3^{rd}$ તબક્કા એટલે કે પેકીટીન તબક્કા સાથે સંકળાયેલ છે.

(C) અર્ધીકરણ-$I$ ને ન્યૂનકારી વિભાજન કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં બાળ કોષોમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા અડધી થઈ જાય છે.
અર્ધીકરણ-$II$ ને સમસૂત્રણ વિભાજન કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે સમસૂત્રણ (Mitosis) જેવું જ છે,જેમાં બાળ કોષોમાં રંગસૂત્રોની સંખ્યા પિતૃ કોષ જેટલી જ જળવાઈ રહે છે.
આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે અર્ધીકરણ-$II$ દરમિયાન,દરેક રંગસૂત્રની રંગસૂત્રિકાઓ (sister chromatids) છૂટી પડે છે અને વિરુદ્ધ ધ્રુવો તરફ જાય છે,જે સમસૂત્રણમાં રંગસૂત્રિકાઓના અલગીકરણ જેવું જ છે.

(A) દ્વિધ્રુવીયતા (Dyad) એવા રંગસૂત્રને દર્શાવે છે જે કોષચક્રના $S$-તબક્કા દરમિયાન સ્વયંજનન પામ્યું હોય,જેમાં એક જ સેન્ટ્રોમીયર સાથે જોડાયેલી બે ભગિની રંગસૂત્રિકાઓ (sister chromatids) હોય છે.
અર્ધીકરણ-$I$ દરમિયાન,આ દ્વિધ્રુવીયતા જોડાઈને બાયવેલન્ટ (bivalents) અથવા ટેટ્રાડ (tetrads) બનાવે છે.
તેથી,એક દ્વિધ્રુવીયતા બે રંગસૂત્રિકા અને એક સેન્ટ્રોમીયરની બનેલી હોય છે.

(A) અર્ધીકરણ એ કોષવિભાજનનો એક વિશિષ્ટ પ્રકાર છે જે રંગસૂત્રોની સંખ્યા અડધી કરે છે,જેના પરિણામે એકકીય $(n)$ બાળકોષો ઉત્પન્ન થાય છે.
$1$. વિશ્લેષણ (Segregation): $Anaphase-I$ દરમિયાન,સમજાત રંગસૂત્રો અલગ પડે છે,જેથી દરેક બાળકોષને દરેક જનીન માટે માત્ર એક જ વિકલ્પકરૂપ (allele) મળે છે.
$2$. મુક્ત વહેંચણી (Independent Assortment): $Metaphase-I$ દરમિયાન,સમજાત રંગસૂત્રોની જોડની યાદચ્છિક ગોઠવણીને કારણે જન્યુઓમાં રંગસૂત્રોના વિવિધ સંયોજનો જોવા મળે છે.
$3$. વ્યતિકરણ (Crossing Over): $Prophase-I$ દરમિયાન,સમજાત રંગસૂત્રોની અ-બહેન રંગસૂત્રિકાઓ વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થવાથી જનીનોના નવા સંયોજનો રચાય છે.
આ ત્રણેય પ્રક્રિયાઓ સામૂહિક રીતે એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે બાળકોષો જનીનિક રીતે પિતૃકોષથી અને એકબીજાથી ભિન્ન હોય છે.

(D) અર્ધીકરણ-$II$ ને સમભાજન જેવું જ સમીકરણ વિભાજન કહેવામાં આવે છે.
અર્ધીકરણ-$II$ દરમિયાન,દરેક રંગસૂત્રની બે રંગસૂત્રિકાઓ સેન્ટ્રોમીયર પાસેથી અલગ થાય છે.
આ પ્રક્રિયા અર્ધીકરણ-$I$ માં ઉત્પન્ન થયેલા બે એકકીય કોષોમાંથી ચાર એકકીય બાળ કોષોના નિર્માણમાં પરિણમે છે.
તેથી,અર્ધીકરણ-$II$ ની મુખ્ય ઘટના રંગસૂત્રિકાઓનું અલગીકરણ છે.

(B) લેમ્પબ્રશ રંગસૂત્રો એ એક વિશિષ્ટ પ્રકારના રંગસૂત્રો છે જે સસ્તન પ્રાણીઓ સિવાયના મોટાભાગના પ્રાણીઓના વિકાસશીલ અંડકોષોમાં જોવા મળે છે.
તેઓ $Meiosis-I$ (અર્ધીકરણ-$I$) ની $Diplotene$ (ડિપ્લોટીન) અવસ્થા દરમિયાન જોવા મળે છે.
આ અવસ્થા દરમિયાન,રંગસૂત્રો ખૂબ જ વિસ્તૃત હોય છે અને ક્રોમેટિનની પાર્શ્વ લૂપ્સ (lateral loops) ની હાજરીને કારણે લાક્ષણિક 'લેમ્પબ્રશ' જેવો દેખાવ દર્શાવે છે,જે સક્રિય ટ્રાન્સક્રિપ્શનના સ્થાનો છે.

(C) અર્ધીકરણની $Prophase-I$ (પૂર્વાવસ્થા-$I$) ની $Pachytene$ (સ્થૂલપટ્ટ) અવસ્થા દરમિયાન, સમજાત રંગસૂત્રોની અ-બહેન રંગસૂત્રિકાઓ (non-sister chromatids) વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે. આ પ્રક્રિયાને $Crossing$ $over$ (વ્યતિકરણ) કહેવામાં આવે છે।
$Synapsis$ (સૂત્રયુગ્મન) એ સમજાત રંગસૂત્રોની જોડ બનવાની પ્રક્રિયા છે, જ્યારે $Chiasmata$ (સ્વસ્તિક) એ એવા $X$-આકારના બંધારણો છે જે તે સ્થાનો પર રચાય છે જ્યાં વ્યતિકરણ થયું હોય છે।

(B) વ્યતિકરણ (crossing over) એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જે અર્ધીકરણ-$I$ ની પૂર્વાવસ્થા-$I$ ના $pachytene$ તબક્કા દરમિયાન થાય છે.
તેમાં એકરૂપ રંગસૂત્રોની નોન-સિસ્ટર રંગસૂત્રિકાઓ વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે.
આ પ્રક્રિયા જનીનિક પુનઃસંયોજન તરફ દોરી જાય છે,જે સંતતિમાં જનીનિક વિવિધતા લાવવા માટે આવશ્યક છે.
તેથી,સાચો જવાબ દ્વિસૂત્રીની નોન-સિસ્ટર રંગસૂત્રિકાઓ છે.

(A) આ આકૃતિ સમજાત રંગસૂત્રોની અ-ભાતૃ રંગસૂત્રિકાઓ (non-sister chromatids) વચ્ચે વ્યતિકરણ (crossing over) ની પ્રક્રિયા દર્શાવે છે.
વ્યતિકરણ એ અર્ધીકરણની પૂર્વાવસ્થા-$I$ ના પેકીટીન (pachytene) ઉપતબક્કાની લાક્ષણિકતા છે.
આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,સમજાત રંગસૂત્રો વચ્ચે જનીનિક દ્રવ્યની આપ-લે થાય છે,જે જનીનિક પુનઃસંયોજન તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,સાચો તબક્કો અર્ધીકરણની પૂર્વાવસ્થા-$I$ છે.