GSEB Class 12 Biology Solutions Chapter 12 બાયૉટેક્નોલૉજ અને તેનાં પ્રયોજનો

બાયોટેક્નોલૉજી અને તેનાં પ્રયોજનો

 

Question 1. કેટલાક બેક્ટરિયા Bt વિષના સ્ફટિકો પેદા કરે છે પરંતુ બેક્ટરિયા સ્વયંને મારતા નથી. કારણકે-
(a) બૅક્ટરિયા વિષ પ્રત્યે પ્રતિરોધી છે.
(b) વિષ અપરિપક્વ હોય છે.
(c) વિષ નિષ્ક્રિય હોય છે.
(d) વિષ બેક્ટરિયામાં વિશિષ્ટ કોઇનમાં આવરિત હોય છે.
Answer: (c) વિષ નિષ્ક્રિય હોય છે.
In simple words: બેક્ટરિયા દ્વારા ઉત્પાદિત Bt વિષ પ્રોટોક્સિન સ્વરૂપે હોય છે, જે અક્રિય હોય છે અને બેક્ટરિયાને નુકસાન કરતું નથી.

🎯 Exam Tip: Bt toxinનો નિષ્ક્રિય અને સક્રિય સ્વરૂપનો સિદ્ધાંત સ્પષ્ટપણે સમજવો મહત્વનો છે.

 

Question 2. પારજનીનિક બેક્ટરિયા શું છે? કોઈ એક ઉદાહરણ દ્વારા વર્ણન કરો.
Answer: જ્યારે કોઈ બાહ્ય જનીનને બેક્ટરિયાના જીનોમમાં સફળતાપૂર્વક સ્થળાંતરિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે બેક્ટરિયાને પારજનીનિક બેક્ટરિયા કહેવાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે માનવ ઇન્સ્યુલિનની બે DNA શૃંખલાઓ, શૃંખલા A અને શૃંખલા B, ઇ-કોલાઈના પ્લાઝમિડમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આ પારજનીનિક બેક્ટરિયા ઇન્સ્યુલિનની શૃંખલાઓનું ઉત્પાદન કરે છે.
In simple words: પારજનીનિક બેક્ટરિયા એવા બેક્ટરિયા છે જેમાં બહારનું જનીન દાખલ કરવામાં આવ્યું હોય, જે તેમને નવા ગુણધર્મો આપે છે. માનવ ઇન્સ્યુલિનનું ઉત્પાદન તેનું મુખ્ય ઉદાહરણ છે.

🎯 Exam Tip: પારજનીનિક સજીવોની વ્યાખ્યા અને મુખ્ય ઉદાહરણો યાદ રાખવા. ઉદાહરણ તરીકે ઇન્સ્યુલિનનું ઉત્પાદન.

 

Question 3. જનીનિક રૂપાંતરિત પાકોના ઉત્પાદનના ફાયદા તથા ગેરફાયદાની તુલનાત્મક સરખામણી કરો.
Answer: GM પાકોના ફાયદા અને ગેરફાયદા નીચે મુજબ છે:
• GM પાકોના ફાયદા:
1. આ પાકો અજૈવિક પ્રતિબળો (જેમ કે ઠંડી, દુષ્કાળ, ક્ષાર, ગરમી) સામે સહિષ્ણુતાનો ગુણધર્મ ધરાવે છે.
2. તેઓ જંતુ-પ્રતિરોધક હોય છે, જેનાથી જંતુનાશકોનો ઉપયોગ ઘટાડી શકાય છે.
3. લણણી પછી થતા નુકસાનને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.
4. ખોરાકનું પોષણકીય મૂલ્ય વધારી શકાય છે.
• GM પાકોના ગેરફાયદા:
1. આવા પાકોથી કેટલીકવાર તેમની આસપાસના અન્ય પાકોને નુકસાન થઈ શકે છે.
2. તેઓ પ્રાકૃતિક વાતાવરણ અને જૈવવિવિધતાને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.
3. પારાજનીનિક નીપજો કેટલીકવાર એલર્જીક પ્રતિક્રિયાઓ માટે જવાબદાર હોઈ શકે છે.
In simple words: જનીનિક રૂપાંતરિત પાકો પર્યાવરણીય તણાવ સામે ટકી રહેવામાં અને પોષણ વધારવામાં મદદ કરે છે, પરંતુ પર્યાવરણીય અને એલર્જીક અસરો જેવા જોખમો પણ ધરાવે છે.

🎯 Exam Tip: GM પાકોના સકારાત્મક અને નકારાત્મક બંને પાસાઓની તુલનાત્મક સમજૂતી આપવી.

 

Question 4. Cry પ્રોટીન શું છે? તે પેદા કરતાં સજીવનું નામ જણાવો. મનુષ્ય આ પ્રોટીનને પોતાના ફાયદા માટે કેવી રીતે ઉપયોગમાં લે છે?
Answer: Cry પ્રોટીન એ ક્રિસ્ટલ ધરાવતું ઝેરી વિષ છે. તે બેસિલસ થુરિન્જિએન્સિસ (Bacillus thuringiensis) દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.
મનુષ્ય આ પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરવા માટે, B.thuringiensis માંથી આ જનીનનું અલગીકરણ કરવામાં આવે છે અને તેને સારી ઉત્પાદકતા દર્શાવતા પાકોમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. આથી કીટનાશકોની જરૂર રહેતી નથી.
ઉદાહરણ: Bt કપાસ, Bt મકાઈ.
In simple words: Cry પ્રોટીન એ Bacillus thuringiensis બેક્ટરિયા દ્વારા ઉત્પાદિત ઝેરી પદાર્થ છે, જે જંતુઓ માટે ઝેરી હોય છે. તેને પાકોમાં દાખલ કરીને જંતુનાશકોનો ઉપયોગ ઘટાડી શકાય છે.

🎯 Exam Tip: Cry પ્રોટીનની ઉત્પત્તિ, કાર્યપદ્ધતિ અને કૃષિમાં તેના ઉપયોગના ઉદાહરણો યાદ રાખવા.

 

Question 5. જનીન થેરાપી શું છે? એડિનોસાઇન ડિએમિનેઝ (ADA)ની ઊણપ ઉદાહરણ આપી તેને વર્ણવો.
Answer: જનીન થેરાપી એ આનુવંશિક રોગોની સારવાર માટે ઉપયોગી પદ્ધતિ છે, જેમાં બાળક કે ભ્રૂણમાં નિદાન થયેલી જનીન-ક્ષતિઓનો સુધારો કરવામાં આવે છે.
આ પદ્ધતિમાં, રોગની સારવાર માટે જનીનોને વ્યક્તિના કોષોમાં અથવા પેશીઓમાં પ્રવેશ કરાવવામાં આવે છે.
જનીન થેરાપીનો સૌપ્રથમ ઉપયોગ 1990માં એક ચાર વર્ષની છોકરીમાં એડિનોસાઇન ડિએમિનેઝ (ADA)ની ઊણપને દૂર કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.
• આ ઉત્સેચક રોગપ્રતિકારકતામાં અતિ આવશ્યક છે. આ સમસ્યા એડિનોસાઇન ડિએમિનેઝ માટે જવાબદાર જનીનના લોપ (Deletion) થવાથી થાય છે.
• કેટલાક બાળકોમાં ADAનો ઉપચાર અસ્થિમજ્જા પ્રત્યારોપણ દ્વારા થાય છે, જ્યારે કેટલાકમાં ઉત્સેચક રિપ્લેસમેન્ટ થેરાપી દ્વારા કરવામાં આવે છે. જેમાં સિરિંજ દ્વારા રોગીને સક્રિય ADA આપવામાં આવે છે.
• ઉપર્યુક્ત બંને ક્રિયાઓની મર્યાદા એ છે કે તે બંને સંપૂર્ણપણે રોગનાશક નથી.
• જનીન થેરાપીમાં સર્વપ્રથમ રોગીના રુધિરમાંથી લસિકા કોષોને બહાર કાઢીને સંવર્ધન કરાવવામાં આવે છે.
• સક્રિય ADA-c DNA (રિટ્રોવાયરસ વાહક વાપરીને) નો લસિકાકોષોમાં પ્રવેશ કરાવવામાં આવે છે કે જેને અંતમાં દર્દીના શરીરમાં પુનઃ દાખલ કરવામાં આવે છે. આમ છતાં આ કોષો અમર હોતા નથી.
• આથી જિનેટિકલી એન્જિનિયર્ડ લસિકાકોષોને સમયાંતરે દર્દીના શરીરમાં દાખલ કરવાની જરૂર પડે છે.
• આમ છતાં મજ્જાકીય કોષોમાંથી અલગ કરવામાં આવેલ ADA ઉત્પન્ન કરતા જનીનનો પ્રારંભિક ભ્રૂણીય અવસ્થાના કોષોમાં પ્રવેશ કરાવવામાં આવે, તો તેનો કાયમી ઉપચાર શક્ય બને છે.
વિશેષ જાણકારી (More Information):
• જનીન થેરાપીનો ઉપયોગ કેન્સર, પાર્કિન્સન જેવા રોગોની સારવાર માટે પણ કરવામાં આવે છે.
• જનીન થેરાપી એટલે નુકસાન પામેલા કે વિકૃત થયેલા જનીનોને બદલવા સામાન્ય કાર્યો કરતા જનીનોનો પ્રવેશ.
જનીન થેરાપીને બે ભાગમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
(i) જર્મલાઇન જનીન થેરાપી
(ii) દૈહિકકોષ જનીન થેરાપી
• (i) જર્મલાઇન જનીન થેરાપી: તેમાં જર્મકોષો જેમ કે શુક્રકોષો અથવા અંડકોષોમાં સક્રિય જનીન દાખલ કરી રૂપાંતર કરવામાં આવે છે. જે સામાન્ય રીતે તેઓના જીનોમમાં સંકલિત થાય છે. આથી થેરાપીના લીધે ફેરફારો આનુવંશિક બને છે.
• (ii) દૈહિકકોષ જનીન થેરાપી: તેમાં જનીનોને દૈહિક કોષોમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. ખાસ કરીને એવી પેશીઓમાં કે જેમાં સંબંધિત જનીનની અભિવ્યક્તિ સ્વાસ્થ્ય માટે હાનિકારક છે. દાખલ કરેલા જનીનની અભિવ્યક્તિથી રોગોના ચિહ્નો દૂર થાય છે.
જનીન થેરાપીની સારવાર બે પથમાં અમલમાં મૂકવામાં આવે છે:
(1) Ex-vivo: એટલે કે શરીરની બહારની બાજુએ જેમાં દર્દીના રુધિરમાંથી અથવા અસ્થિમજ્જામાંથી કોષો દૂર કરી તેને પ્રયોગશાળામાં ઉછેરવામાં આવે છે.
તેને ઇચ્છિત જનીન ધરાવતા વાઇરસમાં દાખલ કરવામાં આવે છે અને વાઇરસ કોષોમાં દાખલ થાય છે ત્યારે ઇચ્છિત જનીન કોષોના DNAનો એક ભાગ બને છે. આ કોષોને ઇન્જેક્શન દ્વારા દર્દીની શિરામાં આપવામાં આવે તે પહેલા તેમને પ્રયોગશાળામાં ઉછેરવામાં આવે છે.
(2) In-vivo: એટલે કે શરીરની અંદરની બાજુએ દર્દીના શરીરમાંથી કોઈ પણ કોષને દૂર કરવામાં આવતા નથી. તેને બદલે વાહકોનો ઉપયોગ કરીને, ઇચ્છિત જનીનોને દર્દીના દેહના કોષોમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.
In simple words: જનીન થેરાપી આનુવંશિક રોગોની સારવાર કરે છે, જ્યાં ખામીયુક્ત જનીનને બદલે સ્વસ્થ જનીન દાખલ કરવામાં આવે છે. ADAની ઊણપ તેનું મુખ્ય ઉદાહરણ છે, જ્યાં આ ઉત્સેચકની ઉણપથી રોગપ્રતિકારક શક્તિ નબળી પડે છે.

🎯 Exam Tip: જનીન થેરાપીની વ્યાખ્યા, તેના પ્રકારો (જર્મલાઇન અને દૈહિકકોષ), ADAની ઊણપનું ઉદાહરણ, અને સારવારની પદ્ધતિઓ (Ex-vivo, In-vivo) વિગતવાર સમજવી.

 

Question 6. E-coli જેવા બેક્ટરિયામાં માનવજનીન (વૃદ્ધિ અંતઃસ્ત્રાવ માટેનું જનીન)ની ક્લોનિંગ તેમજ અભિવ્યક્તિનાં પ્રાયોગિક ચરણોનું ચિત્રાત્મક નિરૂપણ કરો.
Answer:
ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ આકૃતિ E.coli બેક્ટરિયામાં r-DNA ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને માનવ વૃદ્ધિ હોર્મોન (માનવજનીન)ના ક્લોનિંગ અને અભિવ્યક્તિની પ્રાયોગિક પ્રક્રિયા દર્શાવે છે. તેમાં વિદેશી DNA અને વાહક DNAને એક જ રિસ્ટ્રિક્શન ઉત્સેચક દ્વારા કાપવામાં આવે છે, ત્યારબાદ DNA લાઇગેઝ દ્વારા વિદેશી DNAને પ્લાઝમિડ સાથે જોડીને પુનઃસંયોજિત DNA અણુ બનાવવામાં આવે છે. આ પુનઃસંયોજિત DNAને E.coli બેક્ટરિયામાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે, જે કોષવિભાજન દ્વારા ગુણન પામે છે અને માનવ વૃદ્ધિ હોર્મોનનું ઉત્પાદન કરે છે.

 

🎯 Exam Tip: r-DNA ટેકનોલોજીના મુખ્ય પગલાં – અલગીકરણ, કાપણી, જોડાણ, રૂપાંતરણ અને ગુણન – ક્રમિક રીતે સમજવા. આવા ચિત્રાત્મક પ્રશ્નોમાં ડાયાગ્રામનું વર્ણન કરવું જરૂરી છે.

 

Question 7. r-DNA તકનિકી તથા તેલના રસાયણશાસ્ત્ર વિશે તમારી પાસે જેટલી સમજૂતી છે, તેના આધારે બીજમાંથી તેલ(હાઇડ્રોકાર્બન) દૂર કરવાની કોઈ એકપદ્ધતિ સમજાવો.
Answer: તેલ એ લિપિડ છે, જેના બંધારણમાં એક ગ્લિસરોલ અણુ અને ત્રણ ફેટી એસિડ અણુઓ હોય છે.
બીજમાંથી તેલ દૂર કરવા માટે લાઇપેઝ ઉત્સેચકનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. લાઇપેઝ ઉત્પન્ન કરવા માટે જવાબદાર જનીનને દાખલ કરીને બીજમાંથી તેલનું પ્રમાણ ઘટાડી શકાય છે.
In simple words: તેલ દૂર કરવા માટે લાઇપેઝ ઉત્સેચકનો ઉપયોગ થાય છે. આ ઉત્સેચક ઉત્પન્ન કરતા જનીનને બીજમાં દાખલ કરીને તેલનું પ્રમાણ ઓછું કરી શકાય છે.

🎯 Exam Tip: ઉત્સેચકોના કાર્ય અને જનીન ઇજનેરી દ્વારા કૃષિ ઉત્પાદનોમાં ફેરફાર કરવાની પદ્ધતિ સમજવી.

 

Question 8. ઇન્ટરનેટ દ્વારા તપાસ કરીને જણાવો કે ગોલ્ડન રાઇસ શું છે?
Answer: ગોલ્ડન રાઇસ એ એક જનીન પરિવર્તિત પાક છે જે બીટા-કેરોટીન (β-કેરોટીન) ધરાવે છે.
બીટા-કેરોટીન શરીરમાં વિટામિન Aમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જેથી ગોલ્ડન રાઇસ વિટામિન Aનો સારો સ્રોત છે.
In simple words: ગોલ્ડન રાઇસ એ આનુવંશિક રીતે સંશોધિત ચોખા છે, જેમાં બીટા-કેરોટીનનું પ્રમાણ વધુ હોય છે, જે વિટામિન Aનો ઉત્તમ સ્ત્રોત છે.

🎯 Exam Tip: ગોલ્ડન રાઇસનું મહત્વ અને વિટામિન Aની ઊણપ સામે તેની ભૂમિકા યાદ રાખવી.

 

Question 9. શું આપણા રુધિરમાં પ્રોટીએઝ અને ન્યુક્લિએઝ ઉત્સેચકો હાજર છે?
Answer: ના, આપણા રુધિરમાં પ્રોટીએઝ અને ન્યુક્લિએઝ ઉત્સેચકો હાજર નથી.
In simple words: રુધિરમાં પ્રોટીનને તોડતા (પ્રોટીએઝ) કે ન્યુક્લિક એસિડને તોડતા (ન્યુક્લિએઝ) ઉત્સેચકો હોતા નથી.

🎯 Exam Tip: માનવ શરીરમાં વિવિધ ઉત્સેચકોના સ્થાન અને કાર્ય વિશેની મૂળભૂત માહિતી હોવી.

 

Question 10. ઇન્ટરનેટ દ્વારા તપાસ કરો કે મુખેથી લઈ શકાય તેવા ઔષધીય સક્રિય પ્રોટીન (orally active protein pharmaceutical) કેવી રીતે બનાવી શકાય? આ કાર્યમાં આવનારી મુખ્ય સમસ્યાઓનું વર્ણન કરો.
Answer: મુખેથી લઈ શકાય તેવા ઔષધીય સક્રિય પ્રોટીન બનાવતી વખતે પાચક ઉત્સેચકોની અસર મુખ્ય સમસ્યા છે.
મોટાભાગની એન્ટિબાયોટિક્સ અને વિટામિન્સને કેપ્સ્યુલ દ્વારા આવરિત કરવામાં આવે છે જેથી તેઓ પાચનતંત્રના ઉત્સેચકોથી સુરક્ષિત રહે.
પ્રોટીન માટે, કેટલીકવાર મગફળીના કવચનો ઉપયોગ થાય છે, જેનાથી પાચનતંત્ર દ્વારા તેનું શોષણ સરળ બની શકે છે.
In simple words: મુખેથી લેવાતા પ્રોટીન ઔષધો બનાવવા મુશ્કેલ છે કારણ કે પાચન ઉત્સેચકો તેમને તોડી નાખે છે. આ સમસ્યાને દૂર કરવા માટે તેમને ખાસ આવરણમાં મુકવામાં આવે છે.

🎯 Exam Tip: દવાઓના શોષણ અને જૈવઉપલબ્ધતાને અસર કરતા પરિબળો વિશે જાણકારી હોવી.

 

બહુવિકલ્પ પ્રશ્નો (MCQs)

 

Question 1. Bt કપાસ શું નથી?
(A) એક GM વનસ્પતિ
(B) એક બૅક્ટરિયલ પ્રોટીન
(C) એક બૅક્ટરિયલ જનીન અભિવ્યક્તતંત્ર
(D) બધા જંતુનાશકોથી પ્રતિરોધિત
Answer: (D) બધા જંતુનાશકોથી પ્રતિરોધિત
In simple words: Bt કપાસ જનીન પરિવર્તિત પાક છે જે Bacillus thuringiensis માંથી લીધેલું જનીન ધરાવે છે, અને તે માત્ર ચોક્કસ પ્રકારના જંતુઓ સામે જ પ્રતિકારક શક્તિ આપે છે, બધા જંતુનાશકો સામે નહીં.

🎯 Exam Tip: Bt કપાસની જંતુ-પ્રતિરોધકતા વિશિષ્ટ હોય છે, સાર્વત્રિક નથી તે સમજવું.

 

Question 2. માનવ ઇસ્યુલિનમાં C-પેપ્ટાઇડ શું છે?
(A) પુખ્ત ઇન્સ્યુલિન અણુનો એક ભાગ છે.
(B) ડાયસલ્ફાઇડ-બંધ નિર્માણ માટે જવાબદાર હોય છે.
(C) પૂર્વ ઇન્સ્યુલિનના પરિપક્વનથી ઇન્સ્યુલિન બનવા દરમિયાન દૂર થતો ભાગ.
(D) તે જૈવિક પ્રવૃત્તિ માટે જવાબદાર છે.
Answer: (C) પૂર્વ ઇન્સ્યુલિનના પરિપક્વનથી ઇન્સ્યુલિન બનવા દરમિયાન દૂર થતો ભાગ.
In simple words: C-પેપ્ટાઇડ એ પ્રો-ઇન્સ્યુલિનનો એક વધારાનો ભાગ છે જે ઇન્સ્યુલિનને સક્રિય બનાવવા માટે પરિપક્વન પ્રક્રિયા દરમિયાન દૂર કરવામાં આવે છે.

🎯 Exam Tip: ઇન્સ્યુલિનના સંશ્લેષણ અને પરિપક્વનની પ્રક્રિયા, ખાસ કરીને C-પેપ્ટાઇડની ભૂમિકા યાદ રાખવી.

 

Question 3. GEACનું પૂર્ણનામ શું છે?
(A) જીનોમ એન્જિનિયરિંગ ઍક્શન કમિટી
(B) ગ્રાઉન્ડ એન્વાયરન્મેન્ટ ઍક્શન કમિટી
(C) જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ અપ્રુવલ કમિટી
(D) જિનેટિક ઍન્ડ એન્વાયરમેન્ટ અપ્રુવલ કમિટી
Answer: (C) જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ અપ્રુવલ કમિટી
In simple words: GEAC એ ભારતમાં જનીન પરિવર્તિત સજીવોના ઉત્પાદન અને સંશોધન સંબંધિત નિર્ણયો લેવા માટેની સરકારી સમિતિ છે.

🎯 Exam Tip: GEAC જેવા નિયમનકારી સંગઠનોના પૂર્ણનામ અને તેમની ભૂમિકા જાણવી.

 

Question 4. આલ્ફા-1 એન્ટિટ્રિપ્સિન (a-1 antitrypsin) શું છે?
(A) એક એન્ટએસિડ છે.
(B) એક ઉત્સેચક છે.
(C) સંધિવા રોગની સારવાર માટે ઉપયોગી છે.
(D) એમ્ફિસેમાની સારવાર માટે વપરાય છે.
Answer: (D) એમ્ફિસેમાની સારવાર માટે વપરાય છે.
In simple words: આલ્ફા-1 એન્ટિટ્રિપ્સિન એક પ્રોટીન છે જેનો ઉપયોગ એમ્ફિસેમા નામના ફેફસાના રોગની સારવારમાં થાય છે.

🎯 Exam Tip: કેટલાક મુખ્ય ઔષધીય પ્રોટીન અને તેમની તબીબી ઉપયોગિતા વિશે જાણવું.

 

Question 5. DNA કે RNA અણુના મિશ્રણમાં સમજાત ક્રમને ઓળખવા માટે વપરાતો “પ્રોબ” અણુ શું છે?
(A) ssRNA
(B) ssDNA
(C) RNA અથવા DNA
(D) ssDNA હોઈ શકે, પરંતુ ssRNA નહીં.
Answer: (C) RNA અથવા DNA
In simple words: પ્રોબ એ એકલ શૃંખલાવાળું DNA કે RNA અણુ હોય છે, જે રેડિયોએક્ટિવ રીતે ચિહ્નિત થયેલું હોય છે અને તેનો ઉપયોગ ન્યુક્લિક એસિડ શૃંખલામાં ચોક્કસ ક્રમને ઓળખવા માટે થાય છે.

🎯 Exam Tip: પ્રોબની વ્યાખ્યા, તેના પ્રકારો અને ન્યુક્લિક એસિડ ઓળખમાં તેની ભૂમિકા યાદ રાખવી.

 

Question 6. રીટ્રોવાઇરસને અનુલક્ષીને સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો:
(A) ચેપગ્રસ્તતા દરમિયાન RNA ધરાવતો વાઇરસ DNAનું સંશ્લેષણ કરે છે.
(B) ચેપગ્રસ્તતા દરમિયાન DNA ધરાવતો વાઇરસ RNAનું સંશ્લેષણ કરે છે.
(C) ssDNA વાઇરસ
(D) dsRNA વાઇરસ
Answer: (A) ચેપગ્રસ્તતા દરમિયાન RNA ધરાવતો વાઇરસ DNAનું સંશ્લેષણ કરે છે.
In simple words: રીટ્રોવાયરસ એ RNA વાઇરસ છે જે યજમાન કોષમાં તેના RNAમાંથી DNA બનાવવા માટે રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ ઉત્સેચકનો ઉપયોગ કરે છે.

🎯 Exam Tip: રીટ્રોવાયરસની કાર્યપદ્ધતિ, ખાસ કરીને રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શનની પ્રક્રિયા, અને તેના જિનોમના પ્રકાર વિશે સ્પષ્ટતા રાખવી.

 

Question 7. શરીરમાં ADA (એડીનોસાઇન ડીએમિનેઝ)નું નિર્માણ કરતું સ્થાન કયું છે?
(A) રક્તકણો
(B) લસિકાકણો
(C) રુધિરરસ
(D) અસ્થિકોષો
Answer: (B) લસિકાકણો
In simple words: એડીનોસાઇન ડીએમિનેઝ (ADA) ઉત્સેચક મુખ્યત્વે લસિકાકણોમાં ઉત્પન્ન થાય છે અને રોગપ્રતિકારક શક્તિના વિકાસ માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

🎯 Exam Tip: ADA ઉત્સેચકના ઉત્પાદનનું સ્થાન અને રોગપ્રતિકારક તંત્રમાં તેની ભૂમિકા યાદ રાખવી.

 

Question 8. પ્રોટોક્સિન એટલે શું?
(A) પ્રાથમિક વિષ
(B) વિનૈસર્ગીકૃત વિષ
(C) પ્રજીવો દ્વારા નિર્માણ પામતું વિષ છે.
(D) અક્રિયાશીલ વિષ
Answer: (D) અક્રિયાશીલ વિષ
In simple words: પ્રોટોક્સિન એ એક નિષ્ક્રિય વિષ છે, જેમ કે બેસિલસ થુરિન્જિએન્સિસ દ્વારા ઉત્પન્ન થતું વિષ, જે આલ્કલાઇન pH વાતાવરણમાં સક્રિય બને છે.

🎯 Exam Tip: પ્રોટોક્સિનની વ્યાખ્યા અને તે કયા સંજોગોમાં સક્રિય બને છે તે સમજવું.

 

Question 9. રોગકારક દેહધાર્મિકવિદ્યા (Pathophysiology) એટલે શું?
(A) રોગકારકની દેહધાર્મિકવિદ્યાનો અભ્યાસ
(B) યજમાનની સામાન્ય દેહધાર્મિકવિદ્યાનો અભ્યાસ
(C) યજમાનની બદલાયેલી દેહધાર્મિકવિદ્યાનો અભ્યાસ
(D) ઉપર્યુક્ત એકપણ નહીં
Answer: (C) યજમાનની બદલાયેલી દેહધાર્મિકવિદ્યાનો અભ્યાસ
In simple words: રોગકારક દેહધાર્મિકવિદ્યા એ યજમાન સજીવના શરીરના કાર્યોમાં રોગને કારણે થતા ફેરફારોનો અભ્યાસ છે.

🎯 Exam Tip: પેથોફિઝિયોલોજીની મૂળભૂત વ્યાખ્યા અને તે રોગની અસરોને કેવી રીતે વર્ણવે છે તે સમજવું.

 

Question 10. બેસિલસ થુરિન્જિએન્સિસ (Bacillus thuringiensis)ના ઝેરી દ્રવ્યની સક્રિયતા માટે શું જવાબદાર છે?
(A) જઠરની એસિડિક pH
(B) ઊંચું તાપમાન
(C) પાચનમાર્ગની અલ્કલાઇન pH
(D) કીટકના પાચનમાર્ગમાં યાંત્રિકક્રિયા
Answer: (C) પાચનમાર્ગની અલ્કલાઇન pH
In simple words: Bt દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલું વિષારી પ્રોટીન નિષ્ક્રિય સ્વરૂપમાં હોય છે અને કીટકના પાચનમાર્ગના આલ્કલાઇન pHના સંપર્કમાં આવતા તે સક્રિય બને છે.

🎯 Exam Tip: Bt પ્રોટીનની સક્રિયકરણ પદ્ધતિ, ખાસ કરીને આલ્કલાઇન pHની ભૂમિકા યાદ રાખવી.

 

Question 11. ગોલ્ડન ચોખા એ શું છે?
(A) ચીનમાં પીળી નદીના પાણીમાં વૃદ્ધિ પામતી ચોખાની જાતિ
(B) લાંબા સમયથી સંગ્રહિત કરેલાં પીળી રંગછટા ધરાવતા ચોખા
(C) B-કેરોટીન માટેનું જનીન ધરાવતાં જનીનિક રૂપાંતરિત ચોખા
(D) પીળા રંગના દાણાઓ ધરાવતી ચોખાની જંગલી જાત
Answer: (C) B-કેરોટીન માટેનું જનીન ધરાવતાં જનીનિક રૂપાંતરિત ચોખા
In simple words: ગોલ્ડન ચોખા એ આનુવંશિક રીતે સુધારેલા ચોખા છે જેમાં બીટા-કેરોટીનનું ઉચ્ચ પ્રમાણ હોય છે, જે વિટામિન Aનો સ્રોત છે અને બાળકોમાં વિટામિન Aની ખામી દૂર કરવામાં મદદ કરે છે.

🎯 Exam Tip: ગોલ્ડન રાઇસનો વિકાસ, તેના પોષણ મૂલ્ય અને વિટામિન Aની ભૂમિકા સંબંધિત તથ્યો યાદ રાખવા.

 

Question 12. RNAમાં જનીનોને શાના વડે નિષ્ક્રિય (silenced) કરાય છે?
(A) ss DNA
(B) ds DNA
(C) ds RNA
(D) ss RNA
Answer: (C) dsRNA
In simple words: RNA ઇન્ટરફિયરન્સ (RNAi) પદ્ધતિમાં, ડબલ સ્ટ્રેન્ડેડ RNA (dsRNA) નો ઉપયોગ જનીનોની અભિવ્યક્તિને રોકવા અથવા નિષ્ક્રિય કરવા માટે થાય છે.

🎯 Exam Tip: RNAi પદ્ધતિ અને તેમાં dsRNAની ભૂમિકા તેમજ કૃષિમાં તેના ઉપયોગ વિશે જાણકારી.

 

Question 13. કયા રોગની સારવાર માટે પહેલી ક્લીનિકલ (તબીબી) જનીન થેરાપી કરવામાં આવી હતી?
(A) AIDS
(B) કેન્સર
(C) સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ
(D) SCID (ADAની ઊણપથી ઉદ્ભવતી સિવિયર કમ્બાઇન્ડ ઇમ્યુનોડેફિસિયન્સી)
Answer: (D) SCID (ADAની ઊણપથી ઉદ્ભવતી સિવિયર કમ્બાઇન્ડ ઇમ્યુનોડેફિસિયન્સી)
In simple words: SCID એ એડિનોસાઇન ડીએમિનેઝ (ADA)ની ઊણપથી થતો ગંભીર રોગ છે, અને તેની સારવાર માટે સૌપ્રથમ જનીન થેરાપીનો ઉપયોગ થયો હતો.

🎯 Exam Tip: SCID રોગ અને ADAની ઊણપના સંદર્ભમાં પ્રથમ જનીન થેરાપીનું ઐતિહાસિક મહત્વ યાદ રાખવું.

 

Question 14. ADA એક ઉત્સેચક છે, જેની ઊણપથી જનીનિક અનિયમિતતા SCID થાય છે. ADAનું પૂર્ણનામ શું છે?
(A) એડીનોસાઇન ડીઓક્સિએમિનેઝ
(B) એડીનોસાઇન ડીએમિનેઝ
(C) એસ્પાર્ટટ ડીએમિનેઝ
(D) આર્જિનીન ડીએમિનેઝ
Answer: (B) એડીનોસાઇન ડીએમિનેઝ
In simple words: ADAનું પૂર્ણનામ એડીનોસાઇન ડીએમિનેઝ છે, જેની ઉણપથી SCID રોગ થાય છે.

🎯 Exam Tip: ADAનું પૂર્ણનામ અને તેની સંબંધિત આનુવંશિક સ્થિતિ જાણવી.

 

Question 15. કોના ઉપયોગ દ્વારા જનીનનું સાઇલેન્સિંગ (નિષ્ક્રિયકરણ) કરી શકાય છે?
(A) ફક્ત RNA દ્વારા
(B) માત્ર એન્ટિસેન્સ RNA દ્વારા
(C) (A) અને (B) બંને
(D) ઉપર્યુક્ત એકપણ નહીં
Answer: (C) (A) અને (B) બંને
In simple words: જનીન સાઇલેન્સિંગ માટે RNA અને એન્ટિસેન્સ RNA બંનેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, જે RNA ઇન્ટરફિયરન્સ પદ્ધતિનો ભાગ છે.

🎯 Exam Tip: જનીન સાઇલેન્સિંગમાં RNA અને એન્ટિસેન્સ RNAની ભૂમિકાને વિગતવાર સમજવી.

 

અતિ ટૂંકજવાબી પ્રશ્નો (VSQs)

 

Question 1. હાલમાં અન્ન-સમસ્યાને અનુલક્ષીને એમ કહેવાય છે કે, બીજી હરિયાળી ક્રાંતિની આવશ્યકતા છે. અગાઉની હરિયાળી ક્રાંતિની મુખ્ય મર્યાદાઓ વિશે ટૂંકમાં જણાવો.
Answer: અગાઉની હરિયાળી ક્રાંતિની મુખ્ય મર્યાદાઓ નીચે મુજબ હતી:
1. બિનજરૂરી ખાતરોનો વધુ પડતો ઉપયોગ.
2. અનિચ્છનીય લક્ષણ ધરાવતી જાતનું સંકરણ.
3. વધુ પડતા જંતુનાશકો અને નીંદણનાશકોનો ઉપયોગ.
4. આ તમામ પરિબળોને કારણે ખોરાકની ગુણવત્તા અને પ્રમાણ પર નકારાત્મક અસર પડી, જેનાથી બીજી હરિયાળી ક્રાંતિની જરૂરિયાત ઊભી થઈ.
In simple words: અગાઉની હરિયાળી ક્રાંતિમાં ખાતર અને જંતુનાશકોના અતિશય ઉપયોગને કારણે પર્યાવરણીય અને ગુણવત્તા સંબંધિત સમસ્યાઓ ઉદ્ભવી હતી, જે નવી ક્રાંતિની જરૂરિયાત દર્શાવે છે.

🎯 Exam Tip: હરિયાળી ક્રાંતિની મર્યાદાઓ અને પર્યાવરણ પર તેની અસરો વિશે સ્પષ્ટતા રાખવી.

 

Question 2. GMOનું પૂર્ણનામ આપો. તે સંકરજાતથી કેવી રીતે અલગ પડે છે?
Answer: GMOનું પૂર્ણનામ જનીન પરિવર્તિત સજીવો (Genetically Modified Organisms) છે.
GMO એવા સજીવો છે કે જેમાં જનીન ઇજનેરી વિદ્યાની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને તેના જનીન દ્રવ્યમાં ફેરબદલી કરવામાં આવેલી હોય છે.
જ્યારે સંકરજાતોમાં એક વસ્તીના તેમજ સરખી જાતોના એલીલ અથવા કારકોના ઉપયોગથી પુનઃસંયોજન કરવામાં આવે છે. આ સંકરણ કુદરતી રીતે થાય છે, જ્યારે GMOમાં કૃત્રિમ રીતે જનીનિક ફેરફાર થાય છે.
In simple words: GMO (જનીન પરિવર્તિત સજીવો) એવા સજીવો છે જેમાં વૈજ્ઞાનિક રીતે જનીનો બદલાયા હોય છે, જ્યારે સંકરજાત એ જુદી જુદી જાતોના સંવર્ધનથી કુદરતી રીતે બનેલા સજીવો છે.

🎯 Exam Tip: GMO અને સંકરજાત વચ્ચેનો મૂળભૂત તફાવત, ખાસ કરીને જનીન પરિવર્તનની પદ્ધતિ, સમજવો.

 

Question 3. નિદાન અને સારવાર વચ્ચેનો ભેદ આપો. પ્રત્યેક કક્ષા માટે એક ઉદાહરણ આપો.
Answer: નિદાન અને સારવાર વચ્ચેનો ભેદ નીચે મુજબ છે:
1. નિદાન: તે એવી તકનીક છે કે જે રોગને ઓળખવામાં મદદ કરે છે.
ઉદાહરણ: ELISA ટેસ્ટ HIVની ઓળખમાં મદદ કરે છે.
2. સારવાર: તે રોગ નિવારક તરીકે ઓળખાય છે, જેમાં રોગને મટાડવા માટેના ઉપાયો કરવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ: બેક્ટરિયલ ચેપ સામે એન્ટિબાયોટિકનો ઉપયોગ.
In simple words: નિદાન એ રોગને ઓળખવાની પ્રક્રિયા છે (જેમ કે ELISA દ્વારા HIV), જ્યારે સારવાર એ રોગને મટાડવા અથવા નિયંત્રિત કરવા માટેના ઉપચારનો અમલ છે (જેમ કે એન્ટિબાયોટિક્સ દ્વારા બેક્ટેરિયલ ચેપ).

🎯 Exam Tip: નિદાન અને સારવારની વ્યાખ્યાઓ, તેમના ઉદ્દેશ્યો અને સંબંધિત ઉદાહરણો યાદ રાખવા.

 

Question 4. ELISAનું પૂર્ણ નામ આપો. તેનો ઉપયોગ કરવાથી કયા રોગનું નિદાન થાય છે? આ કસોટી માટેના સિદ્ધાંતની ચર્ચા કરો.
Answer: ELISAનું પૂર્ણ નામ એન્ઝાઇમ-લિંક્ડ ઇમ્યુનોસોર્બન્ટ એસે (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) છે.
તેનો ઉપયોગ HIV જેવા રોગોની ઓળખમાં મદદ કરે છે.
ELISA એન્ટિજન-એન્ટિબોડી પારસ્પરિક ક્રિયાઓના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.
આ તકનીકમાં એન્ટિજન (પ્રોટીન, ગ્લાયકોપ્રોટીન)ની હાજરી દ્વારા અથવા રોગકારકોના વિરુદ્ધ સંશ્લેષિત એન્ટિબોડી દ્વારા રોગકારકો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા સંક્રમણની ચકાસણી કરવામાં આવે છે.
In simple words: ELISA (એન્ઝાઇમ-લિંક્ડ ઇમ્યુનોસોર્બન્ટ એસે) એ એક પરીક્ષણ છે જે એન્ટિજન અને એન્ટિબોડી વચ્ચેની પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને HIV જેવા રોગોનું નિદાન કરે છે.

🎯 Exam Tip: ELISAનો સિદ્ધાંત (એન્ટિજન-એન્ટિબોડી પ્રતિક્રિયા), તેનું પૂર્ણનામ અને કયા રોગો માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે તે સમજવું.

 

Question 5. રોગનાં લક્ષણો જોવા મળે તે પહેલાં, શું રોગનું નિદાન થઈ શકે છે? તેની સાથે સંકળાયેલ સિદ્ધાંતની સમજૂતી આપો.
Answer: હા, રોગનાં લક્ષણો જોઈ શકાતા ન હોય તે પહેલાં પણ રોગનું નિદાન થઈ શકે છે. જ્યારે રોગકારકોનું પ્રમાણ ખૂબ ઓછું હોય, ત્યારે પરંપરાગત ચિકિત્સાત્મક તકનીકો દ્વારા નિદાન મુશ્કેલ બને છે.
આ પરિસ્થિતિમાં, રોગીના ન્યુક્લિક એસિડની તપાસ કરવામાં આવે છે જેમાં PCR (પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન)નો ઉપયોગ થાય છે.
સાદું DNA એ પ્રારંભકો તેમજ ઉત્સેચકની મદદથી સતત બહુગુણન પામે છે. આ પદ્ધતિ દ્વારા ઓળખી ન શકાય તેવા રોગોમાં DNA અમુક મર્યાદા સુધી જ ગુણન પામે છે.
In simple words: હા, PCR જેવી ટેકનોલોજી દ્વારા રોગના લક્ષણો દેખાય તે પહેલાં પણ નિદાન શક્ય છે. PCR રોગકારકના DNA/RNAને ગુણન કરીને ખૂબ ઓછા પ્રમાણમાં પણ તેને શોધી કાઢે છે.

🎯 Exam Tip: PCR પદ્ધતિનું કાર્ય, તેનો સિદ્ધાંત અને પ્રારંભિક રોગ નિદાનમાં તેનું મહત્વ યાદ રાખવું.

 

Question 6. વિકસિત દેશો દ્વારા વિકાસશીલ દેશોનું શોષણ થાય છે. તેના વિશે જણાવી, જૈવતસ્કરી (બાયોપાયરસી) વિશે લખો.
Answer: મોટા સંગઠનો અને બહુરાષ્ટ્રીય કંપનીઓ અન્ય રાષ્ટ્રોની જૈવ-સંપત્તિઓનું, જે-તે દેશની સત્તાવાર મંજૂરી વગર, તેના પેટન્ટનું શોષણ કરે છે. આ શોષણને જૈવતસ્કરી (બાયોપાયરસી) કહે છે.
વિકસિત દેશો ઔદ્યોગિક અને આર્થિક સમૃદ્ધિ ધરાવે છે, જ્યારે વિકાસશીલ દેશો જૈવવિવિધતાના સંબંધમાં પરંપરાગત જ્ઞાન ધરાવે છે. વિકસિત દેશો આ જ્ઞાનનો ઉપયોગ કરીને પોતાનો આર્થિક લાભ મેળવે છે.
In simple words: જૈવતસ્કરી એટલે વિકસિત દેશો દ્વારા વિકાસશીલ દેશોની જૈવ-સંપત્તિઓ અને પરંપરાગત જ્ઞાનનો ઉપયોગ તેમની મંજૂરી વિના અને કોઈપણ વળતર આપ્યા વિના પોતાના આર્થિક લાભ માટે કરવો.

🎯 Exam Tip: જૈવતસ્કરીની વ્યાખ્યા, તેના કારણો અને નૈતિક મુદ્દાઓ વિશે જાણકારી.

 

Question 7. ઘણા પ્રોટીન તેઓના નિષ્ક્રિય સ્વરૂપમાં હોય છે. સૂક્ષ્મ જીવો દ્વારા ઘણા વિષકારક પ્રોટીન માટે પણ આ સાચું છે. વિષનું નિર્માણ કરતાં સજીવો માટે આ ક્રિયાવિધિ કેવી રીતે ઉપયોગી છે તે સમજાવો.
Answer: ઘણા પ્રોટીન તેમજ વિષકારક દ્રવ્યો તેમના નિષ્ક્રિય સ્વરૂપમાં હોય છે. તેમને સક્રિય કરવા માટે યોગ્ય તાપમાન અને pH જેવા પર્યાવરણીય પરિબળો જરૂરી છે.
આ પદ્ધતિ વિષ ઉત્પન્ન કરતા સજીવો માટે ફાયદાકારક છે. કારણ કે જ્યારે વિષ નિષ્ક્રિય સ્વરૂપમાં હોય છે, ત્યારે તે વિષમાં હાજર પ્રોટીનની ક્રિયા દ્વારા બેક્ટરિયાને મૃત્યુ પામતા નથી. તે સક્રિય ત્યારે જ થાય છે જ્યારે તે યજમાન સજીવના શરીરના યોગ્ય વાતાવરણમાં પહોંચે.
In simple words: ઘણા સૂક્ષ્મજીવો નિષ્ક્રિય વિષ ઉત્પન્ન કરે છે જે તેમને પોતાને નુકસાન કરતું નથી. આ વિષ યજમાન સજીવમાં ચોક્કસ pH કે તાપમાન જેવા પરિબળો હેઠળ જ સક્રિય બને છે, જેથી સજીવ પોતાનું રક્ષણ કરી શકે છે.

🎯 Exam Tip: પ્રોટીન અને વિષના નિષ્ક્રિય/સક્રિય સ્વરૂપનો સિદ્ધાંત અને તેની જૈવિક ઉપયોગિતા વિશે સ્પષ્ટતા.

 

Question 8. જ્યારે જનીનિક રૂપાંતરિત સજીવોનું નિર્માણ કરવામાં આવે ત્યારે તેને અનુલક્ષીને જનીનિક અંતરાયને ધ્યાને લેવાતો નથી. લાંબા સમયગાળે આ કેવી રીતે ભયજનક છે, તે સમજાવો.
Answer: જનીનિક રૂપાંતરિત સજીવો (GMO) દ્વારા સજીવના અનિર્ધારિત પરિણામો મળી શકે છે, અને તે નિવસનતંત્રમાં દાખલ થાય છે ત્યારે ભયજનક બની શકે છે.
તેમના જનીનના સાચાં લક્ષણો ત્યારે જ જોઈ શકાય જ્યારે તે પર્યાવરણના વિવિધ ઘટકો તેમજ બીજા સજીવો સાથે પ્રતિક્રિયા દર્શાવે. લાંબા ગાળે આનાથી જૈવવિવિધતાને નુકસાન થઈ શકે છે, કુદરતી પ્રજાતિઓને જોખમ ઊભું થઈ શકે છે, અને નવા રોગો અથવા એલર્જી પણ ઉત્પન્ન થઈ શકે છે.
In simple words: GMOsનું નિર્માણ કરતી વખતે જનીનિક અવરોધોને અવગણવાથી લાંબા ગાળે પર્યાવરણમાં અણધારી અસરો થઈ શકે છે, જેમ કે જૈવવિવિધતામાં ઘટાડો અને નવા પ્રકારના જોખમોનો ઉદ્ભવ.

🎯 Exam Tip: GMOsના પર્યાવરણીય જોખમો અને જૈવ-સુરક્ષા (biosafety)ના મુદ્દાઓ પર ભાર મૂકવો.

 

Question 9. શા માટે ભારતીય લોકસભાએ દેશની પેટન્ટ બિલ (ઈજારા)માં બીજો સુધારો સ્પષ્ટ કર્યો?
Answer: પેટન્ટ બિલમાં સુધારાથી ભારતના જૈવ-સ્રોતો અને પરંપરાગત જ્ઞાનનું બીજા કોઈ દેશ દ્વારા અનધિકૃત શોષણ અટકાવી શકાય. આ સુધારો પેટન્ટ માટેના નિયમો અને સંશોધનના વિકાસ માટે વિવિધ શરતોને ધ્યાનમાં લે છે.
આ સુધારો ભારતની જૈવ-સંપત્તિઓ અને પરંપરાગત જ્ઞાનનું રક્ષણ કરવા, અને તેના શોષણને અટકાવવા માટેનો હતો.
In simple words: ભારતીય પેટન્ટ બિલમાં બીજો સુધારો ભારતના જૈવ-સ્રોતો અને પરંપરાગત જ્ઞાનના અનધિકૃત શોષણને રોકવા અને તેના રક્ષણ માટે કરવામાં આવ્યો હતો.

🎯 Exam Tip: જૈવતસ્કરી, પરંપરાગત જ્ઞાનનું રક્ષણ અને પેટન્ટ કાયદામાં સુધારાની જરૂરિયાત સમજવી.

 

Question 10. કઈ પેટન્ટ અમેરિકન કંપનીને આપવા જેવી નહોતી? તેનાં કોઈપણ બે કારણો આપો.
Answer: ભારતીય બાસમતી ચોખાની પેટન્ટ અમેરિકન કંપનીને આપવા જેવી નહોતી.
તેના બે મુખ્ય કારણો નીચે મુજબ છે:
1. ભારતમાં પરંપરાગત રીતે બાસમતી ચોખાનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે અને તે ભારતની અનન્ય જાતિ છે.
2. બાસમતી ચોખાની નવી જાતની પેટન્ટ જે અમેરિકાને મળી છે, તે ખરેખર ભારતીય ખેડૂતો દ્વારા ઉછેરવામાં આવતી ચોખાની જાતમાંથી જ સંકરણ કરાવીને નવી જાત તરીકે રજૂ કરવામાં આવી હતી.
In simple words: ભારતીય બાસમતી ચોખાની પેટન્ટ અમેરિકન કંપનીને ન મળવી જોઈતી હતી કારણ કે તે ચોખા ભારતની પરંપરાગત જાતિ છે અને તેના પરંપરાગત જ્ઞાનનો દુરુપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.

🎯 Exam Tip: જૈવતસ્કરીના ઉદાહરણ તરીકે બાસમતી ચોખાના કેસને વિગતવાર સમજવો.

 

Question 11. rDNA ટેકનોલોજીના ઉપયોગ પહેલા ઇસ્યુલિન કેવી રીતે મેળવાતો હતો? તેને લીધે કઈ સમસ્યાઓ સર્જાતી હતી?
Answer: rDNA ટેકનોલોજી ઉપલબ્ધ ન હતી ત્યારે ઇન્સ્યુલિન ઢોર અને ડુક્કર જેવા પ્રાણીઓના સ્વાદુપિંડમાંથી મેળવવામાં આવતું હતું.
આ પદ્ધતિને કારણે નીચેની સમસ્યાઓ સર્જાતી હતી:
1. શુદ્ધતા જળવાતી ન હતી, જેનાથી વિવિધ પ્રકારના ચેપ લાગવાનું જોખમ રહેતું હતું.
2. ઘણા દર્દીઓમાં એલર્જીક પ્રતિક્રિયાઓ જોવા મળતી હતી કારણ કે તે માનવ ઇન્સ્યુલિનથી સહેજ અલગ હતું.
In simple words: rDNA ટેકનોલોજી પહેલાં ઇન્સ્યુલિન પ્રાણીઓના સ્વાદુપિંડમાંથી મેળવાતું હતું, જેના કારણે ચેપ અને એલર્જી જેવી સમસ્યાઓ થતી હતી કારણ કે તે માનવ ઇન્સ્યુલિન જેવું સંપૂર્ણપણે ન હતું.

🎯 Exam Tip: rDNA ટેકનોલોજી પહેલાં ઇન્સ્યુલિન ઉત્પાદનની પદ્ધતિ અને તેની મર્યાદાઓ સમજવી.

 

Question 12. રોગોને સમજવા માટે ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓનાં મોડલ્સના મહત્ત્વની ચર્ચા કરો.
Answer: રોગોને સમજવા માટે ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓનાં મોડલ્સનું મહત્વ નીચે મુજબ છે:
1. ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓ માનવ રોગોને સમજવા અને તેની નવી સારવાર શોધવા માટે સરળ મોડેલ તરીકે કાર્ય કરે છે.
2. કેન્સર, સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ, રુમેટોઇડ આર્થરાઇટિસ, અલ્ઝાઇમર જેવા ઘણા માનવ રોગો માટે ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓનાં મોડલ ઉપલબ્ધ છે.
3. આ મોડેલ્સ પ્રોટીન ચિકિત્સા અને ઔષધિ સંબંધી ઉપયોગિતા માટે ખૂબ જ મહત્વના છે, જેનાથી દવાઓના પરીક્ષણમાં મદદ મળે છે.
In simple words: ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓ માનવ રોગોને સમજવા, તેમની સારવાર વિકસાવવા અને દવાઓનું પરીક્ષણ કરવા માટે જીવંત મોડેલ તરીકે ઉપયોગી છે, કારણ કે તેમનામાં રોગના કાર્યોનું અનુકરણ કરી શકાય છે.

🎯 Exam Tip: ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓના ઉપયોગો, ખાસ કરીને તબીબી સંશોધન અને દવા વિકાસમાં તેની ભૂમિકા યાદ રાખવી.

 

Question 13. પ્રથમ ટ્રાન્સજેનિક ગાયનું નામ આપો. આ ગાયમાં કયો જનીન દાખલ કરવામાં આવ્યો હતો?
Answer: ઈ.સ. 1997માં પ્રથમ ટ્રાન્સજેનિક ગાય "રોઝી" હતી.
આ ગાય દ્વારા માનવ પ્રોટીનસભર દૂધ ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યું હતું.
આ દૂધ મનુષ્યનું આલ્ફા-લેક્ટાલબ્યુમિન (alpha-lactalbumin) ધરાવે છે.
જે માનવ શિશુ માટે ગાયના કુદરતી દૂધ કરતાં વધુ પોષણયુક્ત હતું.
In simple words: પ્રથમ ટ્રાન્સજેનિક ગાય "રોઝી" હતી, જેમાં આલ્ફા-લેક્ટાલબ્યુમિન નામનું માનવ પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરતું જનીન દાખલ કરવામાં આવ્યું હતું જેથી તેના દૂધની પોષણક્ષમતા વધારી શકાય.

🎯 Exam Tip: પ્રથમ ટ્રાન્સજેનિક ગાયનું નામ અને તેમાં દાખલ કરાયેલા જનીન અને તેના ઉત્પાદનની વિગત યાદ રાખવી.

 

Question 14. ચેપગ્રસ્ત રોગના વહેલા નિદાન માટે PCR પદ્ધતિ ઉપયોગી સાધન છે. સવિસ્તર સમજાવો.
Answer: PCR (પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન) પદ્ધતિ ચેપગ્રસ્ત રોગના વહેલા નિદાન માટે અત્યંત સંવેદનશીલ તકનીક છે.
જ્યારે બેક્ટરિયા કે વાઇરસની સંખ્યા ખૂબ ઓછી હોય ત્યારે તેની ઓળખ PCRની મદદથી તેના ન્યુક્લિક એસિડના પ્રવર્ધન દ્વારા કરી શકાય છે.
સંભવિત AIDS દર્દીઓમાં HIVની ઓળખ માટે સામાન્ય રીતે PCRનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
PCRની મદદથી રોગના પ્રથમ ચરણમાં જ રોગકારક સજીવની જાણકારી મેળવી શકાય છે, જે પરંપરાગત પદ્ધતિઓથી શક્ય નથી.
In simple words: PCR પદ્ધતિ રોગકારકના ન્યુક્લિક એસિડના નાના ભાગોને પણ ગુણન કરીને ચેપગ્રસ્ત રોગોનું વહેલું નિદાન કરવામાં મદદ કરે છે, ભલે રોગકારકની સંખ્યા ઓછી હોય.

🎯 Exam Tip: PCRનો સિદ્ધાંત, તેની સંવેદનશીલતા અને AIDS જેવા રોગોના પ્રારંભિક નિદાનમાં તેની ભૂમિકા યાદ રાખવી.

 

Question 15. GEAC એટલે શું અને તેના હેતુઓ કયા છે?
Answer: GEACનું પૂર્ણનામ જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ અપ્રુવલ કમિટી (Genetic Engineering Approval Committee) છે.
તેના હેતુઓ નીચે મુજબ છે:
1. જનીનિક રૂપાંતરિત સજીવો (GMOs)ના ઉત્પાદન અને સંશોધન સંબંધિત કાર્યોની માન્યતા અને અમલીકરણની સલામતી અંગે નિર્ણય લેવો.
2. બધી માનવીય પ્રવૃત્તિઓ કે જે સજીવો માટે મદદરૂપ અથવા નુકસાનકારક હોય તેના નીતિનિયમોનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કેટલાક નૈતિક માપદંડોની આવશ્યકતા છે.
3. આવા નૈતિક મુદ્દાઓનું જૈવિક મહત્વ રહેલું છે.
4. જ્યારે જનીનિક રૂપાંતરિત સજીવો નિવસનતંત્રમાં પ્રવેશે ત્યારે આવા સજીવોનાં અણધાર્યા પરિણામો મળી શકે છે, જેની સમીક્ષા કરવી.
In simple words: GEAC (જિનેટિક એન્જિનિયરિંગ અપ્રુવલ કમિટી) ભારતમાં GMOsના સંશોધન અને ઉપયોગને નિયંત્રિત કરે છે, જેનો મુખ્ય હેતુ સુરક્ષા અને નૈતિક ધોરણો જાળવી રાખવાનો છે.

🎯 Exam Tip: GEACનું પૂર્ણનામ, તેની ભૂમિકા અને GMOsના સંદર્ભમાં તેના નિયમનકારી કાર્યો સમજવા.

 

Question 16. કઈ ભારતીય જાતિના ચોખા માટેની પેટન્ટ USAની કંપની દ્વારા ફાઇલ કરવામાં આવી હતી?
Answer: ભારતીય બાસમતી ચોખા માટેની પેટન્ટ USAની કંપની દ્વારા ફાઇલ કરવામાં આવી હતી.
USA કંપનીએ ભારતીય બાસમતી ચોખા તેમજ બીજી નાનું કદ ધરાવતી જાત વચ્ચે સંકરણ કરાવી તેને નવી જાત બતાવીને પેટન્ટ મેળવ્યા હતા.
In simple words: USAની એક કંપનીએ ભારતીય બાસમતી ચોખાની પેટન્ટ મેળવી હતી, જે ભારતના પરંપરાગત જ્ઞાન અને સંસાધનોના દુરુપયોગનો કેસ દર્શાવે છે.

🎯 Exam Tip: બાસમતી ચોખાના પેટન્ટ વિવાદ અને જૈવતસ્કરીના સંબંધમાં તેની સમજૂતી મહત્વની છે.

 

Question 17. GMOના ફાયદાઓની ચર્ચા કરો.
Answer: જનીન પરિવર્તિત સજીવો (GMOs)ના ફાયદા નીચે મુજબ છે:
1. તેમનું જીવનચક્ર ટૂંકું હોય છે. તેમજ ઊંચી રોગપ્રતિકારકતા ધરાવે છે.
2. GMO પ્રાણીઓ ખોરાક ઉત્પાદનની બાબતમાં ખૂબ જ પોષણયુક્ત હોય છે.
3. WHO દ્વારા GMO વનસ્પતિ અને પ્રાણીઓને તૈયાર કરવાની પરવાનગી આપેલી છે, જે માનવજાત માટે ખુબ જ ફાયદાકારક છે.
In simple words: GMOsનું જીવનચક્ર ટૂંકું હોય છે, તેમની રોગપ્રતિકારક શક્તિ વધુ હોય છે, અને તેઓ ઉચ્ચ પોષણ મૂલ્ય ધરાવે છે, જે માનવજાત માટે લાભદાયક છે.

🎯 Exam Tip: GMOsના મુખ્ય ફાયદાઓ, જેમ કે રોગ પ્રતિકારકતા અને પોષણ મૂલ્યમાં સુધારો, યાદ રાખવા.

 

Question 2. જૈવ પેટન્ટના ક્ષેત્રમાં આપણા પરંપરાગત જ્ઞાનને અવગણવું મોંઘું પડી શકે છે. યથાર્થતા ચકાસો.

Answer:

જૈવ પેટન્ટના ક્ષેત્રમાં આપણા પરંપરાગત જ્ઞાનને અવગણવું મોંઘું પડી શકે છે, આ બાબતની યથાર્થતા નીચે મુજબ છે:

• બહુરાષ્ટ્રીય કંપનીઓ અને અન્ય સંગઠનો દ્વારા જૈવ-સંપત્તિઓનું શોષણ જે-તે દેશ અને તેના સંબંધિત લોકોની સત્તાવાર મંજૂરી કે આર્થિક લાભ આપ્યા વગર થાય છે, જેને જૈવ-તસ્કરી કહેવાય છે.
• મોટાભાગના ઔદ્યોગિક રાષ્ટ્રો આર્થિક રીતે સમૃદ્ધ છે, પરંતુ જૈવવિવિધતા અને પરંપરાગત જ્ઞાનમાં અપૂરતા છે.
• જ્યારે વિકાસશીલ અને અલ્પ-વિકસિત દેશો જૈવ-સ્રોતોમાં જૈવવિવિધતા અને પરંપરાગત જ્ઞાનથી સમૃદ્ધ હોય છે.
• આવા જૈવ-સ્રોતોના પરંપરાગત જ્ઞાનનો ઉપયોગ આધુનિક પ્રયોજનોમાં કરવામાં આવે છે.
• જેના પરિણામે તેના વ્યાપારીકરણ દરમિયાન સમય, શક્તિ તથા ખર્ચાનો બચાવ થાય છે.
• વિકસિત અને વિકાસશીલ રાષ્ટ્રોની વચ્ચે અન્યાય, અપર્યાપ્ત ક્ષતિપૂર્તિ અને લાભોની ભાગીદારી માટે સમજણ વધી રહી છે.
• આ કારણે કેટલાક રાષ્ટ્રો પોતાના જૈવ-સ્રોતો અને પરંપરાગત જ્ઞાનના પૂર્વ અનુમતિ વગર થતા શોષણ પર પ્રતિબંધ માટેના નિયમો બનાવી રહ્યા છે.

In simple words: જ્યારે વિકસિત દેશો પરંપરાગત જ્ઞાન ધરાવતા વિકાસશીલ દેશોની જૈવ-સંપત્તિનો ઉપયોગ તેમની પૂર્વ મંજૂરી વિના અને આર્થિક લાભ આપ્યા વગર કરે છે, ત્યારે તેને જૈવ-તસ્કરી કહેવાય છે. આ પ્રવૃત્તિ પરંપરાગત જ્ઞાન ધરાવતા દેશો માટે આર્થિક અને નૈતિક રીતે નુકસાનકારક છે.

🎯 Exam Tip: જૈવ-તસ્કરીની વ્યાખ્યા અને તેના આર્થિક તથા નૈતિક પાસાંઓને સમજવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરો, જે આવા શોષણને રોકવા માટે નિયમોની આવશ્યકતા દર્શાવે છે.

 

Question 3. જનીનિક પરિવર્તિત વનસ્પતિઓનો ઉપયોગ દર્શાવતાં હોય તેવાં કોઈપણ ચાર ક્ષેત્રો વિશે જણાવો.

Answer:

જનીનિક પરિવર્તિત વનસ્પતિઓ સામાન્ય વનસ્પતિઓ કરતાં ખૂબ જ ઉપયોગી છે. તેના ઉપયોગના ક્ષેત્રો નીચે મુજબ છે:

1. તેઓ પાણીની અછત, ઠંડી અને ઊંચા તાપમાન જેવી અજૈવિક પરિસ્થિતિઓને સહન કરી શકે છે.
2. આ વનસ્પતિઓ કીટનાશકોની જરૂરિયાત ઘટાડે છે.
3. તેઓ ઊંચી અને સારી ગુણવત્તાવાળી ઉત્પાદકતા પૂરી પાડે છે.
4. જમીનની ફળદ્રુપતામાં વધારો કરે છે.

In simple words: જનીનિક રીતે સુધારેલી વનસ્પતિઓ પર્યાવરણીય તણાવ સામે વધુ સારી રીતે ટકી શકે છે, જંતુનાશકોની જરૂરિયાત ઘટાડે છે, વધુ ઉપજ આપે છે, અને જમીનની ફળદ્રુપતામાં સુધારો કરે છે.

🎯 Exam Tip: જનીનિક પરિવર્તિત વનસ્પતિઓના મુખ્ય લાભો યાદ રાખો, ખાસ કરીને તેમની પ્રતિકારક શક્તિ અને ઉત્પાદકતામાં સુધારો.

 

Question 4. પુનઃસંયોજિત DNA રસી એટલે શું? કોઈ પણ બે ઉદાહરણો આપો.

Answer:

પુનઃસંયોજિત DNA રસી એ જનીનિક ઇજનેરી દ્વારા તૈયાર કરેલા પ્લાસ્મિડમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જેમાં રોગકારકના પ્રોટીન હોય છે. જ્યારે રોગકારક આવા પ્રોટીનના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે રોગ થતો નથી.

ઉદાહરણો:

1. હીપેટાઇટીસ-B રસી
2. પોલિયો રસી

In simple words: પુનઃસંયોજિત DNA રસી એવી રસી છે જે રોગ પેદા કરતા જીવોના ભાગોનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે, જે આપણને તે રોગો સામે સુરક્ષિત રાખે છે. હીપેટાઇટીસ-B અને પોલિયો રસી તેના ઉદાહરણો છે.

🎯 Exam Tip: પુનઃસંયોજિત DNA રસીની મૂળભૂત વ્યાખ્યા અને તેના ઓછામાં ઓછા બે સામાન્ય ઉદાહરણો યાદ રાખવા મહત્વપૂર્ણ છે.

 

Question 5. જનીનિક રોગોની સારવાર શા માટે ચેપગ્રસ્ત રોગોની સારવારથી અલગ છે?

Answer:

જનીનિક રોગોની સારવાર ચેપગ્રસ્ત રોગોની સારવારથી અલગ પડે છે કારણ કે:

1. જનીનિક રોગો દવાઓ દ્વારા સંપૂર્ણપણે દૂર કરી શકાતા નથી, તેથી જનીન થેરાપીનો ઉપયોગ થાય છે. આમાં અશુદ્ધ કે રોગિષ્ઠ જનીનોના સ્થાને નવા જનીનો દાખલ કરવામાં આવે છે.
2. જ્યારે ચેપી રોગોમાં, રોગકારકની વૃદ્ધિ અટકાવતી દવાઓથી સારવાર લઈ શકાય છે.

In simple words: જનીનિક રોગો વારસાગત ખામીઓ છે જેને દવાઓથી સંપૂર્ણપણે મટાડી શકાતી નથી, પરંતુ જનીન થેરાપી દ્વારા સુધારી શકાય છે. ચેપી રોગો બેક્ટેરિયા કે વાયરસ જેવા સૂક્ષ્મજીવોને કારણે થાય છે અને તેમને સામાન્ય રીતે દવાઓથી મટાડી શકાય છે.

🎯 Exam Tip: જનીનિક અને ચેપી રોગો વચ્ચેનો મૂળભૂત તફાવત અને તેમની સારવારની પદ્ધતિઓ શા માટે અલગ પડે છે તે સ્પષ્ટપણે સમજો.

 

Question 6. આણ્વીય નિદાનમાં પ્રોબનો ઉપયોગ કેવી રીતે થાય છે તેની ટૂંકમાં ચર્ચા કરો.

Answer:

આણ્વીય નિદાનમાં પ્રોબનો ઉપયોગ નીચે મુજબ થાય છે:

• રોગના ચિહ્નો ન દેખાય ત્યાં સુધી રોગની અગાઉથી જાણકારી મેળવવા માટે વિવિધ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ થાય છે, જેમાં PCR, પુનઃસંયોજિત DNA ટેકનોલોજી અને ELISAનો સમાવેશ થાય છે.
• પુનઃસંયોજિત DNA ટેકનોલોજીમાં પ્રોબનો ઉપયોગ થાય છે.
• એકલ શૃંખલામય DNA અથવા RNA સાથે એક રેડિયો-ઍક્ટિવ અણુ (પ્રોબ) જોડીને કોષોના ક્લોનમાં તેના પૂરક DNA સાથે સંકરિત કરાય છે.
• તેને ઓટોરેડિયોગ્રાફી દ્વારા ઓળખવામાં આવે છે.
• જે ક્લોન કે જેમાં વિકૃત જનીન જોવા મળે છે તે ફોટોગ્રાફિક ફિલ્મ પર દેખાતા નથી, કેમ કે પ્રોબ અને વિકૃત જનીન એકબીજાના પૂરક હોતા નથી.

In simple words: પ્રોબ એ એક રેડિયો-ઍક્ટિવ DNA અથવા RNA નો ટુકડો છે જેનો ઉપયોગ રોગના જનીનોને શોધવા માટે થાય છે. તે ટાર્ગેટ DNA સાથે જોડાય છે અને જો જનીન વિકૃત હોય, તો તે ફોટોગ્રાફિક ફિલ્મ પર દેખાતું નથી, જે રોગની ઓળખમાં મદદ કરે છે.

🎯 Exam Tip: પ્રોબ શું છે, તે કયા સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે અને વિકૃત જનીનની ઓળખમાં તેની ભૂમિકા સમજવી મહત્વપૂર્ણ છે.

 

Question 7. પ્રથમ દર્દી કયો હતો કે જેને જનીન થેરાપી અપાઈ હતી ? શા માટે આપેલ સારવાર કુદરતમાં પુનઃપ્રદર્શિત થાય છે?

Answer:

• જનીન થેરાપી લેવા માટેની સૌપ્રથમ દર્દી એક ચાર વર્ષની છોકરી હતી, જેને ADA (એડિનોસાઇન ડિએમિનેઝ) ની ખામી હતી.
• આ ખામી એડીનોસાઇન ડિએમિનેઝના જનીનો દૂર થવાને લીધે થાય છે.
• આ ખામીને અસ્થિમજ્જાના પ્રત્યારોપણ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે, જ્યારે કેટલાકમાં ઉત્સચક રિપ્લેસમેન્ટ થેરાપી દ્વારા 'સારવાર' કરવામાં આવે છે.
• આ બંને ક્રિયાઓમાં એક મર્યાદા છે કે તે બંને સંપૂર્ણપણે રોગનાશક નથી, તેથી સારવાર કુદરતમાં પુનઃપ્રદર્શિત થાય છે.
• આ સારવાર અમુક સમયાંતરે લેવી જરૂરી છે, કારણ કે લિમ્ફોસાઇટ્સ અલ્પજીવી હોય છે, માટે નવા લિમ્ફોસાઇટ્સને લેવા માટે સારવાર સમયાંતરે લેવી પડે છે.

In simple words: પ્રથમ જનીન થેરાપી 4 વર્ષની છોકરીને ADA ખામી માટે અપાઈ હતી. આ સારવાર કાયમી ન હતી કારણ કે ઉપચાર પદ્ધતિઓ સંપૂર્ણપણે રોગનાશક નથી અને લિમ્ફોસાઇટ્સનો જીવનકાળ ટૂંકો હોવાથી સમયાંતરે સારવારની જરૂર પડે છે.

🎯 Exam Tip: ADA ખામી અને પ્રથમ જનીન થેરાપીના કિસ્સાને યાદ રાખો, સાથે જ શા માટે આ થેરાપી કાયમી ન હતી તેના કારણો પણ જાણો.

 

Question 8. પ્રત્યેક કક્ષાનાં ઉદાહરણ આપીને અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રક્રિયાઓની ચર્ચા કરી, પ્રત્યેકના ઉદાહરણ આપો.

Answer:

• આથવણની પ્રક્રિયા મોટેભાગે બધા ઉદ્યોગોમાં સામાન્ય હોય છે. આથવણ એટલે સૂક્ષ્મજીવોનો મોટા પાયે ઉછેર કરી માનવને ઉપયોગી વસ્તુ બનાવવી.
• અપસ્ટ્રીમ પ્રક્રિયામાં માલસામાનની ઓળખ તેમજ પસંદગી કરવામાં આવે છે. તે શરૂઆતની પ્રક્રિયા છે. તેમાં સૂક્ષ્મજીવોના ઉછેર માટે સંવર્ધન માધ્યમ બનાવવું, બધી જ પ્રક્રિયાનું ધ્યાન રાખવું.
• ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રક્રિયા અથવા અનુપ્રવાહિત સંસાધન તરીકે નીપજોની પૃથક્કરણ અને શુદ્ધીકરણ જેવી પ્રવિધિઓને ઓળખવામાં આવે છે.

In simple words: અપસ્ટ્રીમ પ્રક્રિયા એ ઉત્પાદનના શરૂઆતના તબક્કા છે જેમાં સૂક્ષ્મજીવોનો ઉછેર અને માધ્યમની તૈયારીનો સમાવેશ થાય છે. ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રક્રિયા એ ઉત્પાદનના અંતિમ તબક્કા છે જેમાં તૈયાર થયેલી નીપજોનું શુદ્ધીકરણ અને અલગ પાડવાનો સમાવેશ થાય છે.

🎯 Exam Tip: અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ પ્રક્રિયાઓની વ્યાખ્યાઓ, તેમના તબક્કાઓ અને દરેકના હેતુને સ્પષ્ટપણે સમજવાનો પ્રયાસ કરો.

 

Question 9. એન્ટિજન અને એન્ટિબોડીની વ્યાખ્યા આપો. તેના ઉપર આધારિત નિદાનનાં ઉપકરણોનાં નામ આપો.

Answer:

• એન્ટિજન: એન્ટિજન એ વિદેશી પદાર્થ છે જે સજીવ શરીરમાં પ્રવેશે છે, જેના કારણે એન્ટિબોડીનું સર્જન થાય છે.
• એન્ટિબોડી: એન્ટિબોડી એ પ્રોટીન છે જે એન્ટિજન સામે પ્રતિક્રિયા દર્શાવે છે.

નિદાન માટેની તકનીકો:

1. ELISA
2. ગર્ભચકાસણીના સાધનો

In simple words: એન્ટિજન એ શરીર માટે અજાણ્યો પદાર્થ છે જે રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયા ઉત્પન્ન કરે છે, જ્યારે એન્ટિબોડી એ શરીર દ્વારા ઉત્પન્ન થતા પ્રોટીન છે જે એન્ટિજન સામે લડે છે. ELISA અને ગર્ભચકાસણી જેવા ઉપકરણો આ સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે.

🎯 Exam Tip: એન્ટિજન અને એન્ટિબોડીની સ્પષ્ટ વ્યાખ્યાઓ અને તેમના પર આધારિત સામાન્ય નિદાન પદ્ધતિઓ યાદ રાખવી અગત્યની છે.

 

Question 10. ELISA ટેકનીક એન્ટિજન-એન્ટિબોડી આંતરક્રિયાઓના સિદ્ધાંતો પર આધારિત છે. ટેકનીકનો ઉપયોગ જનીનિક અનિયમિતતા, જેવી કે ફિનાઈલ કીટોન્યુરિયાના આવીય નિદાન માટે પણ ઉપયોગી છે?

Answer:

હા, ELISA તકનીકનો ઉપયોગ જનીનિક અનિયમિતતાઓના આવીય નિદાન માટે પણ થઈ શકે છે.

1. હા, તમે કોઈ ઉત્સેચકની વિરુદ્ધ એન્ટિબોડીનો ઉપયોગ કરી રોગનું નિદાન કરી શકો છો.
2. ELISA તકનીકમાં દર્દીમાં ઉત્સેચક-પ્રોટીન સંકુલ જ્યારે ગેરહાજર હોય છે ત્યારે તે નકારાત્મક પરિણામ દર્શાવે છે. જે સામાન્ય માણસ સાથે સરખાવતા તેની જાણ થાય છે.

In simple words: હા, ELISA તકનીક જનીનિક અનિયમિતતાઓના નિદાન માટે પણ ઉપયોગી છે. તે ઉત્સેચક-પ્રોટીન સંકુલની હાજરી કે ગેરહાજરી શોધીને કાર્ય કરે છે, જે રોગના નિદાનમાં મદદરૂપ થાય છે.

🎯 Exam Tip: ELISA ટેકનીકનો ઉપયોગ માત્ર ચેપી રોગો પૂરતો મર્યાદિત નથી, પરંતુ જનીનિક ખામીઓ અને ઉત્સેચકની ગેરહાજરીના નિદાનમાં પણ તેનો ઉપયોગ થાય છે, તે સમજવું જરૂરી છે.

 

Question 11. પુખ્ત કાર્યરત ઇસ્યુલિન અંતઃસ્ત્રાવ તેના અપરિપક્વ સ્વરૂપથી કઈ રીતે જુદું પડે છે?

Answer:

પુખ્ત કાર્યરત ઇસ્યુલિન અંતઃસ્ત્રાવ તેના અપરિપક્વ સ્વરૂપથી નીચે મુજબ જુદું પડે છે:

1. પુખ્ત કાર્યરત ઇસ્યુલિન અંતઃસ્ત્રાવ તેના અપરિપક્વ સ્વરૂપે સંશ્લેષિત થાય છે, જેના વધુ ખેંચાયેલા ભાગને C-પેપ્ટાઇડ કહે છે.
2. ઇસ્યુલિનની બંને શૃંખલા A અને B જોડાય છે. ઇસ્યુલિનની પુખ્તતા દરમિયાન C-પેપ્ટાઇડ દૂર થઈ જાય છે.

ℹ️ चित्र व्याख्या (Diagram Explanation): આ ચિત્ર પ્રો-ઈન્સ્યુલિનમાંથી પુખ્ત ઇન્સ્યુલિન બનવાની પ્રક્રિયા દર્શાવે છે. પ્રો-ઈન્સ્યુલિનમાં A-પેપ્ટાઈડ, B-પેપ્ટાઈડ અને C-પેપ્ટાઈડ શૃંખલાઓ હોય છે. પુખ્ત ઇન્સ્યુલિન બનવા માટે C-પેપ્ટાઈડ શૃંખલા દૂર કરવામાં આવે છે, જેથી A અને B પેપ્ટાઈડ શૃંખલાઓ ડાયસલ્ફાઈડ બંધથી એકબીજા સાથે જોડાયેલી રહે છે.
In simple words: અપરિપક્વ ઇન્સ્યુલિન, જેને પ્રો-ઈન્સ્યુલિન કહેવાય છે, તેમાં A, B અને C નામની ત્રણ શૃંખલાઓ હોય છે. જ્યારે C-પેપ્ટાઇડ શૃંખલા દૂર થાય છે, ત્યારે A અને B શૃંખલાઓ જોડાઈને કાર્યરત પુખ્ત ઇન્સ્યુલિન બનાવે છે.

🎯 Exam Tip: ઇન્સ્યુલિનના સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા, ખાસ કરીને પ્રો-ઈન્સ્યુલિનમાંથી C-પેપ્ટાઇડ દૂર થવાની ઘટના, તેમજ A અને B શૃંખલાઓનું જોડાણ સમજવું ખૂબ જ મહત્વનું છે.

 

Question 12. જનીન થેરાપી એવો પ્રયત્ન છે કે જેમાં વ્યક્તિની જનીનિક ખામીને સામાન્ય જનીન દ્વારા સુધારવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિ દ્વારા સામાન્ય કાર્ય પુનઃસ્થાપિત થાય છે. તેની એક વૈકલ્પિક પદ્ધતિ જેમાં જનીન નીપજ (પ્રોટીન/ઉત્સેચક)નો પુરવઠો આપવામાં આવે છે. જેને ઉત્સેચક પ્રતિસ્થાપિત થેરાપી કહેવાય છે, તે પણ કાર્યને પુનઃસ્થાપિત કરે છે. તમારા માટે વધુ સારો વિકલ્પ કયો છે? તમારા જવાબમાટે યોગ્ય કારણ આપો.

Answer:

જનીન થેરાપી ઉત્સેચક પ્રતિસ્થાપિત થેરાપી કરતાં વધુ સારો વિકલ્પ છે કારણ કે:

1. જનીન થેરાપી એ શ્રેષ્ઠ પદ્ધતિ છે, કારણ કે તે દર્દીને સંપૂર્ણપણે રોગમુક્ત કરી શકે છે.
2. એક વખત જનીનોને દાખલ કર્યા બાદ તે સતત પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરતા રહે છે.
3. જ્યારે ઉત્સેચક પ્રતિસ્થાપિત થેરાપી એ કાયમી ઇલાજ નથી, તે ખૂબ મોંઘી છે તેમજ સમયાંતરે તે દર્દી દ્વારા લેવી પડે છે.

In simple words: જનીન થેરાપી એ વધુ સારો વિકલ્પ છે કારણ કે તે રોગને કાયમી ધોરણે મટાડી શકે છે અને સતત પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરી શકે છે. ઉત્સેચક પ્રતિસ્થાપન થેરાપી કાયમી નથી, મોંઘી છે અને તેને નિયમિતપણે લેવાની જરૂર પડે છે.

🎯 Exam Tip: જનીન થેરાપી અને ઉત્સેચક પ્રતિસ્થાપન થેરાપી વચ્ચેના મુખ્ય તફાવતો અને જનીન થેરાપીના લાંબાગાળાના ફાયદાઓ પર ભાર મૂકો.

 

Question 13. ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓ એવાં પ્રાણીઓ છે કે જેમાં વિદેશી જનીન અભિવ્યક્તિ દર્શાવે છે. આ પ્રાણીઓ અભ્યાસ માટે ઉપયોગી છે કે જેથી પાયારૂપ જૈવક ક્રિયાઓનો અભ્યાસ થાય છે, તેમજ માનવકલ્યાણ માટેની નીપજોનું પણ નિર્માણ કરાય છે. પ્રત્યેક પ્રકાર માટે એક ઉદાહરણ આપો.

Answer:

ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓ એવા પ્રાણીઓ છે જેમાં બહારના DNAને તેમના જીનોમમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, જેનાથી વિદેશી જનીનની અભિવ્યક્તિ થાય છે. આ પ્રાણીઓનો ઉપયોગ નીચેના ક્ષેત્રોમાં થાય છે:

(i) સામાન્ય દેહધર્મવિદ્યા અને વિકાસ:

• ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓનું નિર્માણ જનીનના નિયંત્રણ અને શરીરના વિકાસ તેમજ સામાન્ય કાર્યો પર થતી અસરોના અભ્યાસ માટે કરવામાં આવે છે.
• ઉદાહરણ: વૃદ્ધિ માટે જવાબદાર જટિલ કારકો જેવા કે ઇન્સ્યુલિન જેવા વૃદ્ધિકારકોનો અભ્યાસ કરવા.
• બીજી જાતિના જનીનનો પ્રવેશ કરાવ્યા સિવાય ઉપરોક્ત કારકોના નિર્માણમાં થતા પરિવર્તનો દ્વારા પ્રેરાતી જૈવિક અસરોનો અભ્યાસ તથા કારકોની શરીરમાં જૈવિક ભૂમિકા વિશે માહિતી પ્રાપ્ત થાય છે.

(ii) રોગનો અભ્યાસ:

• માનવરોગો માટે એક મોડેલ તરીકે તેનો પ્રયોગ કરી શકાય. તે માટે તેને વિશિષ્ટરૂપે બનાવવામાં આવે છે, જેથી રોગોની નવી સારવાર માટેનો અભ્યાસ થઈ શકે.
• વર્તમાન સમયમાં કેન્સર, સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ, સંધિવા અને અલ્ઝાઇમર જેવા ઘણા માનવરોગો માટે પારજનીનિક મોડેલ ઉપલબ્ધ છે.

(iii) જૈવિક નીપજો:

• કેટલાક માનવરોગોની સારવાર માટે દવાઓની આવશ્યકતા હોય છે કે જે જૈવિક નીપજોની બનેલી હોઈ શકે છે.
• આવી નીપજો બનાવવી ખૂબ ખર્ચાળ છે.
• પારજનીનિક પ્રાણીઓ જે ઉપયોગી જૈવિક નીપજોનું નિર્માણ કરે છે તેમાં DNAના ભાગને પ્રવેશ કરાવાય છે, જે વિશિષ્ટ નીપજોના નિર્માણમાં ભાગ લે છે.
• ઉદાહરણ: માનવ પ્રોટીન (α-1-એન્ટિટ્રિપ્સિન) નો ઉપયોગ એમ્ફિસેમાની સારવાર માટે થાય છે.
• તેવી જ રીતે ફિનાઈલકીટોન્યુરિયા (PKU) અને સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસની સારવાર માટે પ્રયાસ કરવામાં આવેલ છે.
• 1977માં પ્રથમ પારજનીનિક ગાય "Rosie" દ્વારા માનવ પ્રોટીનસભર દૂધ (એક લિટરમાં 2.4gm) ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યું.
• આ દૂધ મનુષ્યનું આલ્ફાલેક્ટાબ્યુમિન ધરાવે છે જે માનવ-શિશુ માટે કુદરતી ગાયના દૂધ કરતાં વધુ પોષણયુક્ત સમતોલન ઉત્પાદન ગણાય છે.

(iv) રસી-સુરક્ષા:

• મનુષ્ય પર ઉપયોગ કરતા પહેલા રસીની સુરક્ષા માટેના પરીક્ષણ કરવા માટે પારજનીનિક ઉંદરોનું નિર્માણ કરવામાં આવ્યું.
• શરૂઆતમાં પારજનીનિક ઉંદરોનો ઉપયોગ પોલિયો રસીની સુરક્ષાના પરીક્ષણ માટે કરવામાં આવતો હતો.
• જો ઉપરોક્ત પ્રયોગ સફળ અને વિશ્વસનીય હશે તો રસી-સુરક્ષા તપાસ માટે વાનરના સ્થાને પારજનીનિક ઉંદરોનો ઉપયોગ થઈ શકશે.

(v) રાસાયણિક સુરક્ષા-પરીક્ષણ:

• રાસાયણિક સુરક્ષા પરીક્ષણ એ વિષારિતા પરીક્ષણ તરીકે પણ ઓળખાય છે, જેમાં દવાઓની વિષારિતાનું પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે.
• પારજનીનિક પ્રાણીઓમાં જોવા મળતા કેટલાક જનીનોને આવા વિષારી પદાર્થો પ્રત્યે અતિસંવેદનશીલ બનાવાય છે, જ્યારે બિનપારજનીનિક પ્રાણીઓમાં આવું હોતું નથી.
• પારજનીનિક પ્રાણીઓને વિષારી પદાર્થોના સંપર્કમાં લાવ્યા બાદ ઉત્પન્ન થતી અસરોનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.
• આવા પ્રાણીઓમાં વિષારિતાના પરીક્ષણ દ્વારા ટૂંક સમયમાં જ પરિણામ પ્રાપ્ત થઈ જાય છે.

In simple words: ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓ એવા પ્રાણીઓ છે જેમાં અન્ય જીવના DNA દાખલ કરવામાં આવે છે, જે તેમને વિવિધ હેતુઓ માટે ઉપયોગી બનાવે છે. તેઓ રોગોનો અભ્યાસ કરવા, માનવ ઉપયોગ માટે પ્રોટીન બનાવતા ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરવા, રસી અને દવાઓની સુરક્ષા ચકાસવા તેમજ સામાન્ય જૈવિક કાર્યોને સમજવામાં મદદરૂપ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, "રોઝી" નામની ટ્રાન્સજેનિક ગાય માનવ પ્રોટીનવાળું દૂધ ઉત્પન્ન કરે છે.

🎯 Exam Tip: ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓની વ્યાખ્યા, તેના વિવિધ ઉપયોગો (રોગ અભ્યાસ, જૈવિક ઉત્પાદનો, રસી સુરક્ષા, રાસાયણિક સુરક્ષા) અને દરેકના ઉદાહરણો યાદ રાખવા અગત્યના છે.

 

Question 14. જ્યારે વિદેશી DNAને સજીવમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, તે કેવી રીતે યજમાનમાં જળવાય છે અને કેવી રીતે તે સજીવની સંતતિમાં વહન પામે છે?

Answer:

જ્યારે વિદેશી DNAને સજીવમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે યજમાનમાં નીચે મુજબ જળવાય છે અને તેની સંતતિમાં વહન પામે છે:

1. વિદેશી DNAને પ્લાસ્મિડ સાથે જોડી યજમાનમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.
2. જ્યારે પ્લાસ્મિડ યજમાન કોષમાં સ્વયંજનન કરે છે, ત્યારે વિદેશી DNAનું પણ સ્વયંજનન થાય છે તેમજ તેની નકલો ઉત્પન્ન થાય છે.
3. જ્યારે યજમાન કોષ વિભાજન પામે છે, ત્યારે તેની સંતતિમાં પણ વિદેશી DNA જોવા મળે છે.

In simple words: વિદેશી DNAને પ્લાસ્મિડ સાથે જોડીને યજમાન કોષમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. આ પ્લાસ્મિડ યજમાન કોષ સાથે સ્વયંજનન કરીને વિદેશી DNAની નકલો બનાવે છે. જ્યારે યજમાન કોષ વિભાજન પામે છે, ત્યારે આ વિદેશી DNA તેની સંતતિ કોષોમાં પણ વહન પામે છે.

🎯 Exam Tip: વિદેશી DNAના યજમાનમાં જાળવણી અને સંતતિમાં વહન માટે પ્લાસ્મિડની ભૂમિકા અને કોષ વિભાજનની પ્રક્રિયાને સમજવી મહત્વપૂર્ણ છે.

 

Question 15. Bt કપાસ લેપિડોપ્ટેરોન, ડિટેરન્સ અને કોલિઓપ્ટરન્સ જેવા કીટકો પ્રત્યે પ્રતિરોધક છે. શું Bt કપાસ અન્ય કીટકો માટે પણ પ્રતિરોધકતા ધરાવે છે?

Answer:

ના, Bt કપાસ અન્ય કીટકો માટે પ્રતિરોધકતા ધરાવતો નથી.

1. Bt કપાસ એ અમુક ચોક્કસ વર્ગના કીટકો સામે જ પ્રતિકારકતા દર્શાવે છે, દા.ત., લેપિડોપ્ટેરા, કોલિઓપેરા.
2. જેમ દરેક રોગમાં કોઈ ચોક્કસ દવા જ અસર કરે છે તેમ Bt કપાસ પણ અમુક ચોક્કસ કીટકો સામે પ્રતિકારકતા દર્શાવે છે.

In simple words: Bt કપાસ માત્ર ચોક્કસ પ્રકારના કીટકો સામે જ પ્રતિકારક શક્તિ ધરાવે છે, જેમ કે લેપિડોપ્ટેરા અને કોલિઓપેરા. તે બધા જ કીટકો સામે પ્રતિકારક નથી.

🎯 Exam Tip: Bt કપાસની પ્રતિકારક શક્તિની વિશિષ્ટતા યાદ રાખો કે તે ફક્ત ચોક્કસ કીટકો સામે અસરકારક છે, બધા કીટકો સામે નહીં.

દીર્ઘજવાબી પ્રશ્નો

 

Question 1. એક દર્દી ADAની ઊણપથી પીડાય છે. શું તેનો ઇલાજ થશે ? કેવી રીતે?

Answer:

હા, ADA (એડિનોસાઇન ડિએમિનેઝ) ની ઊણપનો ઇલાજ જનીન થેરાપી દ્વારા શક્ય છે.

• જનીન થેરાપી એ આનુવંશિક રોગની સારવાર માટે ઉપયોગી છે. જેમાં કોઈ બાળક કે ભ્રૂણમાં નિદાન કરવામાં આવેલ જનીનક્ષતિઓનો સુધારો કરવામાં આવે છે.
• રોગની સારવાર માટે જનીનોને વ્યક્તિના કોષોમાં અથવા પેશીઓમાં પ્રવેશ કરાવવામાં આવે છે.
• જનીન થેરાપીનો સૌપ્રથમ ઉપયોગ 1990માં એક ચાર વર્ષની છોકરીમાં એડિનોસાઇન ડિએમિનેઝ (ADA)ની ઊણપ (ક્ષતિ)ને દૂર કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.
• આ ઉત્સેચક રોગપ્રતિકારકતામાં અતિઆવશ્યક હોય છે. આ સમસ્યા એડિનોસાઇન ડિએમિનેઝ માટે જવાબદાર જનીનના લોપ (Deletion) થવાથી થાય છે.
• કેટલાક બાળકોમાં ADAનો ઉપચાર અસ્થિમજ્જા પ્રત્યારોપણ દ્વારા થાય છે, જ્યારે કેટલાકમાં ઉત્સેચક રિપ્લેસમેન્ટ થેરાપી દ્વારા કરવામાં આવે છે. જેમાં સિરિંજ દ્વારા રોગીને સક્રિય ADA આપવામાં આવે છે.
• ઉપર્યુક્ત બંને ક્રિયાઓની મર્યાદા એ છે કે તે બંને સંપૂર્ણપણે રોગનાશક નથી.
• જનીન થેરાપીમાં સર્વપ્રથમ રોગીના રુધિરમાંથી લસિકા કોષોને બહાર કાઢીને સંવર્ધન કરાવવામાં આવે છે.
• સક્રિય ADA - c DNA (રિટ્રોવાઇરસ વાહક વાપરીને) નો લસિકાકોષોમાં પ્રવેશ કરાવવામાં આવે છે કે જેને અંતમાં દર્દીના શરીરમાં પુનઃ દાખલ કરવામાં આવે છે. આમ છતાં આ કોષો અમર હોતા નથી.
• માટે જિનેટિકલી એન્જિનિયર્ડ લસિકાકોષોને સમયાંતરે દર્દીના શરીરમાં દાખલ કરવાની જરૂર પડે છે.
• આમ છતાં મજાકીય કોષોમાંથી અલગ કરવામાં આવેલ ADA ઉત્પન્ન કરતા જનીનનો પ્રારંભિક ભ્રૂણીય અવસ્થાના કોષોમાં પ્રવેશ કરાવવામાં આવે, તો તેનો કાયમી ઉપચાર શક્ય બને છે.

વિશેષ જાણકારી (More Information):

• જનીન થેરાપીનો ઉપયોગ કેન્સર, પાર્કિન્સન જેવા રોગોની સારવાર માટે કરવામાં આવે છે.
• જનીન થેરાપી એટલે નુકસાન પામેલા કે વિકૃત થયેલા જનીનોને બદલવા સામાન્ય કાર્યો કરતા જનીનોનો પ્રવેશ.
• જનીન થેરાપીને બે ભાગમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:

(i) જર્મલાઇન જનીન થેરાપી

(ii) દૈહિકકોષ જનીન થેરાપી

• (i) જર્મલાઇન જનીન થેરાપી: તેમાં જર્મકોષો જેમ કે શુક્રકોષો અથવા અંડકોષોનું સક્રિય જનીન દાખલ કરી રૂપાંતર કરવામાં આવે છે. જે સામાન્ય રીતે તેઓના જીનોમમાં સંકલિત થાય છે. આથી થેરાપીના લીધે ફેરફારો આનુવંશિક બને છે.
• (ii) દૈહિકકોષ જનીન થેરાપી: તેમાં જનીનોને દૈહિક કોષોમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. ખાસ કરીને એવી પેશીઓમાં કે જેમાં સંબંધિત જનીનની અભિવ્યક્તિ સ્વાસ્થ્ય માટે હાનિકારક છે. દાખલ કરેલા જનીનની અભિવ્યક્તિથી રોગોના ચિહ્નો દૂર થાય છે.

• જનીન થેરાપીની સારવાર બે પથમાં અમલમાં મૂકવામાં આવે છે:

(1) Ex-vivo: એટલે કે શરીરની બહારની બાજુએ જેમાં દર્દીના રુધિરમાંથી અથવા અસ્થિમજ્જામાંથી કોષો દૂર કરી તેને પ્રયોગશાળામાં ઉછેરવામાં આવે છે.

• તેને ઇચ્છિત જનીન ધરાવતા વાઇરસમાં દાખલ કરવામાં આવે છે અને વાઇરસ કોષોમાં દાખલ થાય છે ત્યારે ઇચ્છિત જનીન કોષોના DNAનો એક ભાગ બને છે. આ કોષોને ઇજેક્શન દ્વારા દર્દીની શિરામાં આપવામાં આવે તે પહેલા તેમને પ્રયોગશાળામાં ઉછેરવામાં આવે છે.

(2) In-vivo: એટલે કે શરીરની અંદરની બાજુએ દર્દીના શરીરમાંથી કોઈ પણ કોષને દૂર કરવામાં આવતા નથી. તેને બદલે વાહકોનો ઉપયોગ કરીને, ઇચ્છિત જનીનોને દર્દીના દેહના કોષોમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.

In simple words: ADA ઊણપની સારવાર જનીન થેરાપી દ્વારા શક્ય છે. આ થેરાપીમાં ખામીયુક્ત જનીનને સુધારીને કાર્યરત જનીન દાખલ કરવામાં આવે છે. જોકે, શરૂઆતની સારવાર કાયમી ન હોવાથી સમયાંતરે પુનરાવર્તન જરૂરી હોય છે, પરંતુ ભ્રૂણીય અવસ્થામાં સારવાર કરવાથી કાયમી ઉપચાર શક્ય છે.

🎯 Exam Tip: ADA ઊણપ, તેની સારવાર પદ્ધતિઓ (અસ્થિમજ્જા પ્રત્યારોપણ, ઉત્સેચક રિપ્લેસમેન્ટ, જનીન થેરાપી), અને જનીન થેરાપીની મર્યાદાઓ તથા તેના કાયમી ઉપચાર માટેની સંભાવનાઓને વિગતવાર સમજવી.

 

Question 2. ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓની વ્યાખ્યા આપો. તેઓનો ઉપયોગ દર્શાવતાં કોઈપણ ચાર ક્ષેત્રો વિશે ઊંડાણપૂર્વક સમજૂતી આપો.

Answer:

ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓ એવા પ્રાણીઓ છે જેમાં વિદેશી DNAને તેમના જીનોમમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, જેના પરિણામે વિદેશી જનીનની અભિવ્યક્તિ થાય છે.

ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓના ઉપયોગના ક્ષેત્રો:

• પારજનીનિક પ્રાણીઓ માનવ કલ્યાણ માટે ખૂબ જ ઉપયોગી સાબિત થાય છે.
• (i) સામાન્ય દેહધર્મવિદ્યા અને વિકાસ: ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓનું નિર્માણ જનીનના નિયંત્રણ અને શરીરના વિકાસ તેમજ સામાન્ય કાર્યો પર થતી અસરોના અભ્યાસ માટે કરવામાં આવે છે.
  ઉદાહરણ: વૃદ્ધિ માટે જવાબદાર જટિલ કારકો જેવા કે ઇન્સ્યુલિન જેવા વૃદ્ધિકારકનો અભ્યાસ કરવા.
  બીજી જાતિના જનીનનો પ્રવેશ કરાવ્યા સિવાય ઉપરોક્ત કારકોના નિર્માણમાં થતા પરિવર્તનો દ્વારા પ્રેરાતી જૈવિક અસરોનો અભ્યાસ તથા કારકોની શરીરમાં જૈવિક ભૂમિકા વિશે માહિતી પ્રાપ્ત થાય છે.
• (ii) રોગનો અભ્યાસ: માનવરોગો માટે એક મોડેલ તરીકે તેનો પ્રયોગ કરી શકાય. તે માટે તેને વિશિષ્ટરૂપે બનાવેલ છે, જેથી રોગોની નવી સારવાર માટેનો અભ્યાસ થઈ શકે.
  વર્તમાન સમયમાં કેન્સર, સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ, સંધિવા અને અલ્ઝાઇમર જેવા ઘણા માનવરોગો માટે પારજનીનિક મોડેલ ઉપલબ્ધ છે.
• (iii) જૈવિક નીપજો: કેટલાક માનવરોગોની સારવાર માટે દવાઓની આવશ્યકતા હોય છે કે જે જૈવિક નીપજોની બનેલી હોઈ શકે છે. આવી નીપજો બનાવવી ખૂબ ખર્ચાળ છે.
  પારજનીનિક પ્રાણીઓ જે ઉપયોગી જૈવિક નીપજોનું નિર્માણ કરે છે તેમાં DNAના ભાગને પ્રવેશ કરાવાય છે, જે વિશિષ્ટ નીપજોના નિર્માણમાં ભાગ લે છે.
  ઉદાહરણ: માનવ પ્રોટીન (α-1-એન્ટિટ્રિપ્સિન) નો ઉપયોગ એમ્ફિસેમાની સારવાર માટે થાય છે.
  તેવી જ રીતે ફિનાઈલકીટોન્યુરિયા (PKU) અને સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસની સારવાર માટે પ્રયાસ કરવામાં આવેલ છે.
  1977માં પ્રથમ પારજનીનિક ગાય "Rosie" દ્વારા માનવ પ્રોટીનસભર દૂધ (એક લિટરમાં 2.4gm) ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યું.
  આ દૂધ મનુષ્યનું આલ્ફાલેક્ટાબ્યુમિન ધરાવે છે જે માનવ-શિશુ માટે કુદરતી ગાયના દૂધ કરતાં વધુ પોષણયુક્ત સમતોલન ઉત્પાદન ગણાય છે.
• (iv) રસી-સુરક્ષા: મનુષ્ય પર ઉપયોગ કરતા પહેલા રસીની સુરક્ષા માટેના પરીક્ષણ કરવા માટે પારજનીનિક ઉંદરોનું નિર્માણ કરવામાં આવ્યું.
  શરૂઆતમાં પારજનીનિક ઉંદરોનો ઉપયોગ પોલિયો રસીની સુરક્ષાના પરીક્ષણ માટે કરવામાં આવતો હતો.
  જો ઉપરોક્ત પ્રયોગ સફળ અને વિશ્વસનીય હશે તો રસી-સુરક્ષા તપાસ માટે વાનરના સ્થાને પારજનીનિક ઉંદરોનો ઉપયોગ થઈ શકશે.
• (v) રાસાયણિક સુરક્ષા-પરીક્ષણ: રાસાયણિક સુરક્ષા પરીક્ષણ એ વિષારિતા પરીક્ષણ તરીકે પણ ઓળખાય છે. જેમાં દવાઓની વિષારિતાનું પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે.
  પારજનીનિક પ્રાણીઓમાં જોવા મળતા કેટલાક જનીનોને આવા વિષારી પદાર્થો પ્રત્યે અતિસંવેદનશીલ બનાવાય છે, જ્યારે બિનપારજનીનિક પ્રાણીઓમાં આવું હોતું નથી.
  પારજનીનિક પ્રાણીઓને વિષારી પદાર્થોના સંપર્કમાં લાવ્યા બાદ ઉત્પન્ન થતી અસરોનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.
  આવા પ્રાણીઓમાં વિષારિતાના પરીક્ષણ દ્વારા ટૂંક સમયમાં જ પરિણામ પ્રાપ્ત થઈ જાય છે.

In simple words: ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓ એવા જીવો છે જેમાં અન્ય સજીવનો DNA દાખલ કરવામાં આવે છે. તેઓ સામાન્ય જૈવિક પ્રક્રિયાઓ, રોગોની સમજણ, માનવ માટે ઉપયોગી જૈવિક ઉત્પાદનો (જેમ કે 'રોઝી' ગાય દ્વારા પ્રોટીનયુક્ત દૂધ), રસી અને રસાયણોની સુરક્ષાના પરીક્ષણ માટે વપરાય છે.

🎯 Exam Tip: ટ્રાન્સજેનિક પ્રાણીઓની વ્યાખ્યાને સ્પષ્ટ કરો અને તેના ઉપયોગના પાંચ મુખ્ય ક્ષેત્રો (સામાન્ય દેહધર્મવિદ્યા, રોગ અભ્યાસ, જૈવિક નીપજો, રસી-સુરક્ષા, રાસાયણિક સુરક્ષા) ને ઉદાહરણો સહિત સમજાવો.

 

Question 3. તમે બેક્ટરિયામાં ઉપયોગી જનીનને ઓળખી કાઢો છો. આ જનીનને વનસ્પતિમાં દાખલ કરવા માટે અનુસરવામાં આવતા તબક્કાઓનો ચાર્ટ દોરો.

Answer:

વનસ્પતિમાં ઉપયોગી જનીનને દાખલ કરવા માટેના તબક્કાઓ નીચે મુજબ છે:

1. રિસ્ટ્રિક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ દ્વારા ઉપયોગી જનીનનું અલગીકરણ કરવું.
2. અલગ કરેલા જનીનને ચોક્કસ વાહકમાં (પ્લાસ્મિડમાં) દાખલ કરીને પુનઃસંયોજિત DNA અણુ તૈયાર કરવો.
3. લક્ષ્ય ધરાવતા કોષમાં (વનસ્પતિ કોષમાં) આ અણુને દાખલ કરવો.
4. રૂપાંતર થયેલા કોષોને અલગ કરવા.
5. રૂપાંતર થયેલા કોષોની પસંદગી કરવી.
6. આવા કોષમાંથી નવી વનસ્પતિનું પુનઃસર્જન કરી જનીનિક વનસ્પતિ મેળવવી.

In simple words: જનીનને વનસ્પતિમાં દાખલ કરવા માટે, પહેલા તેને અલગ કરવામાં આવે છે, પછી તેને પ્લાસ્મિડ જેવા વાહકમાં જોડીને પુનઃસંયોજિત DNA બનાવાય છે. આ DNAને વનસ્પતિ કોષોમાં દાખલ કરી, રૂપાંતરિત કોષોને પસંદ કરીને નવી જનીનિક વનસ્પતિ ઉગાડવામાં આવે છે.

🎯 Exam Tip: પુનઃસંયોજિત DNA ટેકનોલોજીના મુખ્ય તબક્કાઓ (જનીન અલગીકરણ, પ્લાસ્મિડમાં જોડાણ, વાહક દ્વારા પ્રવેશ, પસંદગી, અને વનસ્પતિ પુનઃસર્જન) ને ક્રમબદ્ધ રીતે યાદ રાખો.

 

Question 4. આપણા જીવનને સ્પર્શતા બાયોટેકનોલોજીનાં પાંચ ક્ષેત્રો વિશે જણાવો.

Answer:

બાયોટેકનોલોજી આપણા જીવનને નીચેના પાંચ ક્ષેત્રોમાં સ્પર્શે છે:

1. તે જનીનપરિવર્તિત પાકો તૈયાર કરવામાં ઉપયોગી છે, આવા પાકો સારી ગુણવત્તાવાળા હોય છે.
2. માનવ માટે સુરક્ષિત રસી તૈયાર કરી શકાય છે. 3. માનવ પ્રોટીન ઉત્પાદન કરતા પારજનીનિક પ્રાણીઓનો ઉછેર કરી શકાય છે. 4. જનીનિક રોગોનું નિદાન કરી શકાય છે. 5. પર્યાવરણને પ્રદૂષિત થતું અટકાવી શકે તેવા સૂક્ષ્મજીવો તૈયાર કરી શકાય છે.

In simple words: બાયોટેકનોલોજી આપણા રોજિંદા જીવનમાં ઘણા ક્ષેત્રોમાં ઉપયોગી છે, જેમ કે ગુણવત્તાવાળા પાકોનું ઉત્પાદન, સલામત રસીઓ બનાવવી, માનવ પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરતા પ્રાણીઓનો ઉછેર, જનીનિક રોગોનું નિદાન અને પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ નિયંત્રણ.

🎯 Exam Tip: બાયોટેકનોલોજીના મુખ્ય વ્યવહારિક ઉપયોગોને યાદ રાખો, ખાસ કરીને કૃષિ, આરોગ્ય અને પર્યાવરણ ક્ષેત્રે તેના યોગદાન પર ધ્યાન આપો.

 

Question 5. જનીનિક પરિવર્તિત વનસ્પતિઓ કે જેઓના ઉપયોગથી પાક ઉત્પાદનમાં સર્વાંગિક વધારો કરી શકાય છે. તેના વિવિધ ફાયદાઓ જણાવો.

Answer:

જનીનિક પરિવર્તિત વનસ્પતિઓના વિવિધ ફાયદાઓ નીચે મુજબ છે:

1. જનીન પરિવર્તિત પાકો ખૂબ જ ઉપયોગી છે.
2. તેઓ જીવાતોનો પ્રતિકાર કરી શકે તેવા હોય છે, માટે રાસાયણિક જંતુનાશકોની જરૂર રહેતી નથી.
3. તેઓમાં રોગપ્રતિકારકતા ઊંચી જોવા મળે છે.
4. શીત, અછત, ક્ષાર અને ગરમી સામે સહિષ્ણુતા દર્શાવે છે. 5. ખોરાકનું પોષણકીય મૂલ્ય વધારે છે. 6. નીંદણનાશકોની જરૂર રહેતી નથી, આમ પર્યાવરણને નુકસાન થતું અટકાવે છે.

In simple words: જનીનિક પરિવર્તિત વનસ્પતિઓ જીવાત અને રોગ સામે પ્રતિકારક હોય છે, પર્યાવરણીય તણાવ સહન કરી શકે છે, રાસાયણિક જંતુનાશકોની જરૂરિયાત ઘટાડે છે, અને ખોરાકનું પોષણ મૂલ્ય પણ વધારે છે, જેનાથી પાક ઉત્પાદનમાં સર્વાંગિક વધારો થાય છે.

🎯 Exam Tip: જનીનિક પરિવર્તિત પાકોના મુખ્ય ફાયદાઓ યાદ રાખો, ખાસ કરીને રસાયણોનો ઓછો ઉપયોગ, પર્યાવરણીય સહનશીલતા અને પોષણ મૂલ્યમાં સુધારો.

 

Question 6. જનીનિક રૂપાંતરિત વનસ્પતિઓ કેવી રીતે ઉપયોગી છે? તે એક ઉદાહરણ દ્વારા સમજાવો:
(a) રાસાયણિક કીટનાશકોનો ઉપયોગ ઘટાડે છે.
(b) ખાધપાકનું પોષણમૂલ્ય વધારે છે.

Answer:

જનીનિક રૂપાંતરિત વનસ્પતિઓ નીચે મુજબ ઉપયોગી છે:

• (a) રાસાયણિક કીટનાશકોનો ઉપયોગ ઘટાડે છે:

Bt જનીન એ કીટનાશકોનો ઉપયોગ અટકાવતું શ્રેષ્ઠ ઉદાહરણ છે. Bt વિષકારક જનીનની બેક્ટેરિયામાં પ્રતિકૃતિઓ તૈયાર કરીને તેને વનસ્પતિઓમાં પ્રદર્શિત કરવામાં આવે છે, જેથી આવી વનસ્પતિમાં કીટનાશકોની જરૂરિયાત રહેતી નથી. Bt જનીન ઘણી બધી વનસ્પતિઓ જેવી કે Bt કપાસ, Bt મકાઈ, Bt રીંગણા વગેરે તૈયાર કરવામાં આવી છે. Bt જનીન એ Cry પ્રોટોન ઉત્પન્ન કરે છે જે કીટકો અને જીવાતો માટે વિષકારક હોય છે.

• (b) ખાદ્યપાકનું પોષણમૂલ્ય વધારે છે:

જનીનપરિવર્તિત પાકો ખાદ્યપાકનું પોષણમૂલ્ય વધારવામાં ખૂબ જ ઉપયોગી છે. દા.ત., ગોલ્ડન રાઇસ એ જનીન પરિવર્તિત પાક છે, જેમાં વિટામિન Aનું પ્રમાણ ખૂબ જ સારું જોવા મળે છે. આ ચોખા રંગમાં સોનેરી-પીળાશ પડતા હોય છે. બાળકોમાં વિટામિન Aની ખામી દૂર કરવામાં તે ખૂબ ઉપયોગી છે.

In simple words: જનીનિક રૂપાંતરિત વનસ્પતિઓ જંતુનાશકોનો ઉપયોગ ઘટાડવામાં મદદ કરે છે, જેમ કે Bt કપાસ જંતુઓ સામે પ્રતિકારક છે. તે ખાદ્યપાકોનું પોષણ મૂલ્ય પણ વધારે છે, જેમ કે ગોલ્ડન રાઇસમાં વિટામિન Aનું પ્રમાણ વધુ હોય છે, જે બાળકોમાં વિટામિન Aની ઉણપ દૂર કરવામાં મદદ કરે છે.

🎯 Exam Tip: Bt કપાસ (જંતુનાશક ઘટાડવા) અને ગોલ્ડન રાઇસ (પોષણ મૂલ્ય વધારવા) જેવા ઉદાહરણોનો ઉપયોગ કરીને જનીનિક રૂપાંતરિત વનસ્પતિઓની ઉપયોગિતા સમજાવો.

 

Question 7. કતલખાનાની ગાય અને ભૂંડના સ્વાદુપિંડમાંથી ઇસ્યુલિન મેળવવાથી થતા ગેરફાયદાઓની નોંધ લખો.

Answer:

કતલ કરેલા પશુઓમાંથી ઇન્સ્યુલિન મેળવવાથી થતા ગેરફાયદા નીચે મુજબ છે:

1. કતલ કરેલા પશુઓમાંથી મેળવવામાં આવતા ઇન્સ્યુલિનના ઘણા ગેરફાયદા છે.
2. ઇન્સ્યુલિન એક અંતઃસ્ત્રાવ છે જે શરીરમાં ઓછા પ્રમાણમાં ઉત્પન્ન થાય છે, માટે તે માત્રાને સંતોષવા ઘણા પ્રાણીઓની આવશ્યકતા રહે છે. 3. પ્રાણીઓની આવી કતલ એક યોગ્ય બાબત નથી. 4. જો કોઈ પશુ રોગિષ્ઠ હોય ત્યારે તેમાંથી મેળવવામાં આવતું ઇન્સ્યુલિન શરીર માટે હાનિકારક છે.

In simple words: કતલખાનાના પ્રાણીઓમાંથી ઇન્સ્યુલિન મેળવવું એ ઘણા પ્રાણીઓની હત્યા, ઓછું ઉત્પાદન અને જો પ્રાણી રોગીષ્ઠ હોય તો માનવ સ્વાસ્થ્ય માટે જોખમી હોવા જેવા ગેરફાયદા ધરાવે છે.

🎯 Exam Tip: પરંપરાગત રીતે ઇન્સ્યુલિન મેળવવાની પદ્ધતિના નૈતિક અને વ્યવહારિક ગેરફાયદાઓને સમજવો, જે રીકોમ્બિનન્ટ DNA ટેકનોલોજીની જરૂરિયાત દર્શાવે છે.

 

Question 8. પુનઃસંયોજિત ઇસ્યુલિનના ફાયદાઓ વિશે નોંધ લખો.

Answer:

પુનઃસંયોજિત ઇન્સ્યુલિનના ફાયદા નીચે મુજબ છે:

1. પુનઃસંયોજિત ઇન્સ્યુલિન ખૂબ જ ફાયદાકારક છે.
2. આવા ઇન્સ્યુલિન માટે પ્રાણીઓની કતલ કરવાની જરૂર હોતી નથી. 3. પુનઃસંયોજિત ઇન્સ્યુલિનની કિંમત ઓછી હોય છે, માટે દરેકને તેનો લાભ મળી શકે છે. 4. આવા ઇન્સ્યુલિનની કોઈ પણ પ્રકારની આડઅસર જોવા મળતી નથી.

In simple words: પુનઃસંયોજિત ઇન્સ્યુલિન પ્રાણીઓની કતલની જરૂરિયાત વિના ઉત્પાદિત થાય છે, તે સસ્તું છે અને કોઈ આડઅસર કરતું નથી, જે તેને ડાયાબિટીસના દર્દીઓ માટે વધુ સુરક્ષિત અને સુલભ બનાવે છે.

🎯 Exam Tip: પુનઃસંયોજિત ઇન્સ્યુલિનના મુખ્ય ફાયદાઓ (પ્રાણીઓની કતલ ટાળવી, ઓછી કિંમત, આડઅસરનો અભાવ) યાદ રાખો.

 

Question 9. જૈવ-કીટનાશકોનો અર્થ શો છે ? પ્રચલિત જૈવ-કીટનાશકની કાર્યપદ્ધતિ અને તેનાં નામવિસ્તારપૂર્વક જણાવો.

Answer:

જૈવ-કીટનાશકો એવા કીટનાશકો છે જેમાં રસાયણોનો ઉપયોગ થતો નથી, તે વધુ કાર્યક્ષમ હોય છે અને વાતાવરણને પ્રદૂષિત થતું અટકાવે છે.

પ્રચલિત જૈવ-કીટનાશક અને કાર્યપદ્ધતિ:

• Bt ટોક્સિન એ પ્રખ્યાત જૈવ-કીટનાશક છે.
• Bt ટોક્સિન જનીન વનસ્પતિમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, પરંતુ ત્યારે તે નિષ્ક્રિય સ્વરૂપમાં હોય છે.
• જ્યારે કોઈ જીવાત તેના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે તે સક્રિય બની તેનો નાશ કરે છે.
• Bt ટોક્સિન જીવાતોના આંતરડામાં છિદ્રો કરી નાખે છે, પરિણામે તે મૃત્યુ પામે છે.

In simple words: જૈવ-કીટનાશકો એ રાસાયણિક મુક્ત કીટનાશકો છે જે પર્યાવરણને નુકસાન પહોંચાડતા નથી. Bt ટોક્સિન એક પ્રખ્યાત જૈવ-કીટનાશક છે જે વનસ્પતિમાં નિષ્ક્રિય સ્વરૂપે હોય છે, પરંતુ જીવાતોના સંપર્કમાં આવતા જ સક્રિય બનીને તેમના આંતરડામાં છિદ્રો પાડીને તેમને મારી નાખે છે.

🎯 Exam Tip: જૈવ-કીટનાશકોની વ્યાખ્યા, તેમના ફાયદા અને Bt ટોક્સિનની કાર્યપદ્ધતિને વિગતવાર સમજવી મહત્વપૂર્ણ છે.

 

Question 10. પુનઃસંયોજિત DNA ટેકનોલોજીને પૂર્ણ કરવા માટેનાં ચાવીરૂપ પાંચ સાધનોનાં નામ જણાવો અને પ્રત્યેક સાધનનાં કાર્યો પણ નિર્દેશિત કરો.

Answer:

પુનઃસંયોજિત DNA ટેકનોલોજીમાં મુખ્ય પાંચ સાધનો ઉપયોગમાં લેવાય છે:

1. રિસ્ટ્રીક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ: જે DNAની ચોક્કસ જગ્યાએથી કાપણી કરવામાં ઉપયોગી છે.
2. જેલ ઇલેક્ટ્રોફૉરેસીસ: જે DNAના ટુકડાઓના અલગીકરણ માટે ઉપયોગી છે. 3. DNA લાઈગેઝ ઉત્સેચક: જે DNAના અણુઓને જોડવા માટે ઉપયોગી છે. 4. DNAને યજમાનમાં દાખલ કરવા માટેની પદ્ધતિઓ: વિદ્યુત છિદ્રતા (electroporation), સૂક્ષ્મ અંતઃક્ષેપણ (microinjection), કણીય પ્રચંડવર્ષણ (biolistics) જેવી પદ્ધતિઓ ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે. 5. હરીફ યજમાન: જે DNAને પોતાની સાથે સ્વયંજનન માટે લઈ જાય છે.

In simple words: પુનઃસંયોજિત DNA ટેકનોલોજી માટે પાંચ મુખ્ય સાધનો છે: રિસ્ટ્રીક્શન એન્ડોન્યુક્લિએઝ (DNA કાપવા), જેલ ઇલેક્ટ્રોફૉરેસીસ (DNA ટુકડા અલગ કરવા), DNA લાઈગેઝ (DNA જોડવા), DNAને યજમાનમાં દાખલ કરવાની પદ્ધતિઓ (જેમ કે ઇલેક્ટ્રોપોરેશન) અને હરીફ યજમાન (જે DNAનું ગુણન કરે).

🎯 Exam Tip: પુનઃસંયોજિત DNA ટેકનોલોજીના દરેક સાધનનું નામ અને તેનું ચોક્કસ કાર્ય યાદ રાખવું, ખાસ કરીને DNAના કાપણી, જોડાણ, અલગ પાડવા અને યજમાનમાં દાખલ કરવાની પદ્ધતિઓ.