पिछले व्याख्यान (Lecture 16) में हमने देखा कि प्रकृति में स्वतः उत्परिवर्तन (Spontaneous mutation) की दर अत्यंत धीमी ($10^{-5}$ से $10^{-6}$ प्रति जीन) होती है, जो किसी पादप प्रजनक के लिए नई किस्म विकसित करने हेतु अपर्याप्त है। अतः पादप प्रजनन में वांछित आनुवंशिक विविधता उत्पन्न करने के लिए बीजों, कलमों या परागकणों को विशेष भौतिक विकिरणों या रासायनिक पदार्थों से उपचारित कर उत्परिवर्तन की दर को सैकड़ों से हजारों गुना बढ़ाया जाता है—इन उत्परिवर्तन-प्रेरक कारकों को उत्परिवर्तजन (Mutagens या Mutagenic Agents) तथा इस प्रक्रिया को उत्परिवर्तन प्रेरण (Induction of Mutation / Induced Mutagenesis) कहते हैं।

इस व्याख्यान में हम सभी प्रमुख भौतिक उत्परिवर्तजनों (एक्स-किरणें, कोबाल्ट-60 गामा किरणें, तीव्र व तापीय न्यूट्रॉन, तथा अनायनकारी UV किरणें) और रासायनिक उत्परिवर्तजनों (ऐल्किलीकारक EMS व MMS, क्षारक अनुरूप 5-ब्रोमोयूरेसिल व 2-अमीनोप्यूरीन, एक्रिडीन रंजक, नाइट्रस अम्ल एवं सोडियम एज़ाइड) की आणविक क्रियाविधि का गहन अध्ययन करेंगे। साथ ही हम उत्परिवर्तजन उपचार की प्रायोगिक विधि, अर्ध-घातक मात्रा ($LD_{50}$) के निर्धारण, $M_1 \rightarrow M_2 \rightarrow M_3$ पीढ़ियों के प्रबंधन, ड्रोसोफिला में मुलर की प्रसिद्ध $ClB$ तकनीक, और भारत में उत्परिवर्तन प्रजनन द्वारा विकसित प्रमुख किस्मों (जैसे शरबती सोनारा गेहूँ, जगन्नाथ धान, अरुणा अरंडी) का अध्ययन करेंगे।

इस व्याख्यान के अध्ययन के पश्चात् विद्यार्थी निम्नलिखित में सक्षम होंगे:

3.1 उत्परिवर्तजन (Mutagens / Mutagenic Agents): परिभाषा एवं मुख्य वर्ग

3.2 भौतिक उत्परिवर्तजन एवं उनकी क्रियाविधि (Physical Mutagens & Mode of Action)

भौतिक उत्परिवर्तजनों में मुख्यतः विभिन्न प्रकार के उच्च-ऊर्जा विकिरण (Radiations) शामिल हैं, जिन्हें ऊतक में आयन (Ions / Free radicals) उत्पन्न करने की क्षमता के आधार पर दो वर्गों में बाँटा जाता है:

A. आयनकारी विकिरण (Ionizing Radiations):

इनकी तरंगदैर्ध्य अत्यंत छोटी ($<0.01\text{ nm}$ से $10\text{ nm}$) और ऊर्जा अत्यधिक उच्च होती है। जब ये जीवित ऊतकों से गुजरती हैं, तो परमाणुओं से इलेक्ट्रॉन निकालकर धनावेशित आयन और अत्यधिक क्रियाशील मुक्त मूलक (Free Radicals) बनाती हैं:

1. कणिकीय विकिरण (Particulate Radiations):
   • अल्फा ($\alpha$) किरणें: ये धनावेशित हीलियम नाभिक ($^4_2\text{He}^{2+}$) हैं। इनकी आयनन क्षमता बहुत अधिक किंतु वेधन क्षमता (Penetration power) अत्यंत कम होती है।
   • बीटा ($\beta$) किरणें: ये उच्च गति वाले ऋणावेशित इलेक्ट्रॉन ($e^-$) हैं (स्रोत: $^{32}\text{P}$ और $^{35}\text{S}$ रेडियोआइसोटोप); इनकी वेधन क्षमता अल्फा से अधिक किंतु गामा से बहुत कम होती है।
   • तीव्र एवं तापीय न्यूट्रॉन (Fast and Thermal Neutrons): ये आवेश-रहित कण हैं जो परमाणु रिएक्टरों से प्राप्त होते हैं। उच्च नमी या ऑक्सीजन का इनके प्रभाव पर कम असर पड़ता है और ये गुणसूत्रों में भारी संरचनात्मक टूट-फूट (Deletions & Translocations) उत्पन्न करते हैं।
2. अकणिकीय या विद्युत-चुंबकीय विकिरण (Non-particulate / Electromagnetic Radiations):
   • एक्स-किरणें (X-rays — तरंगदैर्ध्य $0.001\text{ nm}$ से $10\text{ nm}$): रॉन्टगन (Roentgen, 1895) द्वारा खोजी गईं एक्स-किरणें X-रे मशीन में टंगस्टन लक्ष्य पर उच्च गति के इलेक्ट्रॉनों की बमबारी से उत्पन्न की जाती हैं। इनकी वेधन क्षमता उच्च होती है (मुलर, 1927 और स्टैडलर, 1928 ने इन्हीं का उपयोग किया था)।
   • गामा किरणें ($\gamma$-rays — तरंगदैर्ध्य $<0.001\text{ nm}$; सर्वाधिक प्रयुक्त!): ये रेडियोधर्मी समस्थानिकों—मुख्यतः कोबाल्ट-60 ($^{60}\text{Co}$) और सीज़ियम-137 ($^{137}\text{Cs}$)—के नाभिकीय क्षय से उत्पन्न होती हैं। एक्स-किरणों की तुलना में इनकी तरंगदैर्ध्य और भी छोटी तथा वेधन क्षमता (Penetrating power) सर्वाधिक होती है। पूरे खड़े पौधों और फल वृक्षों के दीर्घकालिक (Chronic) उपचार के लिए ‘गामा गार्डन’ (Gamma Garden — जैसे IARI नई दिल्ली और BARC मुंबई में) तथा बीजों के तीव्र (Acute) उपचार के लिए ‘गामा चैंबर’ (Gamma Chamber) का उपयोग किया जाता है।

B. अनायनकारी विकिरण — पराबैंगनी किरणें (Non-ionizing Radiation — Ultraviolet / UV Rays):

• तरंगदैर्ध्य एवं अवशोषण: UV किरणों की तरंगदैर्ध्य $100\text{ nm}$ से $390\text{ nm}$ होती है। DNA के प्यूरीन और पिरिमिडीन क्षारक $254\text{ nm}$ (लगभग $254–260\text{ nm}$) तरंगदैर्ध्य की UV-C किरणों का अधिकतम अवशोषण करते हैं, अतः $254\text{ nm}$ सर्वाधिक उत्परिवर्तनजन्य है (स्रोत: मरकरी वाष्प लैंप)।
• वेधन क्षमता एवं प्रयुक्त सामग्री: UV किरणों की ऊर्जा कम होने से इनकी वेधन क्षमता अत्यंत कम होती है—ये बीजचोल या बहुकोशिकीय ऊतकों को भेद नहीं पातीं। इसलिए पादप प्रजनन में UV किरणों का उपयोग केवल परागकणों (Pollen grains), प्रोटोप्लास्ट और जीवाणु/कवक बीजाणुओं के उपचार के लिए किया जाता है।
• आणविक क्रियाविधि (पिरिमिडीन / थाइमीन डाइमर का निर्माण): UV किरणें एक ही DNA रज्जुक पर पास-पास स्थित दो पिरिमिडीन क्षारकों (विशेषकर दो थाइमीन क्षारकों — $T$ और $T$) के बीच $C_5-C_5$ और $C_6-C_6$ सहसंयोजक बंध बनाकर एक साइक्लोब्यूटेन वलय युक्त ‘थाइमीन डाइमर’ (Thymine Dimer — $T=T$) तथा साइटोसिन का जलयोजन (Cytosine hydrate) बना देती हैं। थाइमीन डाइमर से DNA द्विकुंडली विकृत हो जाती है और DNA प्रतिकृति रुक जाती है या त्रुटिपूर्ण हो जाती है।
• प्रकाश-पुनर्सक्रियण मरम्मत (Photoreactivation Repair): यदि UV-उपचारित कोशिकाओं को तुरंत दृश्य नीले प्रकाश ($300–500\text{ nm}$) में रखा जाए, तो प्रकाश-सक्रिय DNA फोटोलायेज (Photolyase) एंजाइम थाइमीन डाइमर को तोड़कर DNA को पुनः सामान्य कर देता है!

3.3 रासायनिक उत्परिवर्तजन एवं उनकी आणविक क्रियाविधि (Chemical Mutagens & Mode of Action)

रासायनिक उत्परिवर्तजन आयनकारी विकिरणों की तुलना में गुणसूत्रों को कम तोड़ते हैं और मुख्यतः जीन या बिंदु उत्परिवर्तन (Point Mutations) उत्पन्न करते हैं। इन्हें क्रियाविधि के आधार पर चार प्रमुख वर्गों में बाँटा जाता है:

3.4 उत्परिवर्तन प्रेरित करने की प्रायोगिक विधि एवं $LD_{50}$ (Procedure for Induction of Mutation)

1. पादप सामग्री का चयन (Choice of Plant Material):
   • बीज द्वारा प्रवर्धित फसलों में सूखे, स्वस्थ एवं एकसमान आकार के बीज (Dry seeds — नमी $10\%–12\%$) सबसे अधिक उपयोग किए जाते हैं क्योंकि उन्हें संभालना, डाक से भेजना और उपचारित करना सबसे आसान होता है।
   • कायिक प्रवर्धित फसलों (गन्ना, आलू, सेब, गुलाब) में कलम (Cuttings), कंद (Tubers), बल्ब या कक्षस्थ कलिकाओं का उपयोग किया जाता है।
2. उत्परिवर्तजन की मात्रा का निर्धारण — अर्ध-घातक मात्रा ($LD_{50}$ — Lethal Dose 50):
   $LD_{50}$ की परिभाषा: उत्परिवर्तजन की वह मात्रा (विकिरण खुराक या रसायन की सांद्रता $\times$ समय) जो उपचारित बीजों या जीवों के $50\%$ भाग की मृत्यु कर देती है (और $50\%$ पौधे जीवित बचते हैं), अर्ध-घातक मात्रा ($LD_{50}$ — Lethal Dose 50) कहलाती है। पादप प्रजनन में $LD_{50}$ (या $GR_{50}$ — $50\%$ Growth Reduction dose) को इष्टतम मात्रा (Optimum Dose) माना जाता है क्योंकि इस पर बंध्यता अत्यधिक बढ़े बिना उपयोगी उत्परिवर्तनों की अधिकतम आवृत्ति प्राप्त होती है।
3. उपचार प्रक्रिया (Mutagen Treatment Procedure):
   • भौतिक उपचार: सूखे बीजों को गामा चैंबर ($^{60}\text{Co}$) में रखकर निर्धारित मात्रा (जैसे अनाजों में $150–300\text{ Gy}$ या $15–30\text{ kR}$) से विकिरणित किया जाता है और तुरंत खेत में बो दिया जाता है।
   • रासायनिक उपचार (जैसे EMS): बीजों को पहले $4–6$ घंटे आसुत जल में भिगोया जाता है (Pre-soaking), फिर फॉस्फेट बफर ($pH\,7.0$) में बने $0.1\%–0.5\%$ EMS के ताजे जलीय विलयन में $4–6$ घंटे रखा जाता है, और अंत में बहते पानी में $4–6$ घंटे अच्छी तरह धोकर (Post-washing) तुरंत खेत में बो दिया जाता है।
4. उपचारित पीढ़ियों का नामकरण एवं प्रबंधन ($M_1, M_2, M_3$ Generations):
   • $M_0$: उपचार से ठीक पहले के अनुपचारित बीज।
   • $M_1$ पीढ़ी (प्रथम उत्परिवर्तित पीढ़ी): उपचारित बीजों को सीधे घनी दूरी पर बोकर उगाई गई पीढ़ी। $M_1$ पौधों में विकिरण क्षति, काइमेरा (Chimera — क्योंकि भ्रूण में कई कोशिकाएँ होती हैं) और पराग बंध्यता दिखती है। चूँकि प्रेरित उत्परिवर्तन अप्रभावी ($Aa$) होते हैं, अतः $M_1$ में केवल दुर्लभ प्रभावी उत्परिवर्तन ही दिखते हैं। प्रत्येक $M_1$ पौधे में स्व-परागण होने दिया जाता है और उसकी मुख्य बाली (Main spike/panicle) के बीज अलग-अलग काटे जाते हैं।
   • $M_2$ पीढ़ी (पृथक्करण एवं मुख्य चयन पीढ़ी!): प्रत्येक $M_1$ बाली के बीजों को अलग-अलग पादप-से-कतार (Plant-to-row / Ear-to-row) विधि से एक विशाल $M_2$ समष्टि के रूप में उगाया जाता है। यहाँ अप्रभावी उत्परिवर्तन समयुग्मजी अवस्था ($aa$) में आकर प्रकट हो जाते हैं! $M_2$ में स्पष्ट दिखने वाले वृहत् उत्परिवर्तियों (Macro-mutants — जैसे बौने, शीघ्र पकने वाले या रोग-प्रतिरोधी पौधे) का एकल पौधे के रूप में चयन किया जाता है।
   • $M_3$ एवं $M_4$ पीढ़ियाँ: $M_2$ में चुने गए पौधों की सत्य-प्रजननता (Homozygosity) की पुष्टि $M_3$ कतारों में की जाती है और सूक्ष्म उत्परिवर्तनों (Micro-mutations) के लिए प्रारंभिक उपज परीक्षण शुरू किए जाते हैं।

3.5 उत्परिवर्तनों की पहचान की शास्त्रीय विधियाँ (Classical Methods of Mutation Detection)

2. ड्रोसोफिला में अटैच्ड-X विधि (Attached-X Method — L.V. Morgan):

इसमें X-गुणसूत्र पर प्रेरित दृश्य अप्रभावी उत्परिवर्तनों (Visible sex-linked recessive mutations) को सीधे $F_1$ पीढ़ी में पहचानने के लिए ऐसी मादा ड्रोसोफिला ($\widehat{XX}Y$) का उपयोग किया जाता है जिसके दोनों X-गुणसूत्र एक ही सेंट्रोमियर से जुड़े होते हैं। जब उपचारित नर ($X^* Y$) का संकरण $\widehat{XX}Y$ मादा से कराया जाता है, तो जीवित पुत्रों ($X^* Y$) को अपना एकमात्र X-गुणसूत्र सीधे अपने पिता से मिलता है और कोई भी नया दृश्य अप्रभावी उत्परिवर्तन $F_1$ पुत्र में तुरंत प्रकट हो जाता है!

3. जीवाणुओं में रासायनिक उत्परिवर्तजनों की जाँच हेतु ‘एम्स परीक्षण’ (Ames Test — Bruce Ames, 1973):

किसी अज्ञात रसायन, कीटनाशक या खाद्य योजक की उत्परिवर्तनजन्य (Mutagenic) और कैंसरजन्य (Carcinogenic) क्षमता की त्वरित जाँच के लिए ब्रूस एम्स (1973) ने जीवाणु Salmonella typhimurium के हिस्टिडीन-अक्षम विभेद ($his^-$ auxotroph) का उपयोग किया। संदिग्ध रसायन (और स्तनधारी यकृत निष्कर्ष / Rat liver S9 extract) मिलाने पर यदि हिस्टिडीन-रहित माध्यम पर प्रतिगामी उत्परिवर्तन ($his^- \longrightarrow his^+$ prototroph) से जीवाणु कॉलोनियों की संख्या नियंत्रण की तुलना में बहुत अधिक बढ़ जाती है, तो वह रसायन एक प्रबल उत्परिवर्तजन है।

3.6 भारत में उत्परिवर्तन प्रजनन द्वारा विकसित प्रमुख फसल किस्में (Famous Mutant Varieties in India)

• गेहूँ (Wheat): शरबती सोनारा (Sharbati Sonora, 1967) — डॉ. एम.एस. स्वामीनाथन और उनके दल द्वारा मेक्सिको की लाल दाने वाली बौनी किस्म ‘सोनारा-64’ को गामा किरणों से उपचारित करके विकसित सुनहरे (Amber) दाने वाली ऐतिहासिक किस्म; तथा पूसा लर्मा (Pusa Lerma) (लर्मा रोजो-64A का गामा उत्परिवर्ती)।
• धान (Rice): जगन्नाथ (Jagannath, 1969) — लंबी किस्म T-141 का एक्स-किरण प्रेरित अर्ध-बौना उत्परिवर्ती; तथा प्रभावती और सत्तार।
• अरंडी (Castor): अरुणा (Aruna) — HC-6 किस्म को तापीय न्यूट्रॉन (Thermal neutrons) से उपचारित करके विकसित शीघ्र पकने वाली किस्म ($270$ दिन से घटकर $120$ दिन!)।
• कपास (Cotton): इंदौर-2 (एक्स-किरण), एमसीयू-7 (MCU-7) (एक्स-किरण) एवं रश्मि।
• दलहन (Pulses): मूँग में पंत मूँग-2, TAP-7, मुम्-2 (MUM-2); उड़द में TAU-1, CO-4; अरहर में ट्रॉम्बे विशाखा-1 (TAT-10); चने में पूसा-408 (अजय), पूसा-413 (अतुल), पूसा-417 (गिरनार)।
• गन्ना एवं पपीता: गन्ने में लाल सड़न प्रतिरोधी Co-8152; पपीते में बौनी उत्परिवर्ती किस्म पूसा नन्हा (Pusa Nanha — गामा किरणों से)।

सारणी 6.1: प्रमुख भौतिक एवं रासायनिक उत्परिवर्तजनों की मास्टर संदर्भ तालिका

सारणी 6.2: भौतिक उत्परिवर्तजन (Physical Mutagens) बनाम रासायनिक उत्परिवर्तजन (Chemical Mutagens)

• गामा किरणों ($\gamma$-rays) के दो मुख्य रेडियोधर्मी स्रोत कोबाल्ट-60 ($^{60}\text{Co}$) और सीज़ियम-137 ($^{137}\text{Cs}$) हैं; इनकी वेधन क्षमता सभी विकिरणों में सर्वाधिक होती है।
• पराबैंगनी किरणें (UV rays) अनायनकारी होती हैं; इनका अधिकतम DNA अवशोषण $254\text{ nm}$ पर होता है और ये थाइमीन डाइमर ($T=T$) बनाती हैं। कम वेधन क्षमता के कारण पादपों में इनका उपयोग केवल परागकणों (Pollen grains) के उपचार में होता है।
• EMS (Ethyl Methane Sulphonate) एक ऐल्किलीकारक रसायन है जो ग्वानिन को $O^6$-एथिलग्वानिन में बदलकर मुख्यतः $G:C \longrightarrow A:T$ संक्रमण प्रेरित करता है।
• 5-ब्रोमोयूरेसिल (5-BU) थाइमीन ($T$) का क्षारक अनुरूप है, जबकि 2-अमीनोप्यूरीन (2-AP) एडिनिन ($A$) का क्षारक अनुरूप है।
• एक्रिडीन रंजक (Acridine orange, Proflavine) और एथिडियम ब्रोमाइड अंतर्वेशी कारक हैं जो केवल फ्रेमशिफ्ट उत्परिवर्तन (Frameshift mutations) उत्पन्न करते हैं।
• नाइट्रस अम्ल ($HNO_2$) ऑक्सीडेटिव विऐमीनीकरण द्वारा साइटोसिन को यूरेसिल ($C \to U$), एडिनिन को हाइपोजैंथिन ($A \to Hx$) और ग्वानिन को जैंथिन ($G \to X$) में बदल देता है।
• ड्रोसोफिला में मुलर की $ClB$ विधि (1927) का उपयोग X-गुणसूत्र पर प्रेरित अप्रभावी घातक उत्परिवर्तनों का पता लगाने के लिए किया जाता है।
• किसी रसायन की उत्परिवर्तनजन्य/कैंसरजन्य क्षमता जाँचने का एम्स परीक्षण (Ames Test, 1973) Salmonella typhimurium ($his^-$ विभेद) जीवाणु पर किया जाता है।
• शरबती सोनारा (1967) गेहूँ की प्रसिद्ध किस्म है जिसे डॉ. एम.एस. स्वामीनाथन ने मेक्सिकन किस्म ‘सोनारा-64’ के गामा किरण उपचार से विकसित किया था।

A. रिक्त स्थान की पूर्ति करें (10 Fill in the Blanks)

1. उत्परिवर्तन की दर को बढ़ाने वाले भौतिक या रासायनिक कारकों को ________ कहते हैं। [उत्परिवर्तजन (Mutagens)]
2. गामा किरणों के प्रमुख रेडियोधर्मी स्रोत ________ एवं ________ हैं। [कोबाल्ट-60 ($^{60}\text{Co}$), सीज़ियम-137 ($^{137}\text{Cs}$)]
3. पराबैंगनी किरणों का अधिकतम DNA अवशोषण ________ नैनोमीटर तरंगदैर्ध्य पर होता है और ये ________ डाइमर बनाती हैं। [$254\text{ nm}$, थाइमीन / पिरिमिडीन ($T=T$)]
4. EMS का पूरा नाम ________ है और यह एक ________ कारक है। [एथिल मीथेन सल्फोनेट (Ethyl Methane Sulphonate), ऐल्किलीकारक (Alkylating)]
5. 5-ब्रोमोयूरेसिल (5-BU) सामान्य कीटो रूप में ________ से तथा इनोल रूप में ________ से युग्मन करता है। [एडिनिन ($A$), ग्वानिन ($G$)]
6. एक्रिडीन ऑरेंज और प्रोफ्लेविन क्षारकों के बीच धँसकर ________ उत्परिवर्तन उत्पन्न करते हैं। [फ्रेमशिफ्ट (Frameshift)]
7. उत्परिवर्तजन की वह मात्रा जो $50\%$ उपचारित बीजों/जीवों को मार देती है, ________ कहलाती है। [$LD_{50}$ (Lethal Dose 50)]
8. ड्रोसोफिला में X-सहलग्न घातक उत्परिवर्तनों की पहचान के लिए ________ ने सन् 1927 में $ClB$ विधि विकसित की थी। [एच.जे. मुलर (H.J. Muller)]
9. जीवाणुओं में रसायनों की उत्परिवर्तनजन्य क्षमता जाँचने का एम्स परीक्षण ________ नामक जीवाणु पर किया जाता है। [Salmonella typhimurium]
10. मेक्सिकन गेहूँ सोनारा-64 के गामा किरण उपचार से विकसित प्रसिद्ध भारतीय किस्म ________ है। [शरबती सोनारा (Sharbati Sonora)]

B. अति-लघु उत्तरीय प्रश्न (10 Very Short Answer Questions — एक वाक्य में उत्तर)

1. उत्परिवर्तजन (Mutagen) को परिभाषित कीजिए।
   उत्तर: वे भौतिक विकिरण या रासायनिक पदार्थ जो जीव के आनुवंशिक पदार्थ में उत्परिवर्तन प्रेरित करते हैं, उत्परिवर्तजन कहलाते हैं।
2. गामा गार्डन (Gamma garden) क्या है?
   उत्तर: एक सुरक्षित वृत्ताकार खेत जिसके केंद्र में कोबाल्ट-60 ($^{60}\text{Co}$) का स्रोत लगा होता है, जहाँ पूरे खड़े पौधों को दीर्घकालिक गामा विकिरण दिया जाता है।
3. थाइमीन डाइमर (Thymine dimer) कैसे बनता है?
   उत्तर: $254\text{ nm}$ पराबैंगनी (UV) किरणों के प्रभाव से एक ही DNA रज्जुक के दो आसन्न थाइमीन क्षारकों के बीच सहसंयोजक बंध बनने से थाइमीन डाइमर बनता है।
4. क्षारक अनुरूप (Base analogues) क्या हैं? दो उदाहरण दीजिए।
   उत्तर: सामान्य DNA क्षारकों के समान संरचना वाले वे रसायन जो प्रतिकृति के समय DNA में जुड़कर उत्परिवर्तन करते हैं; उदा. 5-ब्रोमोयूरेसिल (5-BU) और 2-अमीनोप्यूरीन (2-AP)।
5. EMS द्वारा उत्परिवर्तन करने की मुख्य आणविक क्रिया क्या है?
   उत्तर: EMS ग्वानिन के $O^6$ स्थान का एथिलीकरण कर $O^6$-एथिलग्वानिन बनाता है, जो थाइमीन से जुड़कर $G:C \rightarrow A:T$ संक्रमण करता है।
6. $LD_{50}$ का निर्धारण क्यों आवश्यक है?
   उत्तर: क्योंकि $LD_{50}$ से कम मात्रा पर उत्परिवर्तन बहुत कम मिलते हैं और इससे अधिक मात्रा पर अधिकांश पौधे मर जाते हैं या बंध्य हो जाते हैं।
7. मुलर के $ClB$ गुणसूत्र में $C, l$ और $B$ अक्षर क्या दर्शाते हैं?
   उत्तर: $C$ = क्रॉसओवर सप्रेसर (प्रतिलोमन), $l$ = अप्रभावी घातक जीन (Recessive lethal), और $B$ = बार आँख (Bar eye प्रभावी मार्कर)।
8. एम्स परीक्षण (Ames test) का क्या उद्देश्य है?
   उत्तर: किसी रासायनिक पदार्थ की उत्परिवर्तनजन्य (Mutagenic) और संभावित कैंसरजन्य (Carcinogenic) क्षमता का त्वरित परीक्षण करना।
9. भारत में उत्परिवर्तन प्रजनन द्वारा विकसित गेहूँ, धान और अरंडी की एक-एक किस्म का नाम लिखिए।
   उत्तर: गेहूँ = शरबती सोनारा; धान = जगन्नाथ; अरंडी = अरुणा।
10. रासायनिक उत्परिवर्तजन उपचार के बाद बीजों को बहते पानी में क्यों धोया जाता है (Post-washing)?
    उत्तर: बीजचोल पर चिपके अवशिष्ट रसायन को हटाने के लिए ताकि अंकुरित हो रहे भ्रूण पर अनावश्यक विषाक्त प्रभाव न पड़े और काम करने वाले व्यक्ति सुरक्षित रहें।

A. अंतर स्पष्ट करें (Differentiate Between)

B. व्याख्या/वर्णन करें (Explain / Describe Questions)

नोट: नीचे दिए गए प्रश्न कृषि विश्वविद्यालयों की सेमेस्टर परीक्षाओं (B.Sc. Ag.) तथा ICAR JRF/SRF/NET के वास्तविक प्रश्न-प्रारूप (PYQ-Pattern) पर आधारित अभ्यास प्रश्न हैं:

1. [2 अंक — परिभाषा] अर्ध-घातक मात्रा ($LD_{50}$) और गामा गार्डन (Gamma garden) को परिभाषित कीजिए।
2. [2 अंक — कारण बताइए] सूखे बीजों में उत्परिवर्तन प्रेरित करने के लिए पराबैंगनी (UV) किरणों का उपयोग क्यों नहीं किया जा सकता?
3. [3 अंक — क्रियाविधि] नाइट्रस अम्ल ($HNO_2$) और एक्रिडीन रंजक DNA में किस प्रकार उत्परिवर्तन उत्पन्न करते हैं?
4. [5 अंक — पहचान विधि] ड्रोसोफिला में लिंग-सहलग्न घातक उत्परिवर्तनों का पता लगाने की मुलर की ‘$ClB$ विधि’ का आरेख सहित वर्णन कीजिए।
5. [5 अंक — तुलना] भौतिक और रासायनिक उत्परिवर्तजनों में अंतर स्पष्ट कीजिए तथा EMS और 5-ब्रोमोयूरेसिल की आणविक क्रियाविधि समझाइए।
6. [10 अंक — निबंधात्मक] किसी स्व-परागित फसल में उत्परिवर्तन प्रजनन द्वारा नई किस्म विकसित करने की संपूर्ण प्रक्रिया ($M_0$ से $M_5$ पीढ़ी तक) का सचित्र वर्णन कीजिए तथा भारत में उत्परिवर्तन प्रजनन की प्रमुख उपलब्धियों पर प्रकाश डालिए।