Biotechnological Applications in Agriculture Questions in Gujarati

(C) સૌ પ્રથમ સફળતાપૂર્વક વિકસાવવામાં આવેલ પારજનીનિક વનસ્પતિ તમાકુ $(Nicotiana \, tabacum)$ છે। $1983$ માં, સંશોધકોએ $Agrobacterium \, tumefaciens$ ના $Ti$ પ્લાઝમિડનો ઉપયોગ કરીને તમાકુના છોડમાં એન્ટિબાયોટિક પ્રતિરોધક જનીનો દાખલ કર્યા હતા।

(B) $RNA$ અંતઃક્ષેપ $(RNAi)$ ની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ વનસ્પતિઓને $Meloidogyne$ $incognita$ જેવા સૂત્રકૃમિઓથી બચાવવા માટે થાય છે.
આ પદ્ધતિમાં,$Agrobacterium$ વાહકોનો ઉપયોગ કરીને સૂત્રકૃમિના ચોક્કસ જનીનોને યજમાન વનસ્પતિ (દા.ત. તમાકુ) માં દાખલ કરવામાં આવે છે.
આ જનીનો યજમાન કોષોમાં સેન્સ અને એન્ટિસેન્સ $RNA$ ઉત્પન્ન કરે છે,જે દ્વિ-શૃંખલામય $RNA$ $(dsRNA)$ બનાવે છે.
આ $dsRNA$ $RNAi$ ની પ્રક્રિયા શરૂ કરે છે અને સૂત્રકૃમિના ચોક્કસ mRNA ને નિષ્ક્રિય (silence) કરે છે,જેનાથી પરોપજીવી ટ્રાન્સજેનિક યજમાન વનસ્પતિમાં જીવી શકતું નથી.

(A) સાચું વિધાન $(A)$ છે। "Bt-કપાસ" માં "Bt" શબ્દ $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયા માટે વપરાય છે। આ બેક્ટેરિયા કીટનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે, અને જૈવ તકનીકી દ્વારા, આ પ્રોટીન માટે જવાબદાર જનીનોને કપાસના છોડમાં દાખલ કરવામાં આવે છે જેથી તે જીવાત સામે પ્રતિકારક બને। વિકલ્પ $(B)$ ખોટો છે કારણ કે દૈહિક સંકરણમાં પ્રોટોપ્લાસ્ટનું જોડાણ થાય છે, સંપૂર્ણ વનસ્પતિઓનું નહીં। વિકલ્પ $(C)$ ખોટો છે કારણ કે તે $(B)$ જેવી જ પ્રક્રિયાનું વર્ણન કરે છે। વિકલ્પ $(D)$ ખોટો છે કારણ કે "ફ્લેવર સેવર" ટામેટાને ઇથિલિનના ઉત્પાદનને અટકાવીને પાકવાની પ્રક્રિયાને ધીમી કરવા માટે જનીનિક રીતે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવ્યું હતું, ઇથિલિન ઉત્પન્ન કરવા માટે નહીં।

(D) તેલના ડાઘા દૂર કરવા માટે ઉપયોગી પારજનીનિક બેક્ટેરિયા $Pseudomonas putida$ છે,જેને ડો. આનંદ મોહન ચક્રવર્તી દ્વારા જનીનિક રીતે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા.
તેમાં પ્લાઝમિડ્સ હોય છે જે તેને ક્રૂડ ઓઈલમાં રહેલા હાઈડ્રોકાર્બનનું વિઘટન કરવામાં મદદ કરે છે.
આ ગુણધર્મને કારણે તે બાયોરેમિડિયેશન (જૈવિક ઉપચાર) માટે,ખાસ કરીને દરિયાઈ પર્યાવરણમાં ફેલાયેલા તેલને સાફ કરવા માટે અત્યંત અસરકારક છે.

(A) ક્રાય $(Cry)$ પ્રોટીન એ $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ નામના બેક્ટેરિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ઝેરી કીટનાશક પ્રોટીન છે.
આ પ્રોટીન $cry$ જનીનો દ્વારા સંકેતિત થાય છે.
જ્યારે કીટક નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિનનું સેવન કરે છે,ત્યારે કીટકના આંતરડાના આલ્કલાઇન $pH$ ને કારણે તે તેના સક્રિય સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જે કીટકના મૃત્યુનું કારણ બને છે.

(B) $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ તેના વિકાસના ચોક્કસ તબક્કે કીટનાશક પ્રોટીન સ્ફટિકો ઉત્પન્ન કરે છે.
આ સ્ફટિકોમાં ઝેરી કીટનાશક પ્રોટીન હોય છે.
આ પ્રોટીન બેક્ટેરિયામાં નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન સ્વરૂપે હોય છે.
જ્યારે કીટક આ નિષ્ક્રિય ઝેરને ખાય છે,ત્યારે તે કીટકના આંતરડાના આલ્કલાઇન (બેઝિક) $pH$ ને કારણે સક્રિય સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જે સ્ફટિકોને ઓગાળી નાખે છે.
સક્રિય થયેલ ઝેર મધ્યાંત્રના અધિચ્છદ 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) $Bt$ ટોક્સિનનાં જનીનો $cryIAc$ અને $cryIIAb$ ખાસ કરીને કપાસના છોડમાં બોલવર્મ સામે પ્રતિકારક શક્તિ આપવા માટે દાખલ કરવામાં આવે છે.
આ જનીનો સ્ફટિકમય પ્રોટીન માટે સંકેત આપે છે જે આ ચોક્કસ કીટકોના ડિંભ (larvae) માટે ઝેરી હોય છે.
જ્યારે બોલવર્મના ડિંભ આ પ્રોટીન ધરાવતા છોડના પેશીઓ ખાય છે,ત્યારે તેમના આંતરડાના આલ્કલાઇન માધ્યમમાં આ ટોક્સિન સક્રિય થાય છે,જે તેમના મૃત્યુનું કારણ બને છે.
તેથી,આ જનીનો બોલવર્મના નિયંત્રણ માટે જવાબદાર છે.

(C) પારજનીનિક (Transgenic) વનસ્પતિ એટલે એવી વનસ્પતિ કે જેના $DNA$ માં જનીનિક ઇજનેરી વિદ્યા (Genetic Engineering) દ્વારા ફેરફાર કરવામાં આવ્યો હોય.
આ પ્રક્રિયામાં વનસ્પતિ કોષના જનીનસમૂહમાં વિદેશી જનીન (Transgene) દાખલ કરવામાં આવે છે.
એકવાર વિદેશી $DNA$ યજમાનના જનીનસમૂહમાં સફળતાપૂર્વક જોડાઈ જાય,પછી તે રૂપાંતરિત કોષને પેશી સંવર્ધન (Tissue Culture) પદ્ધતિ દ્વારા કૃત્રિમ માધ્યમમાં ઉછેરીને સંપૂર્ણ વનસ્પતિ તરીકે પુનઃસર્જિત કરવામાં આવે છે,જે ઇચ્છિત લક્ષણો દર્શાવે છે.

(C) $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ એ ચોક્કસ જનીનોને સાયલેન્સ (નિષ્ક્રિય) કરવા માટેની એક કોષીય પદ્ધતિ છે. બાયોટેકનોલોજીમાં,આ તકનીકનો ઉપયોગ વનસ્પતિઓને પરોપજીવીઓના ઉપદ્રવથી બચાવવા માટે કરવામાં આવે છે. ખાસ કરીને,નીમેટોડ $Meloidogyne$ $incognita$ તમાકુના છોડના મૂળમાં ચેપ લગાડે છે. $Agrobacterium$ વેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને યજમાન વનસ્પતિમાં નીમેટોડ-વિશિષ્ટ જનીનો દાખલ કરીને,ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $RNA$ $(dsRNA)$ ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે. આ $dsRNA$ એ $RNAi$ ની પ્રક્રિયા શરૂ કરે છે,જે નીમેટોડના આવશ્યક જનીનોને સાયલેન્સ કરે છે,જેનાથી પરોપજીવી પારજનીનિક વનસ્પતિમાં જીવંત રહી શકતું નથી.

(C) $RNA$ અંતઃક્ષેપ $(RNAi)$ ની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ તમાકુના છોડમાં સૂત્રકૃમિ $Meloidogyne$ $incognita$ ના ચેપને રોકવા માટે થાય છે.
આ પદ્ધતિમાં,$Agrobacterium$ વાહકનો ઉપયોગ કરીને યજમાન છોડમાં ચોક્કસ $DNA$ દાખલ કરવામાં આવે છે.
આ $DNA$ યજમાન કોષોમાં સેન્સ અને એન્ટિસેન્સ $RNA$ બંને ઉત્પન્ન કરે છે.
આ બે $RNA$ શૃંખલાઓ એકબીજાને પૂરક છે અને દ્વિ-શૃંખલામય $RNA$ $(dsRNA)$ બનાવે છે.
આ $dsRNA$ $RNAi$ ની પ્રક્રિયા શરૂ કરે છે અને સૂત્રકૃમિના ચોક્કસ $mRNA$ ને નિષ્ક્રિય (silence) કરે છે,જેનાથી સૂત્રકૃમિના અસ્તિત્વ માટે જરૂરી પ્રોટીનનું ભાષાંતર અટકી જાય છે.

(C) $Agrobacterium tumefaciens$ એ જમીનમાં રહેતું બેક્ટેરિયા છે જે કુદરતી રીતે દ્વિદળી વનસ્પતિઓમાં ચેપ લગાડે છે.
તેમાં $Ti$-પ્લાઝમીડ (ટ્યુમર-ઇન્ડ્યુસિંગ પ્લાઝમીડ) તરીકે ઓળખાતું મોટું પ્લાઝમીડ હોય છે.
બાયોટેકનોલોજીમાં,આ $Ti$-પ્લાઝમીડને ક્લોનિંગ વાહકમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે,જે હવે રોગકારક નથી પરંતુ તે વનસ્પતિના જનીનસમૂહમાં ઇચ્છિત જનીનોને દાખલ કરવા માટે સક્ષમ છે.
તેથી,પાક વનસ્પતિઓના રૂપાંતરણ માટે તે સૌથી સામાન્ય રીતે વપરાતો વાહક છે.

(C) સુવર્ણ ચોખા (Golden rice) એ ચોખાની એક જનીનિક રૂપાંતરિત (પારિજનીનિક) જાત છે.
તેને બીટા-કેરોટીનનું ઉચ્ચ સ્તરે ઉત્પાદન કરવા માટે તૈયાર કરવામાં આવી છે, જે વિટામિન $A$ નો પુરોગામી (precursor) છે.
વિકાસશીલ દેશોમાં વિટામિન $A$ ની ઉણપ એ રતાંધળાપણા અને દ્રષ્ટિ સંબંધિત અન્ય સમસ્યાઓનું મુખ્ય કારણ છે.
સુવર્ણ ચોખાના સેવન દ્વારા, લોકો તેમના આહારમાં વિટામિન $A$ નું પ્રમાણ વધારી શકે છે, જેનાથી રતાંધળાપણાની સમસ્યાને દૂર કરવામાં મદદ મળે છે.

(D) પારજનીનિક વનસ્પતિઓ,જેને જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત $(GM)$ વનસ્પતિઓ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એવી વનસ્પતિઓ છે જેમને જનીનિક ઇજનેરી દ્વારા અન્ય સજીવના એક અથવા વધુ જનીનો ધરાવતી બનાવવામાં આવી છે.
આ પ્રક્રિયામાં એગ્રોબેક્ટેરિયમ-મધ્યસ્થ રૂપાંતરણ અથવા બાયોલિસ્ટિક્સ (જીન ગન) જેવી તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને વનસ્પતિના જનીનસમૂહમાં વિદેશી $DNA$ (ટ્રાન્સજીન) દાખલ કરવામાં આવે છે.
તેથી,પારજનીનિક વનસ્પતિઓનું ઉત્પાદન વનસ્પતિના જનીનસમૂહમાં વિદેશી જનીનો દાખલ કરીને કરવામાં આવે છે.

(B) $Bt$ કપાસ એ એક જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત પાક છે,જે $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી $cry$ જનીનોને કપાસના જીનોમમાં દાખલ કરીને બનાવવામાં આવ્યો છે.
આ $cry$ જનીનો ક્રિસ્ટલ પ્રોટીન (Cry પ્રોટીન) માટે સંકેત આપે છે,જે ચોક્કસ કીટકો માટે ઝેરી હોય છે,ખાસ કરીને લેપિડોપ્ટેરન્સ (તમાકુની ઈયળ,આર્મીવોર્મ),કોલિયોપ્ટેરન્સ (બીટલ) અને ડીપ્ટેરન્સ (માખીઓ,મચ્છરો).
વિશેષરૂપે,$Bt$ કપાસને બોલવોર્મ (જે લેપિડોપ્ટેરન કીટકો છે) સામે પ્રતિકાર પૂરો પાડવા માટે તૈયાર કરવામાં આવ્યો હતો.
વધુમાં,$Bt$ કપાસ વિકસાવવાનો મુખ્ય ઉદ્દેશ્ય આ કીટકોને કારણે થતા પાકના નુકસાનને ઘટાડીને કૃષિ ઉત્પાદકતામાં વધારો કરવાનો હતો,જેના પરિણામે વધુ ઉત્પાદન મળે છે.

(D) જનીન પરિવર્તિત સજીવો $(GMOs)$ એટલે એવી વનસ્પતિઓ,બેક્ટેરિયા,ફૂગ અને પ્રાણીઓ કે જેમના જનીનોમાં ફેરફાર કરવામાં આવ્યો હોય. તેનો ઉપયોગ નીચે મુજબ થાય છે:
$1$. ઉદ્યોગોમાં વૈકલ્પિક સ્ત્રોતો (જેમ કે સ્ટાર્ચ,બળતણ અને દવાઓ) પૂરા પાડવા માટે જરૂરિયાત મુજબની વનસ્પતિઓ તૈયાર કરવી.
$2$. ખોરાકની પોષણ ક્ષમતા વધારવા માટે (દા.ત.,વિટામિન $A$ થી ભરપૂર ગોલ્ડન રાઈસ).
$3$. પાકને અજૈવિક તણાવ (ઠંડી,દુષ્કાળ,ક્ષાર અને ગરમી) સામે વધુ સહનશીલ બનાવવા.
$4$. રાસાયણિક જંતુનાશકો પરની નિર્ભરતા ઘટાડવા (જીવાત-પ્રતિકારક પાક).
આથી,આપેલા તમામ વિકલ્પો સાચા છે.

(D) $GM$ રીંગણ (જેને $Bt$ રીંગણ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ ભારતમાં વિકસાવવામાં આવેલ એક જનીનિક રૂપાંતરિત પાક છે. તેને જમીનમાં જોવા મળતા બેક્ટેરિયા $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ માંથી જનીન દાખલ કરીને તૈયાર કરવામાં આવ્યું છે. આ જનીન એક એવું પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે જે ચોક્કસ કીટકો માટે ઝેરી હોય છે,ખાસ કરીને ફળ અને ડૂંડા કોરી ખાનાર ઈયળ ($Leucinodes$ $orbonalis$) માટે. તેથી,તે કીટકો સામે પ્રતિરોધકતા પૂરી પાડે છે.

(D) કાર્બામેટસ એ કાર્બામિક એસિડમાંથી મેળવેલા રાસાયણિક સંયોજનોનો એક વર્ગ છે. તેનો ઉપયોગ ખેતી અને જીવાત નિયંત્રણમાં વ્યાપકપણે થાય છે. કાર્બામેટસ કીટકોના ચેતાતંત્રમાં એસિટિલકોલિનેસ્ટેરેઝ ઉત્સેચકને અવરોધીને કીટનાશક તરીકે કાર્ય કરે છે. કેટલાક કાર્બામેટસ નીંદણનાશક અને ફૂગનાશક ગુણધર્મો પણ ધરાવે છે,જે તેમને બહુમુખી કૃષિ રસાયણો બનાવે છે. તેથી,તેનો ઉપયોગ કીટનાશક,નીંદણનાશક અને ફૂગનાશક તરીકે થાય છે.

(A) સોનેરી ચોખા (Golden Rice) એ ચોખા ($Oryza$ $sativa$) ની એક જનીનિક રૂપાંતરિત જાત છે,જેને $\beta$-કેરોટિન ઉત્પન્ન કરવા માટે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવી છે,જે વિટામિન $A$ નો પુરોગામી (precursor) છે.
આ ફેરફાર એવી વસ્તીમાં વિટામિન $A$ ની ઉણપને દૂર કરવા માટે વિકસાવવામાં આવ્યો હતો જેઓ મુખ્ય ખોરાક તરીકે ચોખા પર આધાર રાખે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(C) $2,4-D$ એટલે $2,4-dichlorophenoxyacetic$ એસિડ. તે એક કૃત્રિમ ઓક્સિન છે જેનો ઉપયોગ પાકમાં પહોળા પાનવાળા નીંદણને નિયંત્રિત કરવા માટે પસંદગીયુક્ત નીંદણનાશક તરીકે થાય છે. $DDT$,$BHC$ અને એલ્ડ્રીન મુખ્યત્વે કીટનાશક તરીકે વપરાય છે.

(C) $Agrobacterium$ $tumefaciens$ એ જમીનમાં જોવા મળતું બેક્ટેરિયા છે જે ઘણી દ્વિદળી વનસ્પતિઓમાં ક્રાઉન ગૉલ (crown gall) રોગ પ્રેરે છે. તે વનસ્પતિ-સૂક્ષ્મજીવ વચ્ચેની સૌથી વધુ અભ્યાસ થયેલી પારસ્પરિક ક્રિયા છે,કારણ કે તે તેના $DNA$ નો એક ભાગ,જેને $T-DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તેને વનસ્પતિના જનીનસમૂહમાં સ્થાનાંતરિત કરવાની અદભૂત ક્ષમતા ધરાવે છે. આ કુદરતી જનીનિક ઇજનેરી પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ બાયોટેકનોલોજીમાં ટ્રાન્સજેનિક વનસ્પતિઓના વિકાસ માટે વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે.

(D) $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ તેમના વિકાસના ચોક્કસ તબક્કે પ્રોટીન સ્ફટિકો ઉત્પન્ન કરે છે. આ સ્ફટિકોમાં ઝેરી કીટનાશક પ્રોટીન હોય છે. $Bt$ વિષ પ્રોટીન નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,પરંતુ એકવાર કીટક આ નિષ્ક્રિય વિષને ગ્રહણ કરે છે,ત્યારે આંતરડાના આલ્કલાઇન $pH$ ને કારણે તે સક્રિય સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે,જે સ્ફટિકોને ઓગાળી નાખે છે. સક્રિય થયેલ વિષ મધ્ય-આંતરડાના અધિચ્છદીય કોષોની સપાટી સાથે જોડાય છે અને છિદ્રો બનાવે છે,જેના કારણે કોષો ફૂલે છે અને તૂટી જાય છે,પરિણામે કીટકનું મૃત્યુ થાય છે. $Bacillus$ $thuringiensis$ માંથી ચોક્કસ $Bt$ વિષ જનીનો અલગ કરવામાં આવ્યા હતા અને કપાસ જેવા અનેક પાક છોડમાં દાખલ કરવામાં આવ્યા હતા. $cryIAc$ અને $cryIIAb$ જનીનો દ્વારા સંકેતિત પ્રોટીન કપાસના બોલવર્મનું નિયંત્રણ કરે છે.

(A) $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ એ જમીનમાં જોવા મળતું બેક્ટેરિયમ છે જે કીટનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે.
વૈજ્ઞાનિકોએ આ બેક્ટેરિયામાંથી ચોક્કસ જનીનોને કપાસના છોડમાં દાખલ કર્યા છે જેથી તે બોલવર્મ જેવા જીવાતો સામે પ્રતિકારક શક્તિ મેળવી શકે.
આ જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત પાકને $Bt$-કોટન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) $BT$ કોટન એ એક જનીનિક રૂપાંતરિત સજીવ $(GMO)$ છે,જે $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી $cry$ જનીનોને કપાસના છોડમાં દાખલ કરીને બનાવવામાં આવે છે.
આ જનીનો ક્રિસ્ટલ $(Cry)$ પ્રોટીન માટે સંકેત આપે છે,જે લેપિડોપ્ટેરન્સ,કોલિયોપ્ટેરન્સ અને ડિપ્ટેરન્સ જેવા ચોક્કસ કીટકો માટે ઝેરી હોય છે.
જ્યારે આ કીટકો છોડના ભાગો ખાય છે,ત્યારે તેમના આંતરડાની આલ્કલાઇન $pH$ પ્રોટોક્સિનને સક્રિય ઝેરી સ્વરૂપમાં ફેરવે છે,જેનાથી કીટકનું મૃત્યુ થાય છે.
આમ,$BT$ કોટન જૈવિક કીટનાશક તરીકે કાર્ય કરે છે અને પાકને જીવાતથી બચાવીને વધુ ઉત્પાદન આપે છે.

(A) $Bacillus$ $thuringiensis$ બેક્ટેરિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતું $Bt$ વિષ શરૂઆતમાં નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે.
જ્યારે કોઈ જીવાત આ નિષ્ક્રિય વિષનું સેવન કરે છે,ત્યારે તે જીવાતના અન્નમાર્ગ (મધ્યઆંતર) માં પ્રવેશ કરે છે.
જીવાતના આંતરડાની આલ્કલાઇન (બેઝિક) $pH$ ને કારણે,નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન તેના સક્રિય સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
સક્રિય વિષ મધ્યઆંતરના અધિચ્છદીય કોષોની સપાટી સાથે જોડાય છે અને છિદ્રો બનાવે છે,જેના કારણે કોષો ફૂલે છે અને તૂટી જાય છે,જે અંતે જીવાતના મૃત્યુમાં પરિણમે છે.

(A) $BT$ કોટન એ જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત સજીવ $(GMO)$ છે.
તેને જમીનમાં જોવા મળતા બૅક્ટેરિયા $Bacillus$ $thuringiensis$ માંથી ચોક્કસ જનીન કપાસના છોડમાં દાખલ કરીને બનાવવામાં આવે છે.
આ બૅક્ટેરિયા $Cry$ પ્રોટીન નામનું પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે,જે અમુક પ્રકારની કીટકોની ઇયળો (જેમ કે બોલવર્મ) માટે ઝેરી હોય છે.
જ્યારે કીટક છોડના પેશીઓ ખાય છે,ત્યારે આ ઝેરી દ્રવ્ય તેના પાચનતંત્રમાં સક્રિય થાય છે,જેનાથી કીટકનું મૃત્યુ થાય છે.
તેથી,સાચું વિધાન એ છે કે બૅક્ટેરિયાનું ઝેરી દ્રવ્ય ઉત્પન્ન કરતું જનીન દાખલ કરવામાં આવ્યું છે.

(B) $Bacillus \text{ } thuringiensis$ $(Bt)$ બેક્ટેરિયા ચોક્કસ કીટનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે. આ ઝેરી પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરવા માટે જવાબદાર જનીનો, જેને $cry$ જનીનો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેને બેક્ટેરિયામાંથી અલગ કરવામાં આવે છે અને જનીનિક ઇજનેરી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને કપાસના છોડના જિનોમમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. આના પરિણામે છોડના પેશીઓમાં $Bt$ ટોક્સિનનું ઉત્પાદન થાય છે, જે બોલવર્મ જેવા ચોક્કસ જીવાતો સામે પ્રતિકારક શક્તિ પૂરી પાડે છે.

(C) બેસિલસ થુરિન્જીએસીસ $(Bt)$ ટોક્સિનને પાકમાં દાખલ કરવા માટે જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ (જેને રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે.
બેસિલસ થુરિન્જીએસીસ બેક્ટેરિયામાંથી ચોક્કસ જનીનો જે કીટનાશક પ્રોટીન (ક્રાય પ્રોટીન) માટે જવાબદાર છે,તેને અલગ કરીને વનસ્પતિના જિનોમમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.
આનાથી વનસ્પતિ પોતાનું ટોક્સિન જાતે ઉત્પન્ન કરી શકે છે,જે ચોક્કસ જીવાતો સામે પ્રતિકારક શક્તિ પૂરી પાડે છે.
તેથી,સાચી પદ્ધતિ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ છે.

(D) $Bacillus$ $thuringiensis$ (જેને ઘણીવાર $Bt$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) બૅક્ટેરિયાનો ઉપયોગ ખેતીમાં જૈવ-જંતુનાશક તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.
તે એક વિશિષ્ટ પ્રોટીન ટોક્સિન ($Cry$ પ્રોટીન) ઉત્પન્ન કરે છે જે અમુક કીટકોના ડિંભ માટે ઘાતક હોય છે,જેમ કે લેપિડોપ્ટેરાન્સ,કોલિયોપ્ટેરાન્સ અને ડિપ્ટેરાન્સ.
જ્યારે આ કીટકો આ ટોક્સિનનું સેવન કરે છે,ત્યારે તે તેમના આલ્કલાઇન આંતરડામાં સક્રિય થાય છે,જેના પરિણામે તેમનું મૃત્યુ થાય છે.
આ તેને રાસાયણિક જંતુનાશકોનો એક અસરકારક અને પર્યાવરણને અનુકૂળ વિકલ્પ બનાવે છે.

(B) $Bacillus \text{ } thuringiensis$ $(Bt)$ બેક્ટેરિયા તેમના વિકાસના ચોક્કસ તબક્કે પ્રોટીન સ્ફટિકો ઉત્પન્ન કરે છે। આ સ્ફટિકોમાં ઝેરી કીટનાશક પ્રોટીન હોય છે। $Bt$ ટૉક્સિન પ્રોટીન નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે, પરંતુ જ્યારે કોઈ કીટક આ નિષ્ક્રિય ટૉક્સિનનું સેવન કરે છે, ત્યારે આંતરડાના આલ્કલાઇન $pH$ ને કારણે તે સક્રિય ટૉક્સિનમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે સ્ફટિકોને ઓગાળી નાખે છે। સક્રિય થયેલ ટૉક્સિન મધ્ય-આંતરડાના અધિચ્છદીય કોષોની સપાટી સાથે જોડાય છે અને છિદ્રો બનાવે છે, જેના કારણે કોષો ફૂલી જાય છે અને તૂટી જાય છે, જે અંતે કીટકના મૃત્યુનું કારણ બને છે। આ ટૉક્સિન લેપિડોપ્ટેરન્સ (તમાકુની ઇયળ, આર્મીવોર્મ), કોલિયોપ્ટેરન્સ (ભૃંગ) અને ડિપ્ટેરન્સ (માખીઓ, મચ્છરો) સહિતના કીટકોના ચોક્કસ જૂથો માટે વિશિષ્ટ છે। તેથી, તે મચ્છરો સામે અસરકારક છે।

(C) બેસિલસ થુરિન્જીએસીસ $(Bt)$ ટોક્સિનને પાકમાં દાખલ કરવા માટે જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ (રિકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજી) પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
બેસિલસ થુરિન્જીએસીસ બેક્ટેરિયામાંથી ચોક્કસ જનીનો જે કીટનાશક ક્રિસ્ટલ પ્રોટીન માટે જવાબદાર છે,તેને અલગ કરીને વનસ્પતિના જિનોમમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.
આનાથી પાક પોતાનું ટોક્સિન જાતે ઉત્પન્ન કરી શકે છે,જે ચોક્કસ પ્રકારની જીવાતો સામે પ્રતિકારક શક્તિ પૂરી પાડે છે.

(B) $Bt$ કપાસ એ જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત કીટ-પ્રતિરોધક કપાસની જાત છે. તે $Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી $cry$ જનીનોને કપાસના જિનોમમાં દાખલ કરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે. આ જનીનો કીટનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે જે છોડને બોલવર્મ (ઈયળો) થી રક્ષણ આપે છે,જે કૃષિ ક્ષેત્રે બાયોટેકનોલોજીનો એક મહત્વપૂર્ણ ઉપયોગ છે.

(D) સંકર ભ્રૂણ (hybrid embryos) વિવિધ પ્રકારના સંકરણ દ્વારા ભ્રૂણ સંવર્ધન (embryo rescue) પદ્ધતિથી મેળવી શકાય છે.
આમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
$1$. આંતર-જાતિ સંકરણ (Intervarietal hybridization): એક જ જાતિની વિવિધ જાતો વચ્ચેનું સંકરણ.
$2$. આંતર-સ્પેશીઝ સંકરણ (Interspecific hybridization): એક જ પ્રજાતિની અલગ-અલગ સ્પેશીઝ વચ્ચેનું સંકરણ.
$3$. આંતર-પ્રજાતિ સંકરણ (Intergeneric hybridization): બે અલગ-અલગ પ્રજાતિઓ વચ્ચેનું સંકરણ.
ભ્રૂણ સંવર્ધન એ એક જૈવ-તકનીકી સાધન છે જેનો ઉપયોગ આ તમામ પ્રકારના સંકરણોમાં ફલન પછીની અવરોધોને દૂર કરીને સક્ષમ સંકર છોડ મેળવવા માટે થાય છે,તેથી સાચો જવાબ 'ઉપરોક્ત તમામ' છે.

(B) $Meloidogyne \ incognita$ એ એક સૂત્રકૃમિ છે જે તમાકુના છોડના મૂળને ચેપ લગાડે છે,જેના કારણે ઉત્પાદનમાં મોટો ઘટાડો થાય છે. આ ચેપને $RNA$ અંતઃક્ષેપ $(RNAi)$ તકનીકનો ઉપયોગ કરીને અટકાવવામાં આવે છે.

(B) : ગોલ્ડન રાઈસ એ ડાંગર ($Oryza$ $sativa$) ની એક પારજનીનિક જાત છે,જેમાં $\beta$-કેરોટીનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે,જે પ્રોવિટામિન $A$ (વિટામિન $A$ ની નિષ્ક્રિય અવસ્થા) છે.
$\beta$-કેરોટીન એ માનવ શરીરમાં વિટામિન $A$ ના સંશ્લેષણ માટેનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે.
આ ચોખાના દાણા $\beta$-કેરોટીનની હાજરીને કારણે પીળા રંગના દેખાય છે,તેથી તેને સામાન્ય રીતે ગોલ્ડન રાઈસ કહેવામાં આવે છે.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે.
મૃદા બેક્ટેરિયા $Bacillus$ $thuringiensis$ એવા પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે જે લેપિડોપ્ટેરન્સ (તમાકુની ઇયળ,આર્મીવોર્મ),કોલિયોપ્ટેરન્સ (ભૃંગ) અને ડિપ્ટેરન્સ (માખીઓ,મચ્છરો) જેવા ચોક્કસ કીટકોને મારી નાખે છે.
$B. thuringiensis$ પ્રોટીન સ્ફટિકો બનાવે છે જેમાં ઝેરી જંતુનાશક પ્રોટીન હોય છે.
આ ટોક્સિન બેક્ટેરિયાને મારતું નથી કારણ કે તે તેમાં નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
એકવાર કીટક વનસ્પતિ પેશીઓનું સેવન કરે છે,પછી કીટકના પાચન માર્ગના આલ્કલાઇન $pH$ ને કારણે પ્રોટોક્સિન સક્રિય ટોક્સિનમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
સક્રિય થયેલ ટોક્સિન મધ્ય આંતરડાના અધિચ્છદીય કોષોની સપાટી સાથે જોડાય છે અને છિદ્રો બનાવે છે,જે સોજો અને કોષવિઘટનનું કારણ બને છે,જે અંતે કીટકના મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે.

(B) : ગ્લાયફોસેટ એ એક વ્યાપક-શ્રેણીનું તણાવનાશક (herbicide) છે જે ખાસ કરીને પહોળા પાનવાળા નીંદણને મારી નાખે છે. પાક પણ આ તણાવનાશકથી પ્રભાવિત થઈ શકે છે,તેથી પાકને આનુવંશિક રીતે ગ્લાયફોસેટ પ્રતિરોધક બનાવવા માટે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવે છે. પરિણામે,જ્યારે ખેતરમાં ગ્લાયફોસેટનો છંટકાવ કરવામાં આવે છે,ત્યારે માત્ર નીંદણનો નાશ થાય છે અને પાકને કોઈ નુકસાન થતું નથી.

(D) $Bt$ ટોક્સિન જનીનોને $Bacillus$ $thuringiensis$ માંથી અલગ કરવામાં આવ્યા હતા અને કપાસ જેવા વિવિધ પાકોમાં દાખલ કરવામાં આવ્યા હતા.
જનીનોની પસંદગી પાક અને લક્ષિત જીવાત પર આધાર રાખે છે,કારણ કે મોટાભાગના $Bt$ ટોક્સિન ચોક્કસ કીટકોના જૂથ માટે વિશિષ્ટ હોય છે.
આ ઝેર (ટોક્સિન) $cry$ નામના જનીન દ્વારા કોડ કરવામાં આવે છે. આવા અસંખ્ય જનીનો છે.
બે $cry$ જનીનો,$cryIAc$ અને $cryIIAb$,કપાસમાં દાખલ કરવામાં આવ્યા છે.
આ જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત પાકને $Bt$ કપાસ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં કપાસના બોલવર્મ્સ (ઈયળો) સામે રક્ષણ આપતા $Bt$ ટોક્સિન જનીનો હોય છે.

(B) $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ એ એક જૈવિક પ્રક્રિયા છે જેમાં $RNA$ અણુઓ લક્ષિત $mRNA$ અણુઓને નિષ્ક્રિય કરીને જનીન અભિવ્યક્તિ અથવા ભાષાંતરને અવરોધે છે.
આ પદ્ધતિમાં પૂરક $dsRNA$ અણુને કારણે ચોક્કસ $mRNA$ નું સાયલેન્સિંગ (નિષ્ક્રિયકરણ) થાય છે.
આ પૂરક $dsRNA$ લક્ષિત $mRNA$ સાથે જોડાય છે,તેના ભાષાંતરને અટકાવે છે અને આમ તેનું સાયલેન્સિંગ કરે છે.
આ પદ્ધતિ તમામ સુકોષકેન્દ્રી સજીવોમાં કોષીય સંરક્ષણની એક રીત તરીકે કાર્ય કરે છે.

(C) સાચો જવાબ $C$ છે.
ગોલ્ડન રાઈસ એ ચોખાની $(Oryza sativa)$ એક જનીનિક રૂપાંતરિત (ટ્રાન્સજેનિક) જાત છે, જેને $\beta$-કેરોટીન ઉત્પન્ન કરવા માટે તૈયાર કરવામાં આવી છે, જે વિટામિન $A$ નું પુરોગામી (પ્રોવિટામિન $A$) છે.
જ્યારે તેનું સેવન કરવામાં આવે છે, ત્યારે માનવ શરીર $\beta$-કેરોટીનનું વિટામિન $A$ માં રૂપાંતર કરે છે.
ગોલ્ડન રાઈસનું નિયમિત સેવન વિટામિન $A$ ની ઉણપને રોકવામાં મદદ કરે છે, જે ઘણા વિકાસશીલ દેશોમાં બાળકોમાં અંધત્વનું મુખ્ય કારણ છે.
$\beta$-કેરોટીનની હાજરીને કારણે આ ચોખાના દાણા પીળા રંગના દેખાય છે, તેથી તેને 'ગોલ્ડન રાઈસ' કહેવામાં આવે છે.

(A) : ઘણા સૂત્રકૃમિઓ મનુષ્યો સહિત વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓમાં રહે છે। $Meloidogyne \ incognita$ નામનો સૂત્રકૃમિ તમાકુના છોડના મૂળમાં ચેપ લગાડે છે અને ઉત્પાદનમાં મોટો ઘટાડો કરે છે। આ ચેપને રોકવા માટે $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ ની પ્રક્રિયા પર આધારિત એક નવીન વ્યૂહરચના અપનાવવામાં આવી હતી।
$RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ એ $mRNA$ ને પૂરક $RNA$ અણુઓના સંશ્લેષણ દ્વારા જનીનની પ્રવૃત્તિને અવરોધવાની ઘટના છે। જનીનનો સામાન્ય (કોષની અંદર સંશ્લેષિત) $mRNA$ "સેન્સ" કહેવાય છે કારણ કે તે ભાષાંતર (translation) દરમિયાન "વંચાતા" કોડોન્સ ધરાવે છે।
સામાન્ય રીતે, $mRNA$ "સેન્સ" શૃંખલાના પૂરક ભાગમાં એવા કોડોન્સનો ક્રમ હોતો નથી જેનું ભાષાંતર કરીને કાર્યકારી પ્રોટીન બનાવી શકાય; તેથી, આ પૂરક શૃંખલાને "એન્ટિ-સેન્સ $RNA$" કહેવામાં આવે છે।
એન્ટિ-સેન્સ $RNA$ અને $mRNA$ અણુઓ જોડાઈને ડ્યુપ્લેક્સ $RNA$ અણુઓ (અથવા દ્વિ-શૃંખલામય $RNA$) બનાવે છે, અને આ ડ્યુપ્લેક્સ $RNA$ અણુઓનું ભાષાંતર થઈ શકતું નથી। આમ, એન્ટિ-સેન્સ $RNA$ ની હાજરી અસરગ્રસ્ત જનીનના $mRNA$ ના ભાષાંતરને અવરોધે છે। વાસ્તવમાં, તાજેતરના પુરાવા સૂચવે છે કે આ $RNA$ ડ્યુપ્લેક્સ ઘણીવાર કોષની અંદર ઝડપથી વિઘટિત થઈ જાય છે।

(A) $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ એ સૂત્રકૃમિઓ સામે પ્રતિરોધક વનસ્પતિઓ વિકસાવવા માટે વપરાતી પદ્ધતિ છે।
ઘણા સૂત્રકૃમિઓ મનુષ્યો સહિત વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓમાં રહે છે।
એક સૂત્રકૃમિ, $Meloidogyne incognita$, તમાકુના છોડના મૂળમાં ચેપ લગાડે છે અને ઉત્પાદનમાં મોટો ઘટાડો કરે છે।
આ ચેપને રોકવા માટે $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ ની પ્રક્રિયા પર આધારિત એક નવીન વ્યૂહરચના અપનાવવામાં આવી હતી।
$RNAi$ માં પૂરક $dsRNA$ અણુને કારણે ચોક્કસ $mRNA$ નું સાયલેન્સિંગ (નિષ્ક્રિયકરણ) થાય છે, જે $mRNA$ સાથે જોડાઈને તેના ભાષાંતર (translation) ને અટકાવે છે।
યજમાન વનસ્પતિમાં સૂત્રકૃમિ-વિશિષ્ટ જનીનો દાખલ કરીને, વનસ્પતિ તેના કોષોમાં સેન્સ અને એન્ટી-સેન્સ $RNA$ બંને ઉત્પન્ન કરે છે।
આ બે $RNA$ શૃંખલાઓ એક દ્વિ-શૃંખલામય $RNA$ $(dsRNA)$ બનાવે છે જે $RNAi$ ને સક્રિય કરે છે અને સૂત્રકૃમિના ચોક્કસ $mRNA$ ને નિષ્ક્રિય કરે છે, જેનાથી વનસ્પતિને ચેપથી સુરક્ષિત રાખે છે।

(A) $Bacillus \text{ } thuringiensis$ $(Bt)$ કીટનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે જે લેપિડોપ્ટેરા, કોલિયોપ્ટેરા અને ડિપ્ટેરા જેવા ચોક્કસ કીટકોને મારી નાખે છે.
આ પ્રોટીન બેક્ટેરિયલ પ્રોટીન સ્ફટિકોમાં નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે.
આ વિષ બેક્ટેરિયાની અંદર નિષ્ક્રિય રહે છે, તેથી તે યજમાનને નુકસાન કરતું નથી.
જ્યારે કીટક આ સ્ફટિકોનું સેવન કરે છે, ત્યારે કીટકના મધ્યાંત્રની આલ્કલાઇન $pH$ સ્ફટિકોને ઓગાળી દે છે અને પ્રોટોક્સિનને તેના સક્રિય સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
સક્રિય થયેલ વિષ મધ્યાંત્રના અધિચ્છદીય કોષોની સપાટી પરના વિશિષ્ટ ગ્રાહકો સાથે જોડાય છે, જેનાથી છિદ્રો બને છે જે કોષોમાં સોજો, લાયસિસ અને અંતે કીટકના મૃત્યુનું કારણ બને છે.

(B) $RNA$ ઇન્ટરફરન્સ $(RNAi)$ તકનીકનો ઉપયોગ ચોક્કસ $mRNA$ અણુઓના ભાષાંતરને રોકવા માટે થાય છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ જીવાતો સામે પ્રતિરોધક ટ્રાન્સજેનિક વનસ્પતિઓ વિકસાવવા માટે કરવામાં આવે છે. તેનું એક જાણીતું ઉદાહરણ તમાકુના છોડને સૂત્રકૃમિ $Meloidogyne$ $incognita$ સામે રક્ષણ આપવાનું છે. $Agrobacterium$ વેક્ટર દ્વારા યજમાન વનસ્પતિમાં સૂત્રકૃમિ-વિશિષ્ટ જનીનો દાખલ કરીને,ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $RNA$ $(dsRNA)$ ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે,જે $RNAi$ ને સક્રિય કરે છે અને પરોપજીવીના આવશ્યક $mRNA$ ને સાયલેન્સ (નિષ્ક્રિય) કરે છે,જેનાથી સૂત્રકૃમિ ટ્રાન્સજેનિક યજમાનમાં જીવી શકતું નથી.

(A) : ભારતમાં જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત $(GM)$ $Bt$ રીંગણ મુખ્યત્વે કીટક પ્રતિરોધકતા માટે વિકસાવવામાં આવ્યું છે.
જનીન ઇજનેરી વિદ્યા (genetic engineering) દ્વારા,$Bacillus$ $thuringiensis$ નામના બેક્ટેરિયામાંથી $Bt$ ટોક્સિન જનીનો અલગ કરવામાં આવ્યા હતા અને તેને કપાસ અને રીંગણ જેવા વિવિધ પાકોમાં દાખલ કરવામાં આવ્યા હતા જેથી તેમને ચોક્કસ જીવાતો સામે રક્ષણ મળી શકે.

(D) $Bt$ વિષકારક જનીનોને $Bacillus$ $thuringiensis$ માંથી અલગ કરવામાં આવ્યા હતા અને કપાસના છોડમાં દાખલ કરવામાં આવ્યા હતા. આ જનીનિક રીતે રૂપાંતરિત પાકને $Bt$ કપાસ કહેવામાં આવે છે.
$Bt$ કપાસ નીચેની ઉપયોગી લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે: કીટકો સામે પ્રતિકારકતા,નીંદણનાશક સહનશીલતા,ઉચ્ચ ઉત્પાદન અને બોલવર્મ્સના ઉપદ્રવ સામે પ્રતિકારકતા.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,છોડ દ્વારા ઉત્પન્ન થતું $Bt$ વિષકારક પ્રોટીન બોલવર્મ્સ જેવા લેપિડોપ્ટેરન કીટકોને મારી નાખે છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે. પાકની ટ્રાન્સજેનિક જાતો જનીનિક ઇજનેરીનો ઉપયોગ કરીને ઇચ્છનીય લક્ષણો દાખલ કરવા માટે વિકસાવવામાં આવે છે. સુધારેલા ટ્રાન્સજેનિક બાસમતી ચોખાના કિસ્સામાં,મુખ્ય ધ્યેય પોષણ મૂલ્ય અને ઉત્પાદકતા વધારવાનો છે. ખાસ કરીને,સંશોધન એવી જાતો બનાવવા પર કેન્દ્રિત છે જે વધુ ઉત્પાદન આપે છે અને બાયોફોર્ટિફાઇડ હોય છે,જેમ કે વિટામિન $A$ થી સમૃદ્ધ (જેને ઘણીવાર ચોક્કસ ખેતીલાયક જાતો પર લાગુ કરવામાં આવતી ગોલ્ડન રાઇસ ટેકનોલોજી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) જેથી પોષણની ઉણપને દૂર કરી શકાય.

(D) $Bt$ વિષ જમીનમાં રહેલા બેક્ટેરિયા $Bacillus$ $thuringiensis$ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. તે બેક્ટેરિયાની અંદર નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે,તેથી તે યજમાનને મારતું નથી. જ્યારે કોઈ કીટક આ પ્રોટોક્સિનનું સેવન કરે છે,ત્યારે કીટકના આંતરડાનું આલ્કલાઇન $pH$ સ્ફટિકોને ઓગાળી નાખે છે અને નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિનને સક્રિય વિષમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ સક્રિય વિષ મધ્ય-આંતરડાના અધિચ્છદીય કોષોની સપાટી સાથે જોડાય છે,જેનાથી છિદ્રો બને છે જે કોષોમાં સોજો,લાયસિસ (કોષનું તૂટવું) અને અંતે કીટકના મૃત્યુનું કારણ બને છે.

(A) : પારજનીનિક વનસ્પતિઓ એવી વનસ્પતિઓ છે જેમને રીકોમ્બિનન્ટ $DNA$ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને આનુવંશિક રીતે રૂપાંતરિત કરવામાં આવી છે.
આ પ્રક્રિયામાં વનસ્પતિ કોષના જિનોમમાં વિદેશી $DNA$ (ટ્રાન્સજીન) દાખલ કરવાનો સમાવેશ થાય છે.
એકવાર વિદેશી $DNA$ સંકલિત થઈ જાય પછી,રૂપાંતરિત કોષને કૃત્રિમ માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે છે જેથી તે સંપૂર્ણ,પરિપક્વ વનસ્પતિમાં પુનર્જનન પામે.
આ વનસ્પતિઓ દાખલ કરેલા $DNA$ દ્વારા નિર્ધારિત લક્ષણો વ્યક્ત કરે છે,જેમ કે જીવાત સામે પ્રતિકાર,નીંદણનાશક સહનશીલતા અથવા સુધારેલી પોષક ગુણવત્તા.

(A) $Bacillus$ $thuringiensis$ $(Bt)$ એ જમીનમાં જોવા મળતા બેક્ટેરિયા છે જે કીટનાશક પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે.
આ પ્રોટીન ચોક્કસ કીટકોના જૂથો જેવા કે લેપિડોપ્ટેરન્સ (તમાકુની ઇયળ,આર્મીવોર્મ),કોલિયોપ્ટેરન્સ (ભૃંગ) અને ડિપ્ટેરન્સ (માખીઓ,મચ્છરો) સામે અસરકારક છે.
$B. thuringiensis$ પ્રોટીન સ્ફટિકો બનાવે છે જેમાં ઝેરી કીટનાશક પ્રોટીન હોય છે.
આ ઝેર બેક્ટેરિયાની અંદર નિષ્ક્રિય પ્રોટોક્સિન તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે,તેથી તે બેક્ટેરિયાને નુકસાન કરતું નથી.
જ્યારે કોઈ કીટક આ સ્ફટિકોને ખાય છે,ત્યારે કીટકના પાચનમાર્ગની આલ્કલાઇન $pH$ તેને સક્રિય ઝેરમાં રૂપાંતરિત કરે છે.
સક્રિય થયેલ ઝેર મધ્ય આંતરડાના અધિચ્છદીય કોષોની સપાટી સાથે જોડાય છે અને છિદ્રો બનાવે છે,જેના કારણે કોષો ફૂલે છે,તૂટી જાય છે અને અંતે કીટકનું મૃત્યુ થાય છે.
તેથી,તેનો ઉપયોગ જૈવિક કીટનાશક તરીકે વ્યાપકપણે થાય છે.