Biotechnological Applications in Agriculture Questions in Gujarati

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
"ક્રાઉન ગૉલ" એ વનસ્પતિનો એક રોગ છે જે ગાંઠ અથવા ગૉલના નિર્માણ દ્વારા ઓળખાય છે.
આ રોગ જમીનમાં રહેતા $Agrobacterium \ tumefaciens$ નામના બેક્ટેરિયા દ્વારા થાય છે.
આ બેક્ટેરિયા તેના $DNA$ નો એક ભાગ, જેને $T-DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેને વનસ્પતિ કોષમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે, જે અનિયંત્રિત કોષ વિભાજન અને ગાંઠના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.

(B) $1970$ માં,યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં સધર્ન કોર્ન લીફ બ્લાઇટ (Southern Corn Leaf Blight) રોગચાળો ફેલાયો હતો. આ વિનાશક રોગચાળો $Helminthosporium$ $maydis$ (જેને $Bipolaris$ $maydis$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) નામની ફૂગને કારણે થયો હતો. આ રોગચાળાને કારણે યુએસએમાં લગભગ $50\%$ મકાઈના પાકનો નાશ થયો હતો,જેનાથી મોટું આર્થિક નુકસાન થયું હતું. તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) $Bt$-કોટનમાં "$Bt$" એ બેક્ટેરિયા $Bacillus$ $thuringiensis$ ને સંદર્ભિત કરે છે, માત્ર બાયોટેકનોલોજી માટેનો સામાન્ય શબ્દ નથી। તેથી, વિકલ્પ $A$ ખોટો છે.
દૈહિક સંકરણમાં પ્રોટોપ્લાસ્ટનું જોડાણ થાય છે, સંપૂર્ણ વનસ્પતિ કોષોનું નહીં (જેમાં કોષદીવાલ હોય છે)। તેથી, વિકલ્પ $B$ ખોટો છે.
$Hirudin$ એ એક પ્રતિસ્કંદક પ્રોટીન છે જે મૂળરૂપે જળોમાં જોવા મળે છે। તેના જનીનને $Brassica$ $napus$ (રેપસીડ) માં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવ્યું છે જેથી તેને બીજમાં ઉત્પન્ન કરી શકાય। તેથી, વિકલ્પ $C$ સાચો છે.
$Flavr$ $Savr$ ટમેટાને ઇથિલિનના ઉત્પાદનને અટકાવીને પાકવાની પ્રક્રિયા ધીમી કરવા માટે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવ્યું હતું, તેને વધારવા માટે નહીં। તેથી, વિકલ્પ $D$ ખોટો છે.

(B) ટર્મિનેટર જનીન એ એક જનીનિક ફેરફારની તકનીક છે જે બીજને વંધ્ય (sterile) બનાવે છે.
આનો અર્થ એ છે કે આ બીજમાંથી ઉગાડવામાં આવેલા છોડ એવા બીજ ઉત્પન્ન કરશે જે આગામી પેઢીમાં અંકુરિત થવા માટે અસમર્થ હોય છે.
આ તકનીકનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ખેડૂતો દ્વારા પેટન્ટ કરેલા બીજનો અનધિકૃત પુનઃઉપયોગ અટકાવવા માટે કરવામાં આવે છે,જે અસરકારક રીતે બીજની અંકુરણ ક્ષમતાને સમાપ્ત કરે છે.

(C) પ્રેરિત ઉત્પરિવર્તન એ વનસ્પતિ સંવર્ધનમાં આનુવંશિક વિવિધતા લાવવા માટે વપરાતી એક પદ્ધતિ છે.
ગામા કિરણો,ખાસ કરીને $Cobalt-60$ માંથી ઉત્સર્જિત થતા કિરણો,પાક છોડમાં ઉત્પરિવર્તન લાવવા માટે સૌથી વધુ વપરાતા આયનીકરણ વિકિરણો છે કારણ કે તેમની ભેદન શક્તિ (penetrating power) વધુ હોય છે અને તે અસરકારક રીતે $DNA$ ને નુકસાન પહોંચાડીને ઉત્પરિવર્તન પ્રેરે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) . ટ્રાન્સજેનિક વનસ્પતિઓ એવી વનસ્પતિઓ છે જેમાં જનીનિક ઇજનેરી વિદ્યા (genetic engineering) નો ઉપયોગ કરીને બહારના જનીન (transgene) ને દાખલ કરવામાં આવે છે અને યજમાન $DNA$ માં સ્થાયી રીતે સંકલિત કરવામાં આવે છે. આનાથી વનસ્પતિ દાતા સજીવમાંથી મેળવેલા નવા લક્ષણો દર્શાવી શકે છે.

(B) જનીનિક ઇજનેરી એ સજીવના જનીનિક દ્રવ્યમાં ફેરફાર કરીને ઇચ્છિત લક્ષણો દાખલ કરવાની પ્રક્રિયા છે.
રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજી એ વનસ્પતિઓમાં નવા જનીનો દાખલ કરવા માટે વપરાતી મુખ્ય પદ્ધતિ છે.
આ પ્રક્રિયામાં,ઇચ્છિત જનીનને અલગ કરીને વાહક (vector) માં દાખલ કરવામાં આવે છે,જે પછી ટ્રાન્સજેનિક વનસ્પતિઓ બનાવવા માટે વનસ્પતિ કોષોમાં તે જનીનને સ્થાનાંતરિત કરે છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
ભારતમાં,$Bt$ કપાસ એકમાત્ર ટ્રાન્સજેનિક પાક છે જેને વ્યાપારી ખેતી માટે મંજૂરી આપવામાં આવી છે.
તેને માર્ચ $2002$ માં મહારાષ્ટ્ર હાઇબ્રિડ સીડ્સ કંપની $(MAHYCO)$ દ્વારા અમેરિકન કંપની મોન્સેન્ટોના સહયોગથી રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો.

(D) $Bt-cotton$ માં $Bt$ શબ્દ $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયા માટે વપરાય છે.
આ બેક્ટેરિયા ચોક્કસ પ્રકારના જંતુનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે જે અમુક જીવાતો જેવા કે લેપિડોપ્ટેરન્સ,કોલિયોપ્ટેરન્સ અને ડિપ્ટેરન્સ માટે ઝેરી હોય છે.
આ જનીનોને જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ દ્વારા કપાસના છોડમાં દાખલ કરવામાં આવ્યા છે જેથી જીવાતો સામે પ્રતિકારક શક્તિ મળી રહે અને રાસાયણિક જંતુનાશકોનો ઉપયોગ ઘટાડી શકાય.

(B) $Agrobacterium \text{ tumefaciens}$ એ જમીનમાં રહેતું બેક્ટેરિયા છે જે કુદરતી રીતે વિવિધ દ્વિદળી વનસ્પતિઓને સંક્રમિત કરે છે.
તેમાં $Ti$ (ટ્યુમર ઇન્ડ્યુસિંગ) પ્લાઝમિડ હોય છે, જેને વનસ્પતિ કોષોમાં ઇચ્છિત જનીનો પહોંચાડવા માટે વાહક (vector) તરીકે ઉપયોગમાં લેવા માટે સુધારી શકાય છે.
યજમાન વનસ્પતિના જિનોમમાં $DNA$ સ્થાનાંતરિત કરવાની તેની કુદરતી ક્ષમતાને કારણે, તે જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં પાક છોડના જિનેટિક ટ્રાન્સફોર્મેશન માટે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું સાધન છે.

(B) કીટક-પ્રતિરોધક ટ્રાન્સજેનિક કપાસ,જેને સામાન્ય રીતે $Bt$ કપાસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે જનીન ઇજનેરી (genetic engineering) તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે.
આ પ્રક્રિયામાં જમીનમાં જોવા મળતા બેક્ટેરિયા $Bacillus$ $thuringiensis$ માંથી મેળવેલ $DNA$ ના ચોક્કસ ટુકડા ($cry$ જનીન) ને દાખલ કરવામાં આવે છે.
આ જનીન એક ઝેરી પ્રોટીન માટે સંકેત આપે છે જે કપાસના છોડને નુકસાન કરતા ચોક્કસ કીટકો,જેમ કે બોલવર્મ,જ્યારે છોડના પેશીઓ ખાય છે ત્યારે તેમને મારી નાખે છે.

(A) જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં,$Promoter$ એ $DNA$ નો એક ક્રમ છે જે ચોક્કસ જનીનના ટ્રાન્સક્રિપ્શનની શરૂઆત કરે છે.
તે એક નિયમનકારી સ્વીચ તરીકે કાર્ય કરે છે જે નક્કી કરે છે કે ટ્રાન્સજીન ક્યારે,ક્યાં (કઈ પેશીમાં) અને કયા સ્તરે વ્યક્ત થશે.
જોકે એન્હાન્સર ટ્રાન્સક્રિપ્શનના દરને વધારી શકે છે,પરંતુ $Promoter$ એ ટ્રાન્સજીનની પેશી-વિશિષ્ટ અભિવ્યક્તિને નિર્દેશિત કરવા માટે જરૂરી મૂળભૂત ઘટક છે.

(A) ટ્રાન્સજેનિક વનસ્પતિઓ,જેમ કે $Bt$ કપાસ,ને જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે જેથી તે ચોક્કસ જનીનો (જેમ કે $Bacillus$ $thuringiensis$ માંથી $cry$ જનીન) વ્યક્ત કરી શકે,જે કીટનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે. આ પ્રોટીન વનસ્પતિઓને ચોક્કસ જીવાતો સામે પ્રતિકારક બનાવે છે,જેનાથી રાસાયણિક જંતુનાશકોની જરૂરિયાત ઘટે છે.

(B) નીંદણનાશક એ એક રાસાયણિક પદાર્થ છે જેનો ઉપયોગ અનિચ્છનીય છોડ (નીંદણ) ને મારવા અથવા તેમની વૃદ્ધિને અટકાવવા માટે થાય છે.
$A$. એલેથ્રિન એ સિન્થેટિક પાયરેથ્રોઇડ છે જેનો ઉપયોગ જંતુનાશક તરીકે થાય છે.
$B$. ટ્રાયઝિન એ રાસાયણિક સંયોજનોનો એક વર્ગ છે,જેમાંથી ઘણાનો ઉપયોગ નીંદણનાશક તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.
$C$. એલ્ડ્રિન એ ઓર્ગેનોક્લોરિન જંતુનાશક છે.
$D$. $BHC$ (બેન્ઝીન હેક્સાક્લોરાઇડ) એ જાણીતું ઓર્ગેનોક્લોરિન જંતુનાશક છે.
તેથી,ટ્રાયઝિન એ સાચો જવાબ છે.

(A) સ્પોરીન ($Bacillus \text{ } thuringiensis$ માંથી મેળવેલ) સ્ફટિકમય પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે જે ચોક્કસ કીટકો માટે ઝેરી હોય છે. જ્યારે કીટક તેને ખાય છે, ત્યારે આ સ્ફટિકો કીટકના મધ્યઆંત્રના આલ્કલાઇન $pH$ માં ઓગળી જાય છે. સક્રિય થયેલ વિષ (toxin) મધ્યઆંત્રના અધિચ્છદીય કોષોની સપાટી સાથે જોડાય છે, જેનાથી છિદ્રો બને છે જે કોષોમાં સોજો અને લાયસિસ (કોષનું તૂટવું) પ્રેરે છે, આમ આયન વહનને અવરોધે છે અને કીટકનું મૃત્યુ થાય છે.

(C) ટ્રાન્સજેનિક પાક એવા છોડ છે જેમને જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત કરીને ઇચ્છિત લક્ષણો, જેમ કે જીવાત, રોગ અથવા હર્બિસાઇડ્સ (નિંદામણનાશકો) સામે પ્રતિકારક શક્તિ મેળવવા માટે તૈયાર કરવામાં આવે છે.
તમાકુ $(Nicotiana \, tabacum)$ એ હર્બિસાઇડ સહનશીલતા (ખાસ કરીને ગ્લાયફોસેટ સામે પ્રતિકાર) માટે જનીનિક રીતે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવેલ પ્રથમ છોડ પૈકીનો એક હતો.
તેથી, તમાકુ એ હર્બિસાઇડ સહનશીલતા માટે વિકસાવવામાં આવેલ ટ્રાન્સજેનિક પાકનું જાણીતું ઉદાહરણ છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે. ટ્રાન્સજેનિક પાક એ આનુવંશિક રીતે રૂપાંતરિત સજીવો છે જેમાં અન્ય જાતિઓના જનીનો હોય છે,જે જીવાત સામે પ્રતિકાર જેવા ઇચ્છનીય લક્ષણો પ્રદાન કરે છે. તેનું એક જાણીતું ઉદાહરણ ટ્રાન્સજેનિક ટામેટા છે,જેને હોર્નવોર્મ લાર્વા સામે પ્રતિરોધક બનાવવા માટે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવ્યું છે.

(A) થ્યુરિયોસાઇડ એ $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ નામના બેક્ટેરિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતું પ્રોટીનયુક્ત ઝેર છે.
તે કીટનાશક તરીકે કાર્ય કરે છે અને જ્યારે ચોક્કસ કીટકોના લાર્વા તેને ખાય છે,ત્યારે તે તેમના આંતરડાના આલ્કલાઇન $pH$ માં સક્રિય થઈને તેમને મારી નાખે છે.

(A) $BT$ કપાસ એ એક જનીનિક રૂપાંતરિત સજીવ $(GMO)$ છે,જે $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી $cry$ જનીનોને કપાસના છોડમાં દાખલ કરીને બનાવવામાં આવે છે.
આ $cry$ જનીનો સ્ફટિકમય પ્રોટીન ($Cry$ પ્રોટીન) માટે સંકેત આપે છે,જે ચોક્કસ કીટકો જેવા કે લેપિડોપ્ટેરન્સ (તમાકુની ઇયળ,આર્મીવોર્મ),કોલિયોપ્ટેરન્સ (ભૃંગ) અને ડાયપ્ટેરન્સ (માખીઓ,મચ્છરો) માટે ઝેરી હોય છે.
જ્યારે આ કીટકો છોડના પેશીઓ ખાય છે,ત્યારે તેમના પાચનમાર્ગની આલ્કલાઇન $pH$ આ ઝેરને સક્રિય કરે છે,જેનાથી મધ્ય આંતરડાના અધિચ્છદમાં છિદ્રો પડે છે,જે કોષોમાં સોજો,લાયસિસ અને અંતે કીટકના મૃત્યુનું કારણ બને છે.
તેથી,$BT$ કપાસ ખાસ કરીને કીટકો સામે પ્રતિકાર કરવા માટે તૈયાર કરવામાં આવ્યું છે.

(C) લાલ બહાદુર શાસ્ત્રી બાયોટેકનોલોજી સેન્ટર નવી દિલ્હી,ભારત ખાતે આવેલું એક અગ્રણી સંશોધન કેન્દ્ર છે. તે ઇન્ડિયન એગ્રીકલ્ચરલ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ $(IARI)$ સાથે જોડાયેલું છે,જે કૃષિ બાયોટેકનોલોજીના સંશોધન અને વિકાસમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.

(B) આનંદ ચક્રવર્તી એક પ્રખ્યાત વૈજ્ઞાનિક છે જેઓ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં તેમના કાર્ય માટે જાણીતા છે.
તેમણે $Pseudomonas$ $putida$ નામના બેક્ટેરિયાની એક જિનેટિકલી મોડિફાઇડ જાતિ વિકસાવી હતી,જે ક્રૂડ ઓઇલને તોડવા માટે સક્ષમ છે.
આ બેક્ટેરિયાને હાઇડ્રોકાર્બનનું વિઘટન કરવા માટે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા,જે તેને દરિયાઈ વાતાવરણમાં તેલના પ્રદૂષણને દૂર કરવા (બાયોરેમિડિયેશન) માટે અત્યંત અસરકારક બનાવે છે.
તેથી,બાયોટેકનોલોજીમાં તેમનું યોગદાન મુખ્યત્વે તેલના પ્રદૂષણને દૂર કરવા સાથે સંકળાયેલું છે.

(A) કૃષિમાં બાયોટેકનોલોજીનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય પાકની ઉત્પાદકતા અને ટકાઉપણું વધારવાનો છે. તેની સૌથી મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશનોમાંની એક એ છે કે જિનેટિકલી મોડિફાઇડ $(GM)$ પાકોનો વિકાસ કરવો જે જીવાતો સામે પ્રતિરોધક હોય,જેમ કે $Bt$ કપાસ. આનાથી રાસાયણિક જંતુનાશકો પરની નિર્ભરતા ઘટે છે,ઉત્પાદન ખર્ચમાં ઘટાડો થાય છે અને પર્યાવરણીય અસર ન્યૂનતમ થાય છે.

(D) $Bt$ ટ્રાન્સજેનિક વનસ્પતિઓ એ જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત પાક છે જે $Bacillus$ $thuringiensis$ બેક્ટેરિયામાંથી મેળવેલ જંતુનાશક પ્રોટીન વ્યક્ત કરે છે.
આ વનસ્પતિઓ રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને વનસ્પતિના જિનોમમાં ચોક્કસ જનીનો દાખલ કરીને બનાવવામાં આવે છે.
$Bt$ પાક વ્યાપકપણે જાણીતા છે અને તેનો ઉપયોગ થાય છે,જેમ કે $Bt$ કપાસ અને $Bt$ રીંગણ,જે ચોક્કસ જીવાતો સામે પ્રતિકાર પૂરો પાડે છે.
તેથી,'આવી કોઈ વનસ્પતિ જાણીતી નથી' તે વિધાન ખોટું છે.

(D) ટ્યુમર-ઇન્ડ્યુસિંગ $(Ti)$ પ્લાઝમિડ જમીનમાં જોવા મળતા બેક્ટેરિયા $Agrobacterium$ $tumefaciens$ માં જોવા મળે છે.
આ બેક્ટેરિયાને કુદરતી જિનેટિક એન્જિનિયર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે તે તેના $DNA$ નો એક ચોક્કસ ભાગ, જેને $T-DNA$ કહેવાય છે, તેને યજમાન વનસ્પતિના જિનોમમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે, જેનાથી ગાંઠો (ક્રાઉન ગૉલ) બને છે.
બાયોટેકનોલોજીમાં, વૈજ્ઞાનિકોએ આ $Ti$ પ્લાઝમિડમાં ફેરફાર કરીને તેના રોગકારક જનીનોને દૂર કર્યા છે, જ્યારે તેની વનસ્પતિ કોષોમાં વિદેશી જનીનોને સ્થાનાંતરિત કરવાની ક્ષમતા જાળવી રાખી છે, જે તેને ટ્રાન્સજેનિક વનસ્પતિઓ બનાવવા માટેનું એક આવશ્યક સાધન બનાવે છે.

(B) જિનેટિક એન્જિનિયરિંગમાં,ટ્રાન્સજીનની અભિવ્યક્તિ પ્રમોટર તરીકે ઓળખાતા નિયમનકારી ક્રમ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
આ $DNA$ ક્રમ જનીનની ઉપરની તરફ (upstream) આવેલા હોય છે અને તે $RNA$ પોલિમરેઝ અને અન્ય ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળો માટે બાઈન્ડિંગ સાઈટ પૂરી પાડે છે.
પેશી-વિશિષ્ટ પ્રમોટરનો ઉપયોગ કરીને,વૈજ્ઞાનિકો એ સુનિશ્ચિત કરી શકે છે કે ટ્રાન્સજીન ફક્ત ઇચ્છિત લક્ષ્ય પેશીમાં જ વ્યક્ત થાય,જેનાથી આનુવંશિક ફેરફારો પર સચોટ નિયંત્રણ મેળવી શકાય છે.

(B) $Bacillus\, thuringiensis$ $(Bt)$ એ જમીનમાં જોવા મળતું બેક્ટેરિયા છે જે કીટનાશક પ્રોટીન ($Cry$ પ્રોટીન) ઉત્પન્ન કરે છે.
વૈજ્ઞાનિકોએ આ પ્રોટીન માટે જવાબદાર જનીનોને કપાસ,મકાઈ અને રીંગણ જેવા પાકોમાં દાખલ કરીને $Bt$ પાક તૈયાર કર્યા છે.
આ જનીનિક રૂપાંતરિત વનસ્પતિઓ ચોક્કસ કીટકો સામે પ્રતિકારક શક્તિ ધરાવે છે,જે અસરકારક રીતે જૈવ-કીટનાશક વનસ્પતિ તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી,$Bt$ ની જાતોનો ઉપયોગ જૈવ-કીટનાશક વનસ્પતિઓ બનાવવા માટે થાય છે.

(A) એન્ટિસેન્સ ટેકનોલોજી એ ચોક્કસ જનીનની અભિવ્યક્તિને રોકવા માટે વપરાતી એક પદ્ધતિ છે.
તેમાં એન્ટિસેન્સ $RNA$ અણુનો પ્રવેશ કરાવવામાં આવે છે,જે લક્ષિત જનીનના $mRNA$ ક્રમનો પૂરક હોય છે.
જ્યારે આ એન્ટિસેન્સ $RNA$ લક્ષિત $mRNA$ સાથે જોડાય છે,ત્યારે તે દ્વિ-શૃંખલામય બંધારણ બનાવે છે,જે $mRNA$ નું પ્રોટીનમાં રૂપાંતર (ભાષાંતર) અટકાવે છે.
આમ,ચોક્કસ જનીનની અભિવ્યક્તિ અસરકારક રીતે શાંત અથવા અવરોધિત થાય છે.

(B) ડાયયુરોન $(Diuron)$ એ યુરિયામાંથી મેળવવામાં આવતું એક જાણીતું નીંદણનાશક છે. તેનો ઉપયોગ ચા,કપાસ અને તમાકુ જેવા વિવિધ પાકોમાં નીંદણના નિયંત્રણ માટે કરવામાં આવે છે. યુરિયા-આધારિત નીંદણનાશકો લક્ષિત નીંદણમાં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાને અવરોધીને કાર્ય કરે છે.

(B) સૌપ્રથમ વિકસાવવામાં આવેલી પારજનીનિક વનસ્પતિ તમાકુ $(Nicotiana tabacum)$ હતી.
તેને જનીનિક ઇજનેરી વિદ્યા દ્વારા નીંદણનાશક (herbicide) સામે પ્રતિકારક જનીન ધરાવતી બનાવવામાં આવી હતી (વિવિધ પ્રાયોગિક સંદર્ભોમાં ખાસ કરીને $kanamycin$ અથવા $glyphosate$ નીંદણનાશક સામે પ્રતિકારક).
તેથી, સાચો જવાબ નીંદણનાશક પ્રતિકારક છે.

(D) પારજનિનીક બાસમતી ચોખા એ એક જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત જાત છે જે ચોક્કસ પોષક લાભો પૂરા પાડવા માટે વિકસાવવામાં આવી છે. આવી બાયોફોર્ટિફાઇડ પારજનિનીક ચોખાનું સૌથી નોંધપાત્ર ઉદાહરણ 'ગોલ્ડન રાઇસ' છે,જેને બીટા-કેરોટીન (વિટામીન $A$ નો પુરોગામી) ના ઉચ્ચ સ્તરનું ઉત્પાદન કરવા માટે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવ્યું છે. તેથી,તે વધુ ઉત્પાદન અને વિટામીન $A$ થી ભરપૂર હોવા માટે જાણીતી છે.

(A) $Cry$ જનીન જમીનમાં જોવા મળતા બેક્ટેરિયા $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ માંથી અલગીકૃત કરવામાં આવે છે.
આ બેક્ટેરિયા તેમના વિકાસના ચોક્કસ તબક્કા દરમિયાન કીટનાશક સ્ફટિક પ્રોટીન ($Cry$ પ્રોટીન) ઉત્પન્ન કરે છે.
આ પ્રોટીનમાં ઝેરી કીટનાશક પ્રોટીન હોય છે જે લેપિડોપ્ટેરન્સ,કોલિયોપ્ટેરન્સ અને ડાયપ્ટેરન્સ જેવા ચોક્કસ કીટકોનો નાશ કરે છે.
તેથી,સાચો જવાબ $Bacillus$ $thuringiensis$ છે.

(C) સૌપ્રથમ સફળતાપૂર્વક ઉત્પાદિત પારજનીનિક વનસ્પતિ તમાકુ $(Nicotiana \, tabacum)$ હતી.
આ સિદ્ધિ $1983$ માં સંશોધકો દ્વારા પ્રાપ્ત કરવામાં આવી હતી, જેમણે $Agrobacterium \, tumefaciens$ ને વાહક તરીકે ઉપયોગ કરીને તમાકુના છોડમાં એન્ટિબાયોટિક પ્રતિરોધક જનીન દાખલ કર્યું હતું.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) $Bt-$ કપાસ એ એક જનીનિક રૂપાંતરિત સજીવ $(GMO)$ છે, જે $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી $cry$ જનીનોને કપાસના છોડમાં દાખલ કરીને બનાવવામાં આવે છે।
આ $cry$ જનીનો કીટનાશક પ્રોટીન માટે સંકેત આપે છે, જે ચોક્કસ પ્રકારના જીવાતો માટે ઝેરી હોય છે।
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો, $Bt-$ કપાસને લેપિડોપ્ટેરન જીવાતો (જેમ કે તમાકુની ઇયળ અને આર્મીવોર્મ) અને કોલિયોપ્ટેરન જીવાતો સામે રક્ષણ મેળવવા માટે વિકસાવવામાં આવ્યું છે, પરંતુ તે મુખ્યત્વે $Bollworms$ (બોલ કૃમિ - $Helicoverpa$ $armigera$) સામેની પ્રતિકારક શક્તિ માટે જાણીતું છે।
તેથી, સાચો વિકલ્પ $C$ છે।

(D) નીંદણનાશક-પ્રતિકારક $GM$ પાક વિકસાવવાનો મુખ્ય હેતુ ખેડૂતોને પાકને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના નીંદણને મારવા માટે ખેતરમાં નીંદણનાશકનો છંટકાવ કરવાની મંજૂરી આપવાનો છે. આનાથી હાથથી નીંદણ દૂર કરવાની (શ્રમ-સઘન પ્રક્રિયા) જરૂરિયાત દૂર થાય છે અને ખાતરી થાય છે કે પાક પોષક તત્વો,પ્રકાશ અને પાણી માટે સ્પર્ધા કર્યા વિના વધે છે. તેથી,મુખ્ય હેતુનું સૌથી સચોટ વર્ણન એ છે કે શારીરિક શ્રમ વિના નીંદણને દૂર કરવું.

(B) બેસીલસ થુરીન્જીનેસીસ $(Bt)$ એ જમીનમાં જોવા મળતું બેક્ટેરિયા છે જે કીટનાશક પ્રોટીન ($Cry$ પ્રોટીન) ઉત્પન્ન કરે છે.
આ પ્રોટીન $cry$ જનીનો દ્વારા સંકેતિત થાય છે.
જ્યારે આ જનીનોને જનીનિક ઇજનેરી વિદ્યા દ્વારા વનસ્પતિમાં દાખલ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે વનસ્પતિના પેશીઓમાં ઝેર ઉત્પન્ન કરે છે,જે વનસ્પતિને ચોક્કસ કીટકો સામે પ્રતિકારક બનાવે છે.
તેથી,$Bt$ જાતોનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે જૈવ કીટનાશકીય વનસ્પતિઓ (જેમ કે $Bt$ કપાસ,$Bt$ મકાઈ) વિકસાવવા માટે થાય છે.

(A) વિકાસશીલ દેશોમાં વિટામિન $A$ ની ઉણપ એ અંધાપાનું મુખ્ય કારણ છે.
ગોલ્ડન રાઈઝ એ ચોખા $(Oryza sativa)$ ની એક જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત જાત છે, જેને બીટા-કેરોટીન ઉત્પન્ન કરવા માટે એન્જિનિયર કરવામાં આવી છે, જે વિટામિન $A$ નું પુરોગામી (precursor) છે.
જ્યારે તેનું સેવન કરવામાં આવે છે, ત્યારે માનવ શરીર બીટા-કેરોટીનને વિટામિન $A$ માં રૂપાંતરિત કરે છે, જે તેની ઉણપથી થતા અંધાપાને રોકવામાં મદદ કરે છે.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(A) ખેતીમાં બાયોટેકનોલોજીનો સૌથી મહત્વનો ઉપયોગ જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત પાકો ($GM$ crops) વિકસાવવાનો છે જે જીવાતો સામે પ્રતિકારક હોય છે. $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ માંથી $cryIAc$ જેવા જનીનો દાખલ કરીને,વનસ્પતિઓ તેમના પોતાના કીટનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરી શકે છે,જે રાસાયણિક કીટનાશકો પરની નિર્ભરતા ઘટાડે છે અને પાકનું ઉત્પાદન વધારે છે.

(D) $Bt$ નો અર્થ $Bacillus$ $thuringiensis$ થાય છે.
$Bt$ કપાસ એ જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત (Genetically Modified) કીટ-પ્રતિકારક કપાસની જાત છે.
તેને $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી $cry$ જનીનને કપાસના જિનોમમાં દાખલ કરીને બનાવવામાં આવે છે.
આ જનીન એક કીટનાશક પ્રોટીન (એન્ડોટોક્સિન) ઉત્પન્ન કરે છે જે બોલવર્મ જેવા ચોક્કસ જીવાતોને મારી નાખે છે, જેનાથી પાકનું રક્ષણ થાય છે.

(A) પારજનીનિક વનસ્પતિઓનો ઉપયોગ જૈવિક ફેક્ટરી તરીકે ખાસ રસાયણો, જેમ કે ફાર્માસ્યુટિકલ્સ, પ્રોટીન અથવા ઔદ્યોગિક સંયોજનોના ઉત્પાદન માટે કરવામાં આવે છે, તેને $Molecular \text{ farming}$ (આણ્વિય ખેતી) કહેવામાં આવે છે। આ પ્રક્રિયા જનીનિક ઇજનેરીનો ઉપયોગ કરીને વનસ્પતિઓને ઉચ્ચ મૂલ્ય ધરાવતા ઉત્પાદનો માટે કાર્યક્ષમ ઉત્પાદન પ્રણાલીઓમાં ફેરવે છે।

(A) $RNA$ ઈન્ટરફેરોન $(RNAi)$ એ ચોક્કસ જનીનોને નિષ્ક્રિય (silence) કરવા માટેની એક કોષીય પદ્ધતિ છે. જૈવ-ટેકનોલોજીમાં,આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ જંતુ-પ્રતિકારક વનસ્પતિઓ બનાવવા માટે થાય છે. ખાસ કરીને,તેનો ઉપયોગ તમાકુના છોડને $Meloidogyne$ $incognita$ નામના નીમેટોડ (સૂત્રકૃમિ) ના ઉપદ્રવથી બચાવવા માટે સફળતાપૂર્વક કરવામાં આવ્યો છે. યજમાન વનસ્પતિમાં નીમેટોડ-વિશિષ્ટ જનીનો દાખલ કરીને,વનસ્પતિ દ્વિ-શૃંખલામય $RNA$ $(dsRNA)$ ઉત્પન્ન કરે છે,જે નીમેટોડ દ્વારા ગ્રહણ કરવામાં આવતા તેના શરીરમાં $RNAi$ માર્ગને સક્રિય કરે છે. આના પરિણામે નીમેટોડના આવશ્યક જનીનો નિષ્ક્રિય થઈ જાય છે અને પરોપજીવીનું મૃત્યુ થાય છે.

(A) $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ એ જમીનમાં જોવા મળતું બેક્ટેરિયા છે જે કીટનાશક સ્ફટિકમય પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે. વૈજ્ઞાનિકોએ આ પ્રોટીન માટે જવાબદાર જનીનોને વિવિધ પાકોમાં દાખલ કર્યા છે,જેમ કે $Bt$ કપાસ,$Bt$ મકાઈ વગેરે. આ જનીનિક રૂપાંતરિત પાકો જૈવકીટકનાશક તરીકે કાર્ય કરે છે કારણ કે તેઓ ચોક્કસ કીટકોને મારવા માટે તેમના પોતાના ઝેરી તત્વો ઉત્પન્ન કરે છે,જેનાથી રાસાયણિક કીટનાશકોની જરૂરિયાત ઘટે છે.

(C) ભારતમાં પારજનિનીક રીંગણ,જેને $Bt$ રીંગણ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી $cry1Ac$ જનીન દાખલ કરીને વિકસાવવામાં આવ્યું હતું. આ પારજનિનીક પાક બનાવવાનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય રીંગણના મુખ્ય જીવાત એવા ફળ અને ડૂંડા કોરી ખાનાર ઈયળ (fruit and shoot borer) સામે પ્રતિકારક શક્તિ આપવાનો હતો. તેથી,તે એક કીટક પ્રતિરોધક પાક છે.

(D) $Bt$ વિષ (toxin) $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
આ વિષ ચોક્કસ કીટકોના સમૂહ માટે વિશિષ્ટ હોવાથી,$Bt$ જનીનની પસંદગી જે લક્ષ્યાંક કીટકનું નિયંત્રણ કરવાનું હોય તેના પર આધાર રાખે છે.
વધુમાં,આ જનીન જે યજમાન વનસ્પતિ કે પાકમાં દાખલ કરવાનું હોય તેમાં અસરકારક રીતે અભિવ્યક્ત થવું જોઈએ.
તેથી,$Bt$ જનીનની પસંદગી લક્ષ્યાંક કીટક અને યજમાન વનસ્પતિ/પાક બંને પર આધાર રાખે છે.

$(A)$ ગોલ્ડન રાઈસ એ ચોખાની $(Oryza sativa)$ એક જનીનિક રીતે એન્જિનિયર્ડ જાત છે, જેને બીટા-કેરોટીન ઉત્પન્ન કરવા માટે રૂપાંતરિત કરવામાં આવી છે, જે વિટામિન $A$ નું પુરોગામી (precursor) છે।
આ ફેરફાર ખાસ કરીને એવા લોકોમાં વિટામિન $A$ ની ઉણપને દૂર કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો જેઓ મુખ્ય ખોરાક તરીકે ચોખા પર વધુ નિર્ભર છે, ખાસ કરીને વિકાસશીલ દેશોમાં।
તેથી, ગોલ્ડન રાઈસનું સેવન વિટામિન $A$ ની ઉણપને દૂર કરવામાં મદદરૂપ થાય છે।

(A) ગોલ્ડન રાઈસ એ ચોખા $(Oryza sativa)$ ની એક જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત (પારજનીનિક) જાત છે.
તેને બીટા-કેરોટીનનું ઉચ્ચ સ્તરે ઉત્પાદન કરવા માટે એન્જિનિયર કરવામાં આવ્યું છે, જે વિટામિન $A$ નું પુરોગામી (precursor) છે.
આ ફેરફાર ખાસ કરીને એવા લોકોમાં વિટામિન $A$ ની ઉણપને દૂર કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો જેઓ મુખ્ય ખોરાક તરીકે ચોખા પર વધુ નિર્ભર છે.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) વિધાન $C$ સાચું છે. એન્ટિકોએગ્યુલન્ટ હીરુડીન પારજનીનિક $Brassica \, napus$ ના બીજમાંથી મેળવવામાં આવે છે।
વિધાન $A$ ખોટું છે કારણ કે "Bt" એ $Bacillus \, thuringiensis$ બેક્ટેરિયા માટે વપરાય છે, માત્ર બાયોટેકનોલોજી માટે નહીં।
વિધાન $B$ ખોટું છે કારણ કે દૈહિક સંકરણમાં પ્રોટોપ્લાસ્ટનું જોડાણ થાય છે, સંપૂર્ણ કોષોનું નહીં।
વિધાન $D$ ખોટું છે કારણ કે 'ફલેવર સાવર' ટામેટાંને પોલીગેલેક્ટ્યુરોનેઝના ઉત્પાદનને અટકાવીને પાકવાની પ્રક્રિયા ધીમી કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યા હતા, ઇથિલિન વધારીને નહીં।

(B) $Agrobacterium \text{ } tumefaciens$ એ જમીનમાં જોવા મળતું બેક્ટેરિયા છે જે કુદરતી રીતે તેના $DNA$ નો એક ભાગ, જેને $T-DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેને વનસ્પતિના જનીનસમૂહમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે, જેનાથી ક્રાઉન ગૉલ રોગ થાય છે. વનસ્પતિમાં જનીનો સ્થાનાંતરિત કરવાની આ કુદરતી ક્ષમતાને કારણે, તેનો ઉપયોગ જનીનિક ઈજનેરીમાં વનસ્પતિ કોષોમાં વિદેશી જનીનો દાખલ કરવા માટે વાહક (vector) તરીકે વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે.

(B) $Bacillus \text{ } thuringiensis$ બેક્ટેરિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતું $Bt$ ઝેર બેક્ટેરિયામાં નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
જ્યારે કીટક આ નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિનનું સેવન કરે છે, ત્યારે તે કીટકની પાચન નળીમાં પ્રવેશે છે.
કીટકની પાચન નળીનું આલ્કલાઇન (બેઝિક) $pH$ સ્ફટિકોને ઓગાળે છે, જેનાથી નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન સક્રિય ઝેરમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
આ સક્રિય ઝેર મધ્ય આંતરડાના અધિચ્છદીય કોષોની સપાટી સાથે જોડાય છે અને છિદ્રો બનાવે છે, જેના કારણે કોષો ફૂલે છે અને તૂટી જાય છે, જે અંતે કીટકના મૃત્યુનું કારણ બને છે.

(A) ગોલ્ડન રાઈસ એ ચોખાની $(Oryza \text{ } sativa)$ એક જનીનિક રૂપાંતરિત જાત છે, જેને બીટા-કેરોટીન ઉત્પન્ન કરવા માટે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવી છે, જે વિટામિન $A$ નું પુરોગામી (precursor) છે। ગોલ્ડન રાઈસનું સેવન વિટામિન $A$ ની ઉણપને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે, જેનાથી રતાંધળાપણા જેવી સ્થિતિને અટકાવી શકાય છે। $Bt$-રીંગણ જીવાત સામે પ્રતિકારક શક્તિ માટે, ફ્લેવર સાવર ટામેટા પાકવાની પ્રક્રિયા ધીમી કરવા માટે અને કેનોલા સામાન્ય રીતે નીંદણનાશક સહનશીલતા અથવા તેલની ગુણવત્તા માટે રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે, પરંતુ તે વિટામિન $A$ ની ઉણપને દૂર કરતા નથી।