RBSE Class 12th 2014 Biology-SS-42-2014 Previous Year Papers

उत्तर: प्रथम स्तन्य या खीस (Colostrum) वह पीला, गाढ़ा द्रव है जो माँ के स्तनों से बच्चे के जन्म के तुरंत बाद निकलता है। यह एंटीबॉडीज (विशेषकर IgA) और पोषक तत्वों से भरपूर होता है, जो नवजात शिशु की प्रतिरक्षा प्रणाली को मजबूत करता है।

उत्तर: वाल्टर सटन द्वारा प्रस्तुत वंशागति के सिद्धांत को "गुणसूत्र सिद्धांत" (Chromosomal Theory of Inheritance) कहा जाता है। इस सिद्धांत के अनुसार, जीन गुणसूत्रों पर स्थित होते हैं और युग्मक निर्माण के दौरान गुणसूत्रों के पृथक्करण के साथ जीन भी पृथक होते हैं।

उत्तर: उत्परिवर्तजन (Mutagens) वे भौतिक या रासायनिक कारक हैं जो किसी जीव के डीएनए में उत्परिवर्तन (mutation) उत्पन्न करते हैं। उदाहरण: विकिरण (जैसे एक्स-रे, पराबैंगनी किरणें), रासायनिक पदार्थ (जैसे नाइट्रस अम्ल, एथिल मीथेन सल्फोनेट) आदि।

उत्तर: दूध को दही में परिवर्तित करने वाला बैक्टीरिया लैक्टोबैसिलस (Lactobacillus) है। यह दूध में उपस्थित लैक्टोज शर्करा को लैक्टिक अम्ल में बदल देता है, जिससे दूध का प्रोटीन जम जाता है और दही बनता है।

उत्तर: BOD का पूरा नाम बायोलॉजिकल ऑक्सीजन डिमांड (Biological Oxygen Demand) है। यह जल में उपस्थित कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने के लिए सूक्ष्मजीवों द्वारा आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा को दर्शाता है।

उत्तर: "पोमेटो" (Pomato) पादप का निर्माण आलू (Potato - Solanum tuberosum) और टमाटर (Tomato - Lycopersicon esculentum) के प्रोटोप्लास्ट संलयन से होता है। इस संकर पादप में ऊपर टमाटर के फल और जड़ों में आलू के कंद विकसित होते हैं।

उत्तर: ऐसे अनुक्रम को "पैलिंड्रोमिक अनुक्रम" (Palindromic sequence) कहते हैं। इसमें डीएनए की दोनों लड़ियों पर क्षारकों का क्रम 5' से 3' दिशा में पढ़ने पर समान होता है। उदाहरण: GAATTC (एक लड़ी पर) और CTTAAG (दूसरी लड़ी पर, लेकिन 5'→3' दिशा में पढ़ने पर GAATTC ही होता है)।

उत्तर: Bt विष (Bt toxin) उत्पन्न करने वाले जीवाणु का वैज्ञानिक नाम बैसिलस थुरिंजिएन्सिस (Bacillus thuringiensis) है। यह जीवाणु क्रिस्टल प्रोटीन (Cry प्रोटीन) का उत्पादन करता है, जो कुछ कीटों के लिए विषैला होता है।

उत्तर: चिकित्सा के क्षेत्र में जैव प्रौद्योगिकी का एक महत्वपूर्ण उपयोग पुनः संयोजक इंसुलिन (Recombinant Insulin) का उत्पादन है। इसे मानव इंसुलिन जीन को जीवाणु (E. coli) में डालकर बनाया जाता है, जिसका उपयोग मधुमेह (डायबिटीज) के उपचार में किया जाता है।

उत्तर: वनोन्मूलन से वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) का स्तर बढ़ जाता है, जिससे ग्लोबल वार्मिंग (भूमंडलीय तापन) होता है।

Answer: Deforestation increases the level of carbon dioxide (CO₂) in the atmosphere, leading to global warming.

उत्तर: उत्प्रेरक परिवर्तक का उपयोग स्वचालित वाहनों से निकलने वाली हानिकारक गैसों (जैसे कार्बन मोनोऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और अदहन हाइड्रोकार्बन) को कम हानिकारक गैसों (जैसे कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन और जल) में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है, जिससे वायु प्रदूषण कम होता है।

Answer: Catalytic converters are used to convert harmful gases (such as carbon monoxide, nitrogen oxides, and unburned hydrocarbons) emitted from automobiles into less harmful gases (such as carbon dioxide, nitrogen, and water), thereby reducing air pollution.

उत्तर: सजीवप्रजक (viviparous) प्राणियों में शिशु का विकास माँ के शरीर के अंदर होता है, जहाँ उसे पोषण, सुरक्षा और स्थिर तापमान मिलता है। इसके विपरीत, अण्डप्रजक (oviparous) प्राणियों के अंडे बाहरी वातावरण में विकसित होते हैं, जहाँ वे शिकारियों, प्रतिकूल मौसम और संक्रमण के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। इसलिए सजीवप्रजक प्राणियों के शिशुओं की उत्तरजीविता दर अधिक होती है।

Answer: In viviparous animals, the young one develops inside the mother's body, where it receives nutrition, protection, and a stable temperature. In contrast, eggs of oviparous animals develop in the external environment, making them more vulnerable to predators, adverse weather, and infections. Hence, the survival rate of young ones in viviparous animals is higher.

उत्तर: मानव में यौवनारंभ के पश्चात होने वाली चार जनन घटनाएँ निम्नलिखित हैं:

1. युग्मक जनन (Gametogenesis) – शुक्राणु और अंडाणु का निर्माण।
2. मैथुन (Copulation) – शुक्राणुओं का स्त्री जनन पथ में स्थानांतरण।
3. निषेचन (Fertilization) – शुक्राणु और अंडाणु का संलयन।
4. गर्भाधान एवं गर्भावस्था (Implantation and Pregnancy) – भ्रूण का गर्भाशय में स्थापन और विकास।

Answer: The four reproductive events after puberty in human beings are:

1. Gametogenesis – formation of sperm and ovum.
2. Copulation – transfer of sperm into the female reproductive tract.
3. Fertilization – fusion of sperm and ovum.
4. Implantation and Pregnancy – establishment and development of embryo in the uterus.

उत्तर: यदि केवल बायीं तरफ का शुक्रवाहक (vas deferens) बांधा जाता है और दायीं तरफ का नहीं, तो दायें वृषण से शुक्राणु अभी भी वीर्य में मिल सकते हैं। इस स्थिति में पुरुष पूर्णतः बन्ध्य (sterile) नहीं होगा और गर्भधारण की संभावना बनी रहेगी। पूर्ण बन्ध्यकरण के लिए दोनों शुक्रवाहकों को बांधना आवश्यक है।

Answer: If only the left vas deferens is tied and the right one is not, then sperm from the right testis can still enter the semen. In this case, the man will not be completely sterile, and the possibility of pregnancy remains. For complete sterilisation, both vas deferens must be tied.

उत्तर: DNA का दिया गया अनुक्रम 5' → 3' दिशा में है। m-RNA का संश्लेषण DNA के टेम्पलेट स्ट्रैंड (3' → 5') पर होता है। चूँकि दिया गया स्ट्रैंड कोडिंग स्ट्रैंड (5' → 3') है, इसलिए m-RNA का अनुक्रम इसके समान होगा, केवल थाइमिन (T) के स्थान पर यूरेसिल (U) होगा।

m-RNA अनुक्रम: 5' — AAGUUACUAGAC — 3'

Answer: The given DNA sequence is in the 5' → 3' direction. mRNA is synthesized on the template strand (3' → 5') of DNA. Since the given strand is the coding strand (5' → 3'), the mRNA sequence will be identical to it, except that thymine (T) is replaced by uracil (U).

mRNA sequence: 5' — AAGUUACUAGAC — 3'

आनुवंशिक संतुलन (Genetic Equilibrium): यह वह स्थिति है जब किसी जनसंख्या में पीढ़ी दर पीढ़ी एलील आवृत्तियाँ और जीनोटाइप आवृत्तियाँ स्थिर बनी रहती हैं। इसे हार्डी-वेनवर्ग साम्यता भी कहते हैं।

हार्डी-वेनवर्ग साम्यता को प्रभावित करने वाले चार घटक:

1. जीन प्रवाह (Gene Flow): विभिन्न जनसंख्याओं के बीच जीनों का आदान-प्रदान, जो एलील आवृत्तियों को बदल सकता है।
2. आनुवंशिक विचलन (Genetic Drift): छोटी जनसंख्याओं में यादृच्छिक परिवर्तनों के कारण एलील आवृत्तियों में परिवर्तन।
3. उत्परिवर्तन (Mutation): डीएनए में परिवर्तन जो नए एलील उत्पन्न कर सकते हैं।
4. प्राकृतिक चयन (Natural Selection): कुछ एलीलों का दूसरों की तुलना में अधिक लाभप्रद होना, जिससे उनकी आवृत्ति बढ़ जाती है।

किण्वित पेय उत्पादन में सूक्ष्मजीवों का उपयोग निम्नलिखित है:

• शराब (Wine): अंगूर के रस को Saccharomyces cerevisiae (यीस्ट) द्वारा किण्वित करके शराब बनाई जाती है। यीस्ट शर्करा को एथेनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड में बदलता है।
• बियर (Beer): जौ के बीजों को अंकुरित करके माल्ट बनाया जाता है, फिर इसे यीस्ट द्वारा किण्वित किया जाता है।
• साइडर (Cider): सेब के रस को यीस्ट द्वारा किण्वित करके बनाया जाता है।

डेरी फार्म प्रबन्धन की प्रक्रियाएँ निम्नलिखित हैं:

1. पशुओं का चयन: उच्च दूध उत्पादन क्षमता वाली नस्लों का चयन करना।
2. आवास प्रबंधन: पशुओं के लिए साफ, हवादार और आरामदायक आश्रय प्रदान करना।
3. पोषण प्रबंधन: संतुलित आहार देना जिसमें हरा चारा, सूखा चारा और खनिज मिश्रण शामिल हो।
4. स्वास्थ्य प्रबंधन: नियमित टीकाकरण, रोग नियंत्रण और पशु चिकित्सा देखभाल।
5. दूध निकालना और भंडारण: स्वच्छता से दूध निकालना और उसे ठंडा करके संग्रहीत करना।
6. प्रजनन प्रबंधन: कृत्रिम गर्भाधान या प्राकृतिक प्रजनन द्वारा पशुओं का प्रजनन।

यदि मधुमेह रोगियों को असंसाधित प्रो-इंसुलिन दिया जाए, तो इसका कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा। प्रो-इंसुलिन एक निष्क्रिय अग्रदूत (inactive precursor) है जिसमें तीन श्रृंखलाएँ (A, B, और C) होती हैं। सक्रिय इंसुलिन बनने के लिए C-पेप्टाइड को हटाना आवश्यक है। असंसाधित प्रो-इंसुलिन रक्त शर्करा को नियंत्रित नहीं कर सकता क्योंकि यह इंसुलिन रिसेप्टर्स से बंधने में असमर्थ है।

किसी आवास में समष्टि के घनत्व के घटने-बढ़ने के चार मूलभूत प्रक्रम निम्नलिखित हैं:

1. जन्म दर (Natality/Birth Rate): किसी जनसंख्या में नए व्यक्तियों के जन्म की दर। इससे जनसंख्या घनत्व बढ़ता है।
2. मृत्यु दर (Mortality/Death Rate): किसी जनसंख्या में व्यक्तियों की मृत्यु की दर। इससे जनसंख्या घनत्व घटता है।
3. प्रवासन (Immigration): बाहर से व्यक्तियों का आवास में आना। इससे जनसंख्या घनत्व बढ़ता है।
4. उत्प्रवासन (Emigration): आवास से व्यक्तियों का बाहर जाना। इससे जनसंख्या घनत्व घटता है।

जैवविविधता की क्षति के दो कारण:

1. आवास विनाश (Habitat Destruction): वनों की कटाई, शहरीकरण और कृषि विस्तार के कारण प्राकृतिक आवास नष्ट हो रहे हैं, जिससे प्रजातियाँ विलुप्त हो रही हैं।
2. अतिदोहन (Overexploitation): मनुष्य द्वारा प्राकृतिक संसाधनों (जैसे मछली, वन्यजीव) का अत्यधिक उपयोग, जिससे प्रजातियों की संख्या में कमी आती है।

अथवा

आंतरिक संरक्षण (In-situ Conservation) और बाह्य संरक्षण (Ex-situ Conservation) में अन्तर:

पराग-स्त्रीकेसर संकर्षण (Pollen-Pistil Interaction): यह वह प्रक्रिया है जिसमें परागकण स्त्रीकेसर के वर्तिकाग्र पर पहुँचकर अंकुरित होता है और निषेचन तक पहुँचता है। इसमें निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

1. परागकण का वर्तिकाग्र पर पहुँचना: परागकण वर्तिकाग्र पर आकर चिपक जाता है।
2. पहचान (Recognition): वर्तिकाग्र पर उपस्थित प्रोटीन परागकण की सतह के प्रोटीन से अंतःक्रिया करता है। यह सुनिश्चित करता है कि केवल उपयुक्त (स्व-असंगत या पर-असंगत) परागकण ही अंकुरित हो।
3. अंकुरण (Germination): यदि परागकण संगत है, तो वर्तिकाग्र नमी और पोषक तत्व प्रदान करता है, जिससे पराग नलिका (pollen tube) का निर्माण होता है।
4. पराग नलिका का विकास: पराग नलिका वर्तिका (style) के माध्यम से बीजांड (ovule) की ओर बढ़ती है। यह रासायनिक संकेतों (जैसे कैल्शियम आयन) द्वारा निर्देशित होती है।
5. निषेचन (Fertilization): पराग नलिका बीजांड में प्रवेश करती है और दो शुक्राणु कोशिकाओं को मुक्त करती है, जिससे द्वि-निषेचन (double fertilization) होता है।

महत्व: यह प्रक्रिया पादपों में आनुवंशिक विविधता और प्रजनन सफलता सुनिश्चित करती है।

मानव में लिंग-निर्धारण (Sex Determination in Humans): मानव में लिंग का निर्धारण XY लिंग-निर्धारण प्रणाली द्वारा होता है। इसमें निम्नलिखित बिंदु शामिल हैं:

• गुणसूत्र (Chromosomes): मानव में 23 जोड़े गुणसूत्र होते हैं, जिनमें 22 जोड़े ऑटोसोम (autosomes) और 1 जोड़ा लिंग गुणसूत्र (sex chromosomes) होता है।
• महिला (Female): महिलाओं में दो X गुणसूत्र (XX) होते हैं। वे केवल X गुणसूत्र वाले अंडाणु (ova) उत्पन्न करती हैं।
• पुरुष (Male): पुरुषों में एक X और एक Y गुणसूत्र (XY) होता है। वे दो प्रकार के शुक्राणु (sperm) उत्पन्न करते हैं: X-युक्त और Y-युक्त।
• निषेचन (Fertilization):
  • यदि X-युक्त शुक्राणु अंडाणु (X) से निषेचित होता है → युग्मनज XX → महिला (स्त्री)।
  • यदि Y-युक्त शुक्राणु अंडाणु (X) से निषेचित होता है → युग्मनज XY → पुरुष (पुरुष)।
• Y गुणसूत्र की भूमिका: Y गुणसूत्र पर उपस्थित SRY जीन (Sex-determining Region Y) पुरुष लिंग के विकास को प्रेरित करता है।

निष्कर्ष: मानव में लिंग-निर्धारण पिता से प्राप्त शुक्राणु के प्रकार पर निर्भर करता है, इसलिए यह एक यादृच्छिक प्रक्रिया है जिसमें पुरुष और महिला का अनुपात लगभग 1:1 होता है।

बायोरिएक्टर (Bioreactor): बायोरिएक्टर एक उपकरण या प्रणाली है जिसमें जैविक प्रक्रियाओं (जैसे किण्वन, कोशिका संवर्धन) को नियंत्रित वातावरण में किया जाता है। इसका उपयोग सूक्ष्मजीवों, पादप या पशु कोशिकाओं से उत्पाद (जैसे एंटीबायोटिक, एंजाइम, वैक्सीन) बनाने के लिए किया जाता है।

कार्य प्रणाली (Functioning):

1. संरचना: बायोरिएक्टर में एक बंद पात्र (vessel) होता है जिसमें मिश्रण प्रणाली (stirrer), तापमान नियंत्रक, pH सेंसर, ऑक्सीजन आपूर्ति प्रणाली और नमूना लेने का पोर्ट होता है।
2. माध्यम (Medium): इसमें पोषक माध्यम (nutrient medium) भरा जाता है जिसमें सूक्ष्मजीव या कोशिकाएँ वृद्धि करती हैं।
3. नियंत्रण (Control): तापमान (आमतौर पर 25-37°C), pH (6.5-7.5), ऑक्सीजन स्तर और मिश्रण गति को नियंत्रित किया जाता है ताकि कोशिकाओं की वृद्धि और उत्पाद निर्माण अनुकूलित हो सके।
4. प्रक्रिया: सूक्ष्मजीवों को माध्यम में डाला जाता है, और वे विभाजित होकर वांछित उत्पाद (जैसे प्रोटीन, मेटाबोलाइट) उत्पन्न करते हैं।
5. उत्पाद संग्रह: उत्पाद को समय-समय पर या प्रक्रिया के अंत में निकाला जाता है और शुद्ध किया जाता है।

उपयोग: बायोरिएक्टर का उपयोग दवा उद्योग, खाद्य उद्योग, और जैव-ईंधन उत्पादन में किया जाता है।

एग्रोबेक्टीरियम ट्यूमीफेसिएंस (Agrobacterium tumefaciens): यह एक मृदा जीवाणु है जो पादपों में क्राउन गॉल रोग (crown gall disease) उत्पन्न करता है। इसका उपयोग जीन क्लोनिंग में एक प्रभावी वेक्टर के रूप में किया जाता है।

कार्य (Function in Gene Cloning):

1. Ti प्लाज्मिड (Ti Plasmid): एग्रोबेक्टीरियम में एक बड़ा प्लाज्मिड होता है जिसे Ti (Tumor-inducing) प्लाज्मिड कहते हैं। इसमें T-DNA (Transfer DNA) क्षेत्र होता है जो पादप जीनोम में स्थानांतरित हो सकता है।
2. जीन सम्मिलन (Gene Insertion): वांछित जीन (जैसे कीट प्रतिरोधी जीन) को Ti प्लाज्मिड के T-DNA क्षेत्र में जोड़ा जाता है।
3. पादप संक्रमण (Plant Infection): संशोधित एग्रोबेक्टीरियम को पादप कोशिकाओं (जैसे पत्ती के टुकड़े) के साथ सह-संवर्धित (co-cultured) किया जाता है।
4. T-DNA स्थानांतरण: जीवाणु T-DNA को पादप कोशिका के जीनोम में स्थानांतरित कर देता है। यह स्थानांतरण स्थायी होता है और पादप कोशिका में वांछित जीन अभिव्यक्त होता है।
5. पुनर्जनन (Regeneration): संशोधित पादप कोशिकाओं से पूरे पादप (transgenic plant) को पुनर्जीवित किया जाता है।

महत्व: यह विधि आनुवंशिक रूप से संशोधित (GM) फसलों के विकास में उपयोगी है, जैसे Bt कपास, Bt मक्का आदि।

आनुवंशिक कूट (Genetic Code): आनुवंशिक कूट न्यूक्लियोटाइड त्रिक (triplets) का एक समूह है जो प्रोटीन संश्लेषण के दौरान अमीनो अम्ल को निर्दिष्ट करता है। प्रत्येक त्रिक को कोडॉन (codon) कहते हैं।

चार विशेषताएँ (Four Salient Features):

1. त्रिक प्रकृति (Triplet Nature): प्रत्येक कोडॉन तीन न्यूक्लियोटाइड से बना होता है, जो एक विशिष्ट अमीनो अम्ल को कूटबद्ध करता है।
2. अस्पष्टता नहीं (Non-ambiguous): प्रत्येक कोडॉन केवल एक अमीनो अम्ल को निर्दिष्ट करता है; कोई कोडॉन दो अलग-अलग अमीनो अम्ल को नहीं दर्शाता।
3. अपभ्रंशी (Degenerate): अधिकांश अमीनो अम्ल एक से अधिक कोडॉन द्वारा कूटबद्ध होते हैं (जैसे, ल्यूसीन के लिए 6 कोडॉन)।
4. सार्वभौमिक (Universal): आनुवंशिक कूट सभी जीवों (बैक्टीरिया से मानव तक) में समान होता है, हालांकि कुछ अपवाद (जैसे माइटोकॉन्ड्रिया में) पाए जाते हैं।

RNA का चित्र (Diagram of RNA):

       5' end
          |
        पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला
          |
        (A, U, G, C क्षार)
          |
       3' end

नोट: RNA एक एकल-स्ट्रैंडेड न्यूक्लिक अम्ल है जिसमें राइबोज शर्करा, फॉस्फेट समूह और नाइट्रोजनी क्षार (एडेनिन, यूरेसिल, गुआनिन, साइटोसिन) होते हैं।

मानव जीनोम परियोजना (Human Genome Project - HGP): यह एक अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक अनुसंधान परियोजना थी जिसका उद्देश्य मानव जीनोम के सभी जीनों का मानचित्रण और अनुक्रमण करना था। यह 1990 में शुरू हुई और 2003 में पूरी हुई।

विशेषताएँ (Salient Features):

1. जीनों की संख्या: मानव जीनोम में लगभग 20,000-25,000 जीन पाए गए, जो पहले के अनुमानों (लगभग 100,000) से कम हैं।