UPSC प्रारंभिक परीक्षा पिछले वर्ष के प्रश्न 2023: विज्ञान और प्रौद्योगिकी | यूपीएससी पिछले वर्ष के प्रश्न (विषयवार) PDF Download

प्रश्न 1: निम्नलिखित बयानों पर विचार करें:

• कुछ सूक्ष्मजीव ऐसे वातावरण में बढ़ सकते हैं जिनका तापमान पानी के उबलने के बिंदु से अधिक है।
• कुछ सूक्ष्मजीव ऐसे वातावरण में बढ़ सकते हैं जिनका तापमान पानी के जमने के बिंदु से कम है।
• कुछ सूक्ष्मजीव अत्यधिक अम्लीय वातावरण में बढ़ सकते हैं, जिसमें pH मान 3 से कम होता है।

उपरोक्त में से कितने बयान सही हैं? (क) केवल एक (ख) केवल दो (ग) सभी तीन (घ) कोई नहीं

उत्तर: (ग)

• हाइपरथर्मोफिलिक ('सुपरहिट-प्रेमी') बैक्टीरिया और आर्किया उच्च तापमान वाले वातावरण में पाए जाते हैं। इसलिए, बयान 1 सही है।
• सूक्ष्मजीव जैवमंडल के हर भाग में रहते हैं, और उनमें से कुछ कम तापमान पर बढ़ने में सक्षम होते हैं, जिसमें जमने के बिंदु से नीचे के तापमान शामिल हैं। ये सूक्ष्मजीव समुद्र में या ऊँचे पहाड़ों में रहते हैं। इसलिए, बयान 2 सही है।
• एसिडोफाइल्स सूक्ष्मजीव हैं जो अत्यधिक अम्लीय वातावरण में सर्वोत्तम वृद्धि दिखाते हैं। वे दो प्रकार के होते हैं। अत्यधिक एसिडोफाइल्स ऐसे वातावरण में रहते हैं जिनका pH मान <3 होता="" है,="" और="" मध्य="" एसिडोफाइल्स="" ऐसे="" परिस्थितियों="" में="" सर्वोत्तम="" वृद्धि="" करते="" हैं="" जिनका="" ph="" मान="" 3="" से="" 5="" के="" बीच="" होता="" है।="" इसलिए,="" बयान="" 3="" सही="">

प्रश्न 2: 'वोल्बाचिया विधि' कभी-कभी निम्नलिखित में से किस संदर्भ में चर्चा की जाती है? (क) मच्छरों द्वारा फैलने वाली वायरल बीमारियों को नियंत्रित करना (ख) फसल के अवशेषों को पैकिंग सामग्री में बदलना (ग) बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक का उत्पादन (घ) बायोमास के थर्मो-केमिकल रूपांतरण से बायोचार का उत्पादन

उत्तर: (क)

वोल्बाचिया प्राकृतिक बैक्टीरिया हैं जो कीट प्रजातियों के 60% तक में पाए जाते हैं, जिनमें कुछ मच्छर भी शामिल हैं। वोल्बाचिया बैक्टीरिया लोगों या जानवरों (जैसे, मछलियाँ, पक्षी, पालतू जानवर) को बीमार नहीं कर सकते।

कई वर्षों से, वैज्ञानिक वोल्बाचिया का अध्ययन कर रहे हैं, यह जानने के लिए कि इसे मानव वायरस को संचरित करने वाले मच्छरों को नियंत्रित करने के लिए संभावित रूप से कैसे उपयोग किया जा सकता है।

विश्व मच्छर कार्यक्रम की वोल्बाचिया विधि:

WMP की क्षेत्रीय टीमें एक निश्चित अवधि में वोल्बाचिया वाले नर और मादा एडीज एजेप्टी मच्छरों को छोड़ती हैं। ये मच्छर फिर जंगली मच्छर जनसंख्या के साथ प्रजनन करते हैं। समय के साथ, वोल्बाचिया वाले मच्छरों का प्रतिशत बढ़ता है जब तक कि इसे और अधिक रिलीज़ की आवश्यकता नहीं होती। वोल्बाचिया वाले मच्छरों में लोगों को वायरस संचरित करने की क्षमता कम होती है, जिससे ज़िका, डेंगू, चिकुनगुनिया और पीला बुखार के प्रकोप का जोखिम कम होता है।

इसलिए, विकल्प (a) सही है।

प्रश्न 3: 'एरियल मेटाजेनोमिक्स' निम्नलिखित में से किस स्थिति को सबसे अच्छा संदर्भित करता है? (a) एक बार में एक आवास में हवा से DNA नमूने इकट्ठा करना (b) एक आवास की पक्षियों की प्रजातियों की आनुवंशिक संरचना को समझना (c) चलती हुई जानवरों से रक्त नमूने इकट्ठा करने के लिए वायु-जनित उपकरणों का उपयोग करना (d) असमर्थित क्षेत्रों में पौधों और जानवरों के नमूने इकट्ठा करने के लिए ड्रोन भेजना।

मेटाजेनोमिक्स उन सभी जीवों (आम तौर पर सूक्ष्मजीवों) से पृथक और विश्लेषित पूरे न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों की संरचना और कार्य का अध्ययन है। मेटाजेनोमिक्स अक्सर सूक्ष्मजीवों के एक विशिष्ट समुदाय का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे कि मानव त्वचा पर, मिट्टी में या जल नमूने में रहने वाले सूक्ष्मजीव। एरियल मेटाजेनोमिक्स एक वैज्ञानिक क्षेत्र है जिसमें हवा में उपस्थित आनुवंशिक सामग्री का अध्ययन किया जाता है, विशेष रूप से वायुमंडल में निलंबित सूक्ष्मजीवों का DNA और RNA। यह विभिन्न पर्यावरणों जैसे बाहरी हवा, आंतरिक हवा, और वायु-जनित कणों से एकत्रित हवा के नमूनों में पाए जाने वाले सूक्ष्मजीव समुदायों या माइक्रोबायोम के विश्लेषण पर ध्यान केंद्रित करता है।

इसलिए, विकल्प A सही है।

प्रश्न 4: ‘माइक्रोसैटेलाइट डीएनए’ किस मामले में उपयोग किया जाता है? (क) विभिन्न प्रजातियों के बीच विकासात्मक संबंधों का अध्ययन करना (ख) ‘स्टेम सेल्स’ को विभिन्न कार्यात्मक ऊतकों में परिवर्तित करने के लिए उत्तेजित करना (ग) बागवानी पौधों की क्लोनल प्रजनन को बढ़ावा देना (घ) एक जनसंख्या में दवा के परीक्षणों की श्रृंखला आयोजित करके दवाओं की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करना

उत्तर: (क, घ)

• माइक्रोसैटेलाइट, जो कि जीनोमिक्स से संबंधित है, एक छोटे डीएनए खंड को संदर्भित करता है, जो आमतौर पर एक से छह या उससे अधिक बेस पेयर लंबा होता है, और जिसे एक विशेष जीनोमिक स्थान पर कई बार अनुक्रम में दोहराया जाता है। ये डीएनए अनुक्रम सामान्यतः गैर-कोडिंग होते हैं।
• ये रोग की प्रचलितता, दुर्लभ रोगों से संबंधित नए जीन की खोज, उन्नत निदान विधियों, और इन रोगों के लिए नए उपचारों के विकास में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करने में सहायक होते हैं।

इसलिए, विकल्प (क/घ) सही है।

प्रश्न 5: निम्नलिखित क्रियाओं पर विचार करें:

• कार के दुर्घटना/टकराव का पता लगाना, जिससे लगभग तात्कालिक रूप से एयरबैग का कार्यान्वयन होता है।
• लैपटॉप के जमीन की ओर आकस्मिक गिरने का पता लगाना, जिससे हार्ड ड्राइव तुरंत बंद हो जाती है।
• स्मार्टफोन के झुकाव का पता लगाना, जिससे डिस्प्ले का पोर्ट्रेट और लैंडस्केप मोड के बीच घुमाव होता है।

उपरोक्त में से कितनी क्रियाओं में एक्सेलेरोमीटर का कार्य आवश्यक है? (क) केवल एक (ख) केवल दो (ग) सभी तीन (घ) कोई नहीं

एक्सेलेरोमीटर के कार्य:

• एक्सेलेरोमीटर संकेतों का पता लगाता है जो प्रमुख वाहन दुर्घटनाओं/टकरावों की पहचान के लिए उपयोग किए जाते हैं। इसलिए, कथन 1 सही है।
• एक्सेलेरोमीटर के अनुप्रयोग कई शैक्षणिक और उपभोक्ता-आधारित क्षेत्रों में फैले हुए हैं। उदाहरण के लिए, लैपटॉप में एक्सेलेरोमीटर हार्ड ड्राइव को क्षति से बचाते हैं। यदि लैपटॉप उपयोग के दौरान अचानक गिरता है, तो एक्सेलेरोमीटर अचानक गिरावट का पता लगाएगा और हार्ड ड्राइव को तुरंत बंद कर देगा ताकि पढ़ने वाले सिर हार्ड ड्राइव प्लेटर पर न लगें। इसलिए, कथन 2 सही है।
• एक्सेलेरोमीटर उपयोगकर्ता को किसी वस्तु के चारों ओर के वातावरण को बेहतर ढंग से समझने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, स्मार्टफोन अपने डिस्प्ले को पोर्ट्रेट और लैंडस्केप मोड के बीच घुमाते हैं, यह इस पर निर्भर करता है कि आप फोन को कैसे झुकाते हैं। इसलिए, कथन 3 सही है।

प्रश्न 6: पुनरावृत्त एक्वाकल्चर सिस्टम में बायोफिल्टर की भूमिका के संदर्भ में, निम्नलिखित कथनों पर विचार करें:

बायोफिल्टर्सअपशिष्ट उपचार प्रदान करते हैं।

• बायोफिल्टर्सएमोनिया को नाइट्रेट में परिवर्तित करते हैं।
• बायोफिल्टर्सफॉस्फोरस की मात्रा बढ़ाते हैं।

उपरोक्त दिए गए बयानों में से कितने सही हैं? (क) केवल एक (ख) केवल दो (ग) सभी तीन (घ) कोई नहीं

उत्तर: (ख) पुनः प्रवाहित एक्वाकल्चर प्रणाली (RAS) में बायोफिल्टर्स की भूमिका:

• RAS बायोफिल्टर्स मछली की प्रोटीन कैटाबोलिज्म और ऑक्सीडेशन प्रक्रियाओं द्वारा उत्पन्न नाइट्रोजेनस अपशिष्ट उत्पादों को हटाने का कार्य करते हैं। इसलिए, बयान 1 सही है।
• RAS आम तौर पर मछली के प्रोटीन कैटाबोलिज्म के उपोत्पाद के रूप में उत्पन्न होने वाले एमोनिया के स्तर को नियंत्रित करने के लिए एक बायोफिल्टर का उपयोग करते हैं।
• बायोफिल्टर एक ऐसा सब्सट्रेट प्रदान करता है जिस पर नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया बढ़ते हैं। ये बैक्टीरिया एमोनिया का उपभोग करते हैं और नाइट्राइट उत्पन्न करते हैं, जो मछलियों के लिए भी विषैला होता है।
• बायोफिल्टर में अन्य नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया नाइट्राइट का उपभोग करते हैं और नाइट्रेट का उत्पादन करते हैं। इसलिए, बयान 2 सही है।
• बायोफिल्टर प्रणाली कृत्रिम पानी से नाइट्राइट, नाइट्रेट, फॉस्फोरस, और एमोनियम आयनों की सांद्रता को कम करती है। इसलिए, बयान 3 सही नहीं है।

प्रश्न 7: निम्नलिखित जोड़ों पर विचार करें:

उपरोक्त जोड़ों में से कितने सही मेल खा रहे हैं? (क) केवल एक (ख) केवल दो (ग) सभी तीन (घ) कोई नहीं

उत्तर: (घ)

• सेफेइड्स, जिन्हें सेफेइड वैरिएबल्स भी कहा जाता है, वे तारे हैं जो समय-समय पर चमकते और मंद होते हैं। यह व्यवहार उन्हें कुछ दशकों के प्रकाश वर्ष की दूरी तक कॉस्मिक यार्डस्टिक्स के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है। इसलिए, जोड़ी 1 सही मेल नहीं खाती।
• सेफेइड्स के बारे में जानकारी दोहराई जाती है, इसलिए जोड़ी 1 सही मेल नहीं खाती।

प्रश्न 8: निम्नलिखित बयानों पर विचार करें:

• नेबुलासुपरनोवा के विस्फोट द्वारा फेंके गए गैस और धूल से आते हैं। इसलिए, जोड़ी 2 सही मेल नहीं खाती।
• पल्सार

बैलेस्टिक मिसाइलें उड़ान के दौरान सबसोनिक गति पर जेट-प्रोपेल्ड होती हैं, जबकि क्रूज़ मिसाइलें केवल उड़ान के प्रारंभिक चरण में रॉकेट द्वारा संचालित होती हैं।

• अग्नि-V एक मध्य-रेंज सुपरसोनिक क्रूज़ मिसाइल है, जबकि ब्रह्मोस एक ठोस ईंधन वाली अंतरमहाद्वीपीय बैलेस्टिक मिसाइल है।

ऊपर दिए गए कौन से कथन सही हैं? (क) केवल 1 (ख) केवल 2 (ग) दोनों 1 और 2 (घ) न तो 1 और न ही 2

उत्तर: (घ) क्रूज़ मिसाइलें उड़ान के दौरान सबसोनिक गति पर जेट-प्रोपेल्ड होती हैं, जबकि बैलेस्टिक मिसाइलें केवल प्रारंभिक (बूस्ट) चरण में रॉकेट-प्रेरित होती हैं, जिसके बाद वे लक्ष्य की ओर एक आर्किंग पथ पर चलती हैं। इसलिए, कथन 1 सही नहीं है। अग्नि V भारत की लंबी दूरी की सतह-से-सतह बैलेस्टिक मिसाइल है, जो 5,000 किमी दूर के लक्ष्य को सटीकता के साथ मार सकती है। ब्रह्मोस एक सुपरसोनिक क्रूज़ मिसाइल है, जिसे संयुक्त रूसी-भारतीय ब्रह्मोस एयरोस्पेस कंपनी द्वारा विकसित किया गया है। इसलिए, कथन 2 सही नहीं है।

प्रश्न 9: हरे हाइड्रोजन के संदर्भ में निम्नलिखित कथनों पर विचार करें:

• इसे आंतरिक दहन के लिए ईंधन के रूप में सीधे इस्तेमाल किया जा सकता है।
• इसे प्राकृतिक गैस के साथ मिलाकर गर्मी या बिजली उत्पादन के लिए ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
• इसे वाहनों को चलाने के लिए हाइड्रोजन ईंधन सेल में इस्तेमाल किया जा सकता है।

उपरोक्त में से कितने कथन सही हैं? (क) केवल एक (ख) केवल दो (ग) सभी तीन (घ) कोई नहीं

हरे हाइड्रोजन एक प्रकार का हाइड्रोजन है जो नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों जैसे सौर या पवन ऊर्जा का उपयोग करके पानी के इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से उत्पादित होता है। हरी हाइड्रोजन को आंतरिक दहन के लिए ईंधन के रूप में सीधे इस्तेमाल किया जा सकता है। इसलिए, कथन 1 सही है।

स्वच्छ मार्गों के माध्यम से उत्पन्न हाइड्रोजन को प्राकृतिक गैस पाइपलाइनों में डाला जा सकता है, और परिणामस्वरूप बनने वाले मिश्रणों का उपयोग गर्मी और बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है, जिसमें प्राकृतिक गैस के अकेले उपयोग की तुलना में कम उत्सर्जन होता है। इसलिए, कथन 2 सही है।

• हाइड्रोजन का उपयोग दो प्रकार के वाहनों में किया जा सकता है: आंतरिक दहन इंजन (ICEs) वाले और फ्यूल सेल वाले। उदाहरण के लिए, जर्मनी की हाइड्रोजन-चालित यात्री ट्रेन। इसलिए, कथन 3 सही है।