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संगतकार

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Class 10 Hindi Chapter 6 - संगतकार - Merit Yard

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Class 10th Hindi - अभ्यास प्रश्न एवं पूछे गए प्रश्न (PYQs)

यह दन्तुरित मुस्कान

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Class 10 Hindi Chapter 5 - यह दंतुरित मुसकान और फ़सल - Merit Yard

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Class 10th Hindi - अभ्यास प्रश्न एवं पूछे गए प्रश्न (PYQs)

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Class 12 Physics Chapter 3 - Merit Yard

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Class 12th Physics - Important Subjective & Numericals

Chapter 3: Current Electricity

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Class 12 Physics Chapter 2 - Merit Yard

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Class 12th Physics - Important Subjective & Numericals

Chapter 2: Electrostatic Potential and Capacitance

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Class 12 Physics Chapter 1 - Merit Yard

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Class 12th Physics - Important Subjective & Numericals

Chapter 1: Electric Charges and Fields (Complete 35 Questions)

Class 12th | Biology | Ecosystem (पारितंत्र) | Subjective Questions | 5 Marks | Merit Yard

2026-10-29T23:36:20.025-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

ECOSYSTEM (पारितंत्र)

PART 3: 5 MARKS QUESTIONS (ALL 14 Qs)

English हिंदी Bilingual

Distinguish between: (a) Grazing food chain and detritus food chain (b) Production and decomposition (c) Upright and inverted pyramid (d) Food chain and Food web (e) Litter and detritus (f) Primary and secondary productivity

निम्नलिखित में अंतर स्पष्ट कीजिए: (a) चारण खाद्य श्रृंखला और अपरद खाद्य श्रृंखला (b) उत्पादन और अपघटन (c) सीधा और उल्टा पिरामिड (d) खाद्य श्रृंखला और खाद्य जाल (e) करकट (Litter) और अपरद (Detritus) (f) प्राथमिक और द्वितीयक उत्पादकता

Pair	First Term	Second Term
(a) GFC vs DFC	Starts with living green plants (producers); major conduit of energy in aquatic ecosystems.	Starts with dead organic matter (detritus) and decomposers; major conduit in terrestrial ecosystems.
(b) Production vs Decomposition	Synthesis of organic matter (biomass) from inorganic substances by photosynthesising producers.	Breakdown of complex organic matter into inorganic substances ($\text{CO}_2, \text{H}_2\text{O}$, nutrients) by decomposers.
(c) Upright vs Inverted Pyramid	Base (producers) is broader than higher trophic levels (e.g., Pyramid of energy is always upright).	Base (producers) is narrower than consumers (e.g., Pyramid of biomass in sea / numbers on a tree).
(d) Food Chain vs Food Web	Single linear sequence of organisms eating and being eaten.	Interconnected network of multiple food chains providing stability.
(e) Litter vs Detritus	All dead organic matter fallen above the ground on soil surface.	All dead plant/animal remains and faecal matter (both above ground and below ground dead roots).
(f) Primary vs Secondary Productivity	Rate of production of organic matter (biomass) by producers during photosynthesis.	Rate of formation of new organic matter by consumers (heterotrophs).

युग्म	प्रथम पद	द्वितीय पद
(a) GFC व DFC	हरे पौधों (उत्पादकों) से शुरू होती है; जलीय पारितंत्र में ऊर्जा प्रवाह का मुख्य मार्ग है।	मृत कार्बनिक पदार्थों (अपरद) और अपघटकों से शुरू होती है; स्थलीय पारितंत्र में प्रमुख है।
(b) उत्पादन व अपघटन	उत्पादकों द्वारा प्रकाश-संश्लेषण से अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थ का संश्लेषण।	अपघटकों द्वारा जटिल कार्बनिक पदार्थों का सरल अकार्बनिक पदार्थों ($\text{CO}_2, \text{H}_2\text{O}$) में विघटन।
(c) सीधा व उल्टा पिरामिड	उत्पादकों का आधार चौड़ा और शीर्ष संकरा होता है (जैसे ऊर्जा का पिरामिड सदैव सीधा होता है)।	उत्पादकों का आधार उपभोक्ताओं से संकरा होता है (जैसे समुद्र में जीवभार का पिरामिड)।
(d) खाद्य श्रृंखला व खाद्य जाल	पोषण स्तरों की एकल रैखिक श्रृंखला।	अनेक खाद्य श्रृंखलाओं का आपस में जुड़ा हुआ जाल।
(e) करकट (Litter) व अपरद	मिट्टी की सतह के ऊपर गिरे हुए सूखे पत्ते व मृत अवशेष।	पादपों व जंतुओं के सभी मृत अवशेष (सतह के ऊपर तथा भूमि के नीचे मृत जड़ें भी)।
(f) प्राथमिक व द्वितीयक उत्पादकता	उत्पादकों (हरे पौधों) द्वारा कार्बनिक पदार्थ उत्पन्न करने की दर।	उपभोक्ताओं (परपोषियों) द्वारा नए कार्बनिक पदार्थ बनाने की दर।

Describe the components of an ecosystem. (What are different Biotic and Abiotic factors that affect the functioning of an Ecosystem? Discuss).

किसी पारितंत्र के घटकों का वर्णन कीजिए। (पारितंत्र की कार्यप्रणाली को प्रभावित करने वाले विभिन्न जैविक और अजैविक कारक क्या हैं? चर्चा कीजिए)।

An ecosystem comprises two main structural components — Abiotic and Biotic — which interact to perform four functional aspects (Productivity, Decomposition, Energy flow, and Nutrient cycling):

1. Abiotic Components (Non-living factors):

Inorganic & Organic Substances: Water, air ($\text{O}_2, \text{CO}_2, \text{N}_2$), soil minerals (phosphates, nitrates, calcium) and humic substances.
Climatic Factors: Solar radiation (light), temperature, day-length, wind and humidity, which regulate the metabolic rate and functioning of the entire ecosystem.

2. Biotic Components (Living organisms):

(i) Producers (Autotrophs): Green plants (herbaceous and woody plants on land; phytoplankton, algae and macrophytes in water) that fix solar radiant energy into chemical food energy.
(ii) Consumers (Heterotrophs): Animals that depend directly or indirectly on plants for food — Primary consumers / Herbivores (insects, cattle, zooplankton), Secondary consumers / Primary carnivores (birds, fishes, wolf), and Tertiary / Top carnivores (man, lion, hawk).
(iii) Decomposers (Saprotrophs): Heterotrophic microbes (fungi, bacteria and flagellates) that decompose dead organic detritus into simple inorganic nutrients for reuse by producers.

किसी पारितंत्र में मुख्य रूप से दो घटक होते हैं — अजैविक (Abiotic) और जैविक (Biotic) — जो आपस में क्रिया करके चार मुख्य कार्य (उत्पादकता, अपघटन, ऊर्जा प्रवाह और पोषक चक्रण) संपन्न करते हैं:

1. अजैविक घटक (निर्जीव कारक):

अकार्बनिक एवं कार्बनिक पदार्थ: जल, वायु ($\text{O}_2, \text{CO}_2, \text{N}_2$), मृदा खनिज (फॉस्फेट, नाइट्रेट, कैल्शियम) और ह्यूमस।
जलवायवीय कारक: सौर विकिरण (प्रकाश), तापमान, दिन की अवधि और आर्द्रता, जो संपूर्ण पारितंत्र के कार्य करने की दर को नियंत्रित करते हैं।

2. जैविक घटक (सजीव धारी):

(i) उत्पादक (स्वपोषी): हरे पादप (स्थलीय पारितंत्र में शाकीय व काष्ठीय पौधे; जलीय पारितंत्र में पादपप्लवक, शैवाल और जलीय पौधे) जो सौर ऊर्जा से भोजन बनाते हैं।
(ii) उपभोक्ता (परपोषी): प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से पौधों पर निर्भर रहने वाले जंतु — प्राथमिक उपभोक्ता / शाकाहारी (कीट, गाय, प्राणिप्लवक), द्वितीयक उपभोक्ता / प्राथमिक मांसाहारी (पक्षी, मछलियाँ, भेड़िया), तथा तृतीयक / शीर्ष मांसाहारी (मनुष्य, शेर, बाज)।
(iii) अपघटक (मृतजीवी): कवक, जीवाणु और कशाभिक जो मृत कार्बनिक पदार्थों को सरल अकार्बनिक पोषकों में विघटित कर उत्पादकों को पुनः उपलब्ध कराते हैं।

Define ecological pyramids and describe with examples, pyramids of number and biomass (and explain the Pyramid of Energy).

पारिस्थितिक पिरामिड को परिभाषित कीजिए तथा उदाहरण सहित संख्या के पिरामिड, जीवभार के पिरामिड और ऊर्जा के पिरामिड का वर्णन कीजिए।

Ecological Pyramids: Graphical representations of the food or energy relationship between organisms at different trophic levels (expressed in terms of number, biomass or energy), where the base represents producers (first trophic level) and the apex represents tertiary/top consumers.

Pyramid of Numbers: Represents the number of individuals at each trophic level.
• Upright in Grassland: Producers ($\sim 58,42,000$ plants) $\rightarrow$ Primary consumers ($7,08,000$ insects) $\rightarrow$ Secondary consumers ($3,54,000$) $\rightarrow$ Top carnivores ($3$).
• Inverted / Spindle-shaped on a Big Tree: $1$ big tree supports hundreds of herbivorous insects and thousands of parasites on them.

Pyramid of Biomass: Represents total dry weight ($\text{kg m}^{-2}$) of standing crop at each trophic level.
• Upright in Terrestrial Ecosystems: Producers ($809\text{ kg m}^{-2}$) $\rightarrow$ PC ($37$) $\rightarrow$ SC ($11$) $\rightarrow$ TC ($1.5\text{ kg m}^{-2}$).
• Inverted in Sea / Aquatic Ecosystem: Biomass of zooplanktons ($21\text{ kg m}^{-2}$) and fishes far exceeds the small standing crop of phytoplanktons ($4\text{ kg m}^{-2}$) at any given instant.

Pyramid of Energy: Always Upright and can never be inverted, because at each trophic transfer 90% energy is lost as heat and only 10% is passed on ($10,000\text{ J} \rightarrow 1,000\text{ J} \rightarrow 100\text{ J} \rightarrow 10\text{ J}$).

पारिस्थितिक पिरामिड: विभिन्न पोषण स्तरों पर जीवों के बीच संख्या, जीवभार या ऊर्जा के संबंधों का आलेखीय निरूपण, जिसका आधार उत्पादकों (प्रथम पोषण स्तर) को और शिखर शीर्ष उपभोक्ताओं को दर्शाता है।

संख्या का पिरामिड (Pyramid of Numbers): प्रत्येक पोषण स्तर पर व्यष्टियों की संख्या दर्शाता है।
• घास के मैदान में सीधा (Upright): उत्पादक ($\sim 58,42,000$ पौधे) $\rightarrow$ प्राथमिक उपभोक्ता ($7,08,000$) $\rightarrow$ द्वितीयक उपभोक्ता ($3,54,000$) $\rightarrow$ शीर्ष मांसाहारी ($3$)।
• बड़े वृक्ष पर उल्टा / तर्कु-आकार: $1$ बड़े वृक्ष पर सैकड़ों कीट और उन पर हजारों परजीवी निर्भर करते हैं।

जीवभार का पिरामिड (Pyramid of Biomass): प्रत्येक पोषण स्तर पर शुष्क भार ($\text{kg m}^{-2}$) दर्शाता है।
• स्थलीय पारितंत्र में सीधा: उत्पादक ($809\text{ kg m}^{-2}$) $\rightarrow$ PC ($37$) $\rightarrow$ SC ($11$) $\rightarrow$ TC ($1.5\text{ kg m}^{-2}$)।
• समुद्र / जलीय पारितंत्र में उल्टा (Inverted): मछलियों और प्राणिप्लवकों ($21\text{ kg m}^{-2}$) का जीवभार पादपप्लवकों ($4\text{ kg m}^{-2}$) से अधिक होता है।

ऊर्जा का पिरामिड (Pyramid of Energy): यह सदैव सीधा (Always Upright) होता है क्योंकि प्रत्येक चरण में 90% ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है और केवल 10% आगे बढ़ती है ($10,000\text{ J} \rightarrow 1,000\text{ J} \rightarrow 100\text{ J} \rightarrow 10\text{ J}$)।

Fig: Pyramid of Biomass — (a) Upright on Land & (b) Inverted in Sea

What is primary productivity? Give brief description of factors that affect primary productivity.

प्राथमिक उत्पादकता क्या है? उन कारकों का संक्षेप में वर्णन कीजिए जो प्राथमिक उत्पादकता को प्रभावित करते हैं।

Primary Productivity: The rate at which biomass or organic matter is produced per unit area over a time period by plants during photosynthesis, expressed as $\text{g m}^{-2}\text{ yr}^{-1}$ or $(\text{kcal m}^{-2})\text{ yr}^{-1}$. It is divided into:
1. Gross Primary Productivity (GPP): Total rate of production of organic matter during photosynthesis.
2. Net Primary Productivity (NPP): Available biomass for heterotrophs after respiratory losses ($R$): $\text{GPP} - R = \text{NPP}$. (Annual NPP of whole biosphere is 170 billion tons, of which oceans produce only 55 billion tons).
Factors Affecting Primary Productivity:
• 1. Plant Species & Photosynthetic Capacity: Nature of plant species inhabiting a particular area and their chlorophyll efficiency.
• 2. Solar Radiation & Temperature: Intensity and duration of sunlight and ambient temperature.
• 3. Water & Soil Nutrients: Availability of soil moisture and mineral nutrients (nitrogen, phosphorus).

प्राथमिक उत्पादकता: प्रकाश-संश्लेषण के दौरान पादपों द्वारा प्रति इकाई क्षेत्र में समय की एक अवधि में जैवभार या कार्बनिक पदार्थ के उत्पादन की दर को प्राथमिक उत्पादकता कहते हैं ($\text{g m}^{-2}\text{ yr}^{-1}$ या $(\text{kcal m}^{-2})\text{ yr}^{-1}$)। इसके दो भाग हैं:
1. सकल प्राथमिक उत्पादकता (GPP): प्रकाश-संश्लेषण के दौरान कार्बनिक पदार्थ के उत्पादन की कुल दर।
2. नेट (शुद्ध) प्राथमिक उत्पादकता (NPP): पादपों की श्वसन हानि ($R$) को घटाने के बाद बचा जीवभार: $\text{GPP} - R = \text{NPP}$ (संपूर्ण जीवमंडल की वार्षिक NPP 170 बिलियन टन है)।
प्राथमिक उत्पादकता को प्रभावित करने वाले कारक:
• 1. पादप प्रजातियाँ एवं प्रकाश-संश्लेषण क्षमता: उस क्षेत्र में रहने वाली पादप प्रजातियों की प्रकृति और उनकी प्रकाश-संश्लेषण दक्षता।
• 2. सौर विकिरण एवं तापमान: सूर्य के प्रकाश की उपलब्धता और तापमान।
• 3. जल एवं पोषक तत्वों की उपलब्धता: मृदा नमी और खनिज पोषक तत्वों की मात्रा।

Define decomposition and describe the processes and products of decomposition.

अपघटन (Decomposition) को परिभाषित कीजिए तथा अपघटन की प्रक्रियाओं एवं उत्पादों का वर्णन कीजिए।

Decomposition: The process by which decomposers break down complex organic matter (detritus — dead plant remains like leaves, bark, flowers and dead animal remains/faecal matter) into simple inorganic substances like $\text{CO}_2$, water and nutrients. It involves five steps operating simultaneously:

Fragmentation: Detritivores (e.g., earthworm) break down detritus into smaller particles.

Leaching: Water-soluble inorganic nutrients go down into the soil horizon and get precipitated as unavailable salts.

Catabolism: Bacterial and fungal enzymes degrade detritus into simpler inorganic substances.

Humification: Leads to accumulation of a dark-coloured, amorphous, colloidal substance called humus in soil, which is highly resistant to microbial action and acts as a reservoir of nutrients.

Mineralisation: Humus is further degraded by some microbes to release inorganic nutrients ($\text{CO}_2, \text{H}_2\text{O}$ and minerals).

अपघटन (Decomposition): अपघटकों द्वारा जटिल कार्बनिक पदार्थों (अपरद / detritus — मृत पादप व जंतु अवशेष) को कार्बन डाइऑक्साइड, जल और अकार्बनिक पोषक तत्वों में खंडित करने की प्रक्रिया को अपघटन कहते हैं। इसके पाँच प्रमुख चरण हैं:

खंडन (Fragmentation): अपरदहारी (जैसे केंचुआ) अपरद को छोटे-छोटे कणों में तोड़ते हैं।

निक्षालन (Leaching): जल में घुलनशील अकार्बनिक पोषक तत्व भूमि के मृदा संस्तर में नीचे चले जाते हैं और अनुपलब्ध लवणों के रूप में अवक्षेपित हो जाते हैं।

अपचय (Catabolism): जीवाणु और कवकीय एंजाइम अपरद को सरल अकार्बनिक पदार्थों में तोड़ते हैं।

ह्यूमसभवन (Humification): इससे मृदा में एक गहरे रंग के क्रिस्टल-रहित कोलाइडल पदार्थ ह्यूमस का संचय होता है जो पोषकों के भंडार का कार्य करता है।

खनिजीभवन (Mineralisation): कुछ सूक्ष्मजीवों द्वारा ह्यूमस के पुनः विघटन से अकार्बनिक पोषक तत्व ($\text{CO}_2, \text{H}_2\text{O}$ व खनिज) मुक्त होते हैं।

Give an account of energy flow in an ecosystem.

किसी पारितंत्र में ऊर्जा प्रवाह (energy flow) का विवरण दीजिए।

1. Solar Energy & PAR: Sun is the only source of energy for all ecosystems (except deep-sea hydrothermal vents). Less than 50% of incident solar radiation is Photosynthetically Active Radiation (PAR), and plants capture only 2–10% of the PAR to sustain the entire living world.
2. Unidirectional Flow & Laws of Thermodynamics: Energy flows unidirectionally from $\text{Sun} \rightarrow \text{Producers} \rightarrow \text{Consumers}$ (First Law), and a constant energy supply is needed to counteract universal disorderliness/entropy as heat is lost at each step (Second Law).
3. Grazing (GFC) & Detritus Food Chains (DFC):
• GFC: $\text{Grass (Producer)} \rightarrow \text{Goat (Primary Consumer)} \rightarrow \text{Man (Secondary Consumer)}$ (major conduit in aquatic ecosystems).
• DFC: Begins with dead organic matter degraded by saprotrophic fungi and bacteria (major conduit in terrestrial ecosystems).
4. Lindeman's 10 Per Cent Law: Only 10% of energy is transferred to each trophic level from the lower level, restricting trophic levels to 3–5.

1. सौर ऊर्जा एवं PAR: पृथ्वी के सभी पारितंत्रों के लिए सूर्य ही ऊर्जा का एकमात्र स्रोत है। आपतित सौर विकिरण का 50% से कम भाग प्रकाश-संश्लेषणात्मक सक्रिय विकिरण (PAR) होता है, और पादप इस PAR का केवल 2–10% भाग ही ग्रहण करते हैं।
2. एकदिशीय प्रवाह एवं ऊष्मागतिकी के नियम: ऊर्जा का प्रवाह सूर्य से उत्पादकों और फिर उपभोक्ताओं की ओर एकदिशीय होता है तथा ऊष्मागतिकी के द्वितीय नियम के अनुसार प्रत्येक चरण में ऊर्जा ऊष्मा के रूप में क्षय होती है।
3. चारण (GFC) एवं अपरद खाद्य श्रृंखला (DFC):
• GFC: $\text{घास (उत्पादक)} \rightarrow \text{बकरी (प्राथमिक उपभोक्ता)} \rightarrow \text{मनुष्य (द्वितीयक उपभोक्ता)}$ (जलीय पारितंत्र में प्रमुख)।
• DFC: मृत कार्बनिक पदार्थ से शुरू होकर अपघटकों (कवक व जीवाणु) द्वारा चलती है (स्थलीय पारितंत्र में प्रमुख)।
4. 10 प्रतिशत का नियम: एक पोषण स्तर से अगले स्तर में केवल 10% ऊर्जा ही स्थानांतरित होती है।

Explain in brief with suitable diagram about Phosphorus Cycle in an Ecosystem.

किसी पारितंत्र में फास्फोरस चक्र (Phosphorus Cycle) को उपयुक्त आरेख की सहायता से संक्षेप में समझाइए।

1. Sedimentary Cycle & Biological Importance: Phosphorus cycle is a sedimentary biogeochemical cycle whose natural reservoir is rock (Earth's crust) in the form of phosphates. Phosphorus is a major constituent of biological membranes, nucleic acids (DNA, RNA), cellular energy transfer systems (ATP), bones and teeth.
2. Mechanism of Cycling: When rocks weather, minute amounts of phosphates dissolve in soil solution and are absorbed by plant roots (producers). Herbivores and other animals obtain phosphorus from plants. When plants and animals die, phosphate-solubilising bacteria decompose the detritus and release phosphorus back into the soil.
3. Differences from Carbon Cycle: Unlike the carbon cycle, there is no respiratory release of phosphorus into the atmosphere, and atmospheric inputs of phosphorus through rainfall are much smaller.

1. अवसादी चक्र एवं जैविक महत्व: फास्फोरस चक्र एक अवसादी (sedimentary) जैव-भूरासायनिक चक्र है जिसका प्राकृतिक भंडार चट्टानों (पृथ्वी की पपड़ी) में फॉस्फेट के रूप में होता है। फास्फोरस जैविक झिल्लियों, न्यूक्लिक अम्लों (DNA, RNA), ATP तथा हड्डियों व दांतों का मुख्य घटक है।
2. चक्रण की क्रियाविधि: चट्टानों के अपक्षय (weathering) से थोड़ी मात्रा में फॉस्फेट मृदा के घोल में घुल जाते हैं और पादपों की जड़ों द्वारा अवशोषित कर लिए जाते हैं। शाकाहारी और अन्य जंतु पौधों से फास्फोरस प्राप्त करते हैं। मृत पौधों व जंतुओं (अपरद) पर फॉस्फेट-विलेयकारी जीवाणु कार्य कर फास्फोरस को पुनः मृदा में मुक्त कर देते हैं।
3. कार्बन चक्र से अंतर: इसमें श्वसन द्वारा वायुमंडल में फास्फोरस का कोई गैसीय निष्कासन नहीं होता और वर्षा के माध्यम से भी इसका निवेश नगण्य होता है।

Fig: Simplified Model of Phosphorus Cycling in a Terrestrial Ecosystem

(a) Write a note on food pyramid in pond ecosystem. (b) What is food chain? Describe food chain of a grassland ecosystem.

(a) तालाब पारितंत्र में खाद्य पिरामिड पर एक टिप्पणी लिखिए। (b) खाद्य श्रृंखला क्या है? घास के मैदान (तृणभूमि) पारितंत्र की खाद्य श्रृंखला का वर्णन कीजिए।

(a) Food Pyramid in a Pond Ecosystem:

In a shallow freshwater pond, organisms are linked through a food chain: Phytoplankton (Producers) $\rightarrow$ Zooplankton $\rightarrow$ Crustaceans/Small Fish $\rightarrow$ Larger Fish.
The Pyramid of Numbers and Pyramid of Energy in a pond are upright, whereas the Pyramid of Biomass is inverted (small standing crop of phytoplankton supports a larger biomass of zooplankton and fishes).

(b) Food Chain of a Grassland Ecosystem:

A food chain is a sequence of trophic levels through which food energy travels from producers to ultimate consumers.
In a grassland grazing food chain: Grass Plants (First trophic level / Producers) $\rightarrow$ Herbivorous Insects / Grasshopper (Second trophic level / Primary consumers, also called 'key industry animals') $\rightarrow$ Predator Insects / Frogs (Secondary consumers) $\rightarrow$ Insectivorous Birds / Snakes $\rightarrow$ Hawk (Top carnivore).

(a) तालाब पारितंत्र में खाद्य पिरामिड:

तालाब में जीव खाद्य श्रृंखला द्वारा जुड़े होते हैं: पादपप्लवक (उत्पादक) $\rightarrow$ प्राणिप्लवक $\rightarrow$ क्रस्टेशियन/छोटी मछलियाँ $\rightarrow$ बड़ी मछलियाँ।
तालाब में संख्या का पिरामिड और ऊर्जा का पिरामिड सीधा होता है, जबकि जीवभार का पिरामिड उल्टा (inverted) होता है।

(b) घास के मैदान (तृणभूमि) पारितंत्र की खाद्य श्रृंखला:

पोषण स्तरों का वह अनुक्रम जिससे होकर भोजन उत्पादकों से अंतिम उपभोक्ताओं तक जाता है, खाद्य श्रृंखला कहलाता है।
घास के मैदान में: घास के पौधे (प्रथम पोषण स्तर / उत्पादक) $\rightarrow$ शाकाहारी कीट / टिड्डा (द्वितीय पोषण स्तर / प्राथमिक उपभोक्ता) $\rightarrow$ परभक्षी कीट / मेंढक (द्वितीयक उपभोक्ता) $\rightarrow$ कीटभक्षी पक्षी / साँप $\rightarrow$ बाज (शीर्ष मांसाहारी)।

A farmer harvests his crop and expresses his harvest in three different ways: (a) I have harvested 10 quintals of wheat. (b) I have harvested 10 quintals of wheat today in one acre of land. (c) I have harvested 10 quintals of wheat in one acre of land, 6 months after sowing. Do the above statements mean one and the same thing? If your answer is 'no', explain the meaning of each expression.

एक किसान अपनी फसल काटता है और अपनी उपज को तीन अलग-अलग तरीकों से व्यक्त करता है: (a) मैंने 10 क्विंटल गेहूं काटा है। (b) मैंने आज एक एकड़ भूमि में 10 क्विंटल गेहूं काटा है। (c) मैंने बुवाई के 6 महीने बाद एक एकड़ भूमि में 10 क्विंटल गेहूं काटा है। क्या उपरोक्त कथनों का अर्थ एक ही है? यदि आपका उत्तर 'नहीं' है, तो प्रत्येक कथन का अर्थ स्पष्ट कीजिए।

No, the three statements do not mean the same thing in ecology:

"10 quintals of wheat": Represents simply the Total Biomass (total weight of organic matter harvested without reference to area or time).

"10 quintals of wheat today in one acre of land": Represents the Standing Crop / Primary Production (mass of living biomass present per unit area at a given time, expressed as $\text{weight m}^{-2}$).

"10 quintals of wheat in one acre of land, 6 months after sowing": Represents Primary Productivity (rate of biomass production per unit area per unit time, expressed as $\text{g m}^{-2}\text{ yr}^{-1}$).

नहीं, पारिस्थितिकी में इन तीनों कथनों का अर्थ एक समान नहीं है:

"10 क्विंटल गेहूं": यह केवल कुल जीवभार (Total Biomass) को दर्शाता है (इसमें क्षेत्र और समय का उल्लेख नहीं है)।

"आज एक एकड़ भूमि में 10 क्विंटल गेहूं": यह खड़ी फसल (Standing Crop) / प्राथमिक उत्पादन को दर्शाता है (किसी विशेष समय पर प्रति इकाई क्षेत्र में उपस्थित जीवभार)।

"बुवाई के 6 महीने बाद एक एकड़ भूमि में 10 क्विंटल गेहूं": यह प्राथमिक उत्पादकता (Primary Productivity) को दर्शाता है (प्रति इकाई क्षेत्र और प्रति इकाई समय में जीवभार उत्पादन की दर)।

(a) Justify the following statement in terms of ecosystem dynamics: "Nature tends to increase the gross primary productivity, while man tends to increase the net primary productivity". (b) Which of the following ecosystems will be more productive in terms of primary productivity? Justify your answer: A young forest, a natural old forest, a shallow polluted lake, alpine meadow.

(a) पारितंत्र गतिकी के संदर्भ में पुष्टि कीजिए: "प्रकृति सकल प्राथमिक उत्पादकता (GPP) को बढ़ाने की प्रवृत्ति रखती है, जबकि मनुष्य नेट प्राथमिक उत्पादकता (NPP) को बढ़ाने की प्रवृत्ति रखता है"। (b) प्राथमिक उत्पादकता की दृष्टि से निम्नलिखित में से कौन-सा पारितंत्र सबसे अधिक उत्पादक होगा? कारण दीजिए: एक युवा वन, एक प्राकृतिक पुराना वन, एक उथली प्रदूषित झील, अल्पाइन घास का मैदान।

(a) GPP vs NPP in Nature and Man-made Ecosystems:
• Nature builds complex, multi-layered climax communities with high species diversity to maximise solar energy capture (high Gross Primary Productivity — GPP), even though a large part is used in respiration ($R$).
• Man practices monoculture agriculture (crop fields) with short-duration crops, fertilisers and pest control to minimise respiratory losses ($R$) and maximise harvestable yield (high Net Primary Productivity — NPP).
(b) Most Productive Ecosystem: A young forest will be the most productive in terms of net primary productivity because it has actively growing young plants with high photosynthetic rates and relatively low respiratory biomass loss compared to an old climax forest, polluted lake or cold alpine meadow.

(a) प्रकृति में GPP बनाम मानव द्वारा NPP:
• प्रकृति उच्च जैव-विविधता और स्तरीकरण वाले जटिल समुदाय बनाती है ताकि अधिकतम सौर ऊर्जा का स्थिरीकरण (उच्च सकल प्राथमिक उत्पादकता — GPP) हो सके।
• मनुष्य कृषि खेतों में कम श्वसन हानि ($R$) वाली फसलों को उगाता है ताकि उसे अधिकतम कटाई योग्य उपज (उच्च नेट प्राथमिक उत्पादकता — NPP) प्राप्त हो सके।
(b) सर्वाधिक उत्पादक पारितंत्र: एक युवा वन (A young forest) प्राथमिक उत्पादकता की दृष्टि से सबसे अधिक उत्पादक होगा क्योंकि इसमें तेजी से बढ़ते हुए युवा पौधे होते हैं जिनकी प्रकाश-संश्लेषण दर उच्च और श्वसन हानि कम होती है।

(a) "The energy flow in the ecosystem follows the second law of thermodynamics." Explain. (b) What will happen to an ecosystem if: (i) All producers are removed; (ii) All organisms of herbivore level are eliminated; and (iii) All top carnivore population is removed?

(a) "पारितंत्र में ऊर्जा प्रवाह ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम का पालन करता है।" स्पष्ट कीजिए। (b) किसी पारितंत्र का क्या होगा यदि: (i) सभी उत्पादकों को हटा दिया जाए; (ii) शाकाहारी स्तर के सभी जीवों को समाप्त कर दिया जाए; और (iii) सभी शीर्ष मांसाहारी समष्टि को हटा दिया जाए?

(a) Second Law of Thermodynamics in Ecosystem: Ecosystems are not exempt from the Second Law of Thermodynamics. They require a constant supply of solar energy to synthesise the molecules they require, to counteract the universal tendency toward increasing disorderliness (entropy), and at every energy transfer, 90% of energy is lost as heat.
(b) Consequences on the Ecosystem:
• (i) If all producers are removed: Solar energy fixation will stop completely, and all consumers (herbivores and carnivores) will starve and die, collapsing the entire ecosystem.
• (ii) If all herbivores are eliminated: Carnivores will die due to lack of food, while producers will overgrow initially and nutrient cycling will be disrupted.
• (iii) If all top carnivores are removed: Herbivore populations will multiply unchecked, leading to overgrazing of vegetation, desertification and eventual starvation.

(a) ऊष्मागतिकी का द्वितीय नियम: पारितंत्र ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम से मुक्त नहीं हैं। उन्हें बढ़ती हुई अव्यवस्था (एन्ट्रॉपी) की सार्वभौमिक प्रवृत्ति का मुकाबला करने और आवश्यक अणुओं के संश्लेषण के लिए निरंतर सौर ऊर्जा की आपूर्ति की आवश्यकता होती है तथा प्रत्येक स्थानांतरण पर ऊष्मा की हानि होती है।
(b) पारितंत्र पर प्रभाव:
• (i) यदि सभी उत्पादक हटा दिए जाएं: सौर ऊर्जा का स्थिरीकरण बंद हो जाएगा और सभी उपभोक्ता (शाकाहारी व मांसाहारी) भूख से मर जाएंगे।
• (ii) यदि सभी शाकाहारी समाप्त कर दिए जाएं: भोजन के अभाव में सभी मांसाहारी जंतु समाप्त हो जाएंगे।
• (iii) यदि सभी शीर्ष मांसाहारी हटा दिए जाएं: शाकाहारी जंतुओं की संख्या अनियंत्रित बढ़ जाएगी जिससे वनस्पति का अतिचारण होगा और पारितंत्र नष्ट हो जाएगा।

Give two examples of artificial or man-made ecosystems. List the salient features by which they differ from natural ecosystems.

कृत्रिम या मानव-निर्मित पारितंत्रों के दो उदाहरण दीजिए। उन प्रमुख विशेषताओं की सूची बनाइए जिनके द्वारा वे प्राकृतिक पारितंत्रों से भिन्न होते हैं।

Two Examples of Man-made Ecosystems: (1) Crop fields (Agricultural land), and (2) An Aquarium (or Garden/Orchard).

Basis	Artificial / Man-made Ecosystem	Natural Ecosystem
1. Species Diversity	Very low species diversity (often monoculture) with simple, short food chains.	High species diversity with complex, interconnected food webs.
2. Self-sustainability	Not self-sustaining; requires continuous human intervention (fertilisers, irrigation, weeding, cleaning).	Self-sustaining and self-regulating without human intervention.
3. Nutrient Cycling	Incomplete nutrient cycling (biomass is harvested and removed).	Complete and efficient biogeochemical nutrient cycling.

मानव-निर्मित पारितंत्रों के दो उदाहरण: (1) शस्य भूमि (खेत / Crop fields), तथा (2) जलजीवशाला (Aquarium)।

आधार	कृत्रिम / मानव-निर्मित पारितंत्र	प्राकृतिक पारितंत्र
1. प्रजाति विविधता	इसमें प्रजाति विविधता बहुत कम होती है और खाद्य श्रृंखलाएं छोटी व सरल होती हैं।	इसमें उच्च प्रजाति विविधता और जटिल खाद्य जाल होते हैं।
2. आत्मनिर्भरता	यह स्व-धारणीय नहीं होता; इसके लिए निरंतर मानवीय देखभाल (उर्वरक, सिंचाई, सफाई) आवश्यक है।	यह बिना मानवीय हस्तक्षेप के स्व-धारणीय और स्वनियंत्रित होता है।
3. पोषक चक्रण	पोषक चक्र अपूर्ण होता है (क्योंकि फसल काट ली जाती है)।	पोषक चक्र पूर्ण और दक्ष होता है।

(a) The biodiversity increases when one moves from the pioneer to the climax stage. What could be the explanation? (b) What will be the $P/R$ (Production/Respiration) ratio of a climax community and a pioneer community? Explain.

(a) जब कोई अग्रणी (pioneer) से चरम (climax) अवस्था की ओर बढ़ता है तो जैव-विविधता बढ़ती है। इसका क्या स्पष्टीकरण हो सकता है? (b) एक चरम समुदाय और एक अग्रणी समुदाय का $P/R$ (उत्पादन/श्वसन) अनुपात क्या होगा? स्पष्ट कीजिए।

(a) Increase in Biodiversity from Pioneer to Climax Stage: As succession progresses, weathering and decomposition increase soil depth, humus content, moisture holding capacity and nutrient availability. This allows taller, varied vegetation (shrubs and trees) to establish vertical stratification, creating numerous new ecological niches and microhabitats that support a high diversity of plants, animals and decomposers.
(b) $P/R$ Ratio of Pioneer vs Climax Community:
• In a Pioneer Community, $P/R > 1$ (Gross production exceeds community respiration, allowing net accumulation of organic biomass).
• In a stable Climax Community, $P/R = 1$ (Gross primary production is balanced by total community respiration, maintaining equilibrium).

(a) अग्रणी से चरम अवस्था की ओर बढ़ने पर जैव-विविधता में वृद्धि का कारण: अनुक्रमण के आगे बढ़ने के साथ मृदा की गहराई, ह्यूमस की मात्रा, नमी और पोषक तत्वों में वृद्धि होती है। इससे विभिन्न स्तरों वाली वनस्पतियाँ (स्तरीकरण) विकसित होती हैं जो अनेक नए पारिस्थितिक निकेत और आवास बनाती हैं, जिससे पादपों, जंतुओं व अपघटकों की जैव-विविधता बढ़ जाती है।
(b) अग्रणी और चरम समुदाय का $P/R$ अनुपात:
• अग्रणी समुदाय (Pioneer community) में $P/R > 1$ होता है (उत्पादन श्वसन से अधिक होता है जिससे जीवभार का संचय होता है)।
• चरम समुदाय (Climax community) में $P/R = 1$ होता है (कुल उत्पादन और कुल श्वसन बराबर होते हैं जिससे समुदाय साम्य में रहता है)।

What is a biogeochemical cycle? What is the role of the reservoir in a biogeochemical cycle? Give an example of a sedimentary cycle with reservoir located in earth's crust.

जैव-भूरासायनिक चक्र (Biogeochemical cycle) क्या है? जैव-भूरासायनिक चक्र में भंडार (reservoir) की क्या भूमिका है? पृथ्वी की पपड़ी (crust) में स्थित भंडार वाले एक अवसादी चक्र का उदाहरण दीजिए।

1. Biogeochemical Cycle: The movement and repeated circulation of nutrient elements (like carbon, nitrogen, phosphorus, sulphur) through the biotic (living organisms) and abiotic (rocks, air, water) components of an ecosystem is called a biogeochemical cycle.
2. Role of the Reservoir Pool: The function of the reservoir (atmosphere/hydrosphere for gaseous cycles; Earth's crust for sedimentary cycles) is to meet the deficit of nutrients which occurs due to imbalance between the rate of influx and the rate of efflux in the cycling pool.
3. Example of Sedimentary Cycle: Phosphorus Cycle (and Sulphur Cycle) — its natural reservoir is phosphate rocks in the Earth's crust.

1. जैव-भूरासायनिक चक्र: पारितंत्र के जैविक (सजीवों) और अजैविक (चट्टान, वायु, जल) घटकों के माध्यम से पोषक तत्वों (कार्बन, नाइट्रोजन, फास्फोरस आदि) की गतिशीलता और बार-बार चक्रण को जैव-भूरासायनिक चक्र कहते हैं।
2. भंडार (Reservoir) की भूमिका: भंडार का मुख्य कार्य पोषक तत्वों के अंतर्वाह (influx) और बहिर्वाह (efflux) की दर में असंतुलन के कारण होने वाली पोषक तत्वों की कमी (deficit) को पूरा करना है।
3. अवसादी चक्र का उदाहरण: फास्फोरस चक्र (Phosphorus cycle) (तथा सल्फर चक्र) — जिसका भंडार पृथ्वी की पपड़ी (चट्टानों) में स्थित होता है।

Class 12th | Biology | Biodiversity and Conservation (जैव विविधता एवं संरक्षण) | Subjective Questions | 3 Marks | Merit Yard

2026-10-29T23:29:19.321-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

BIODIVERSITY AND CONSERVATION
(जैव-विविधता एवं संरक्षण)

PART 2: 3 MARKS QUESTIONS (ALL 26 Qs)

English हिंदी Bilingual

Explain the term 'Stratification' in relation to a tropical rainforest.

उष्णकटिबंधीय वर्षा वन (tropical rainforest) के संदर्भ में 'स्तरीकरण' (stratification) शब्द को समझाइए।

Stratification: The vertical distribution of different plant species occupying different levels or strata in a forest depending on their height.
In a tropical rainforest, stratification is very prominent, typically forming 5 to 7 storeys (4 to 5 in India).
It includes very tall emergent trees (40–50 m), tall canopy trees, medium trees, small trees, shrub layer, and ground herb layer, which allows maximum utilisation of sunlight.

स्तरीकरण (Stratification): वन में विभिन्न पादप जातियों की ऊँचाई के आधार पर अलग-अलग स्तरों या परतों पर ऊर्ध्वाधर (vertical) रूप से वितरण को स्तरीकरण कहते हैं।
उष्णकटिबंधीय वर्षा वनों में स्तरीकरण अत्यंत स्पष्ट होता है, जिसमें सामान्यतः 5 से 7 परतें (भारत में 4 से 5) होती हैं।
इसमें अत्यंत लंबे वृक्ष (40–50 मीटर), लंबे छत्र (canopy) वृक्ष, मध्यम वृक्ष, छोटे वृक्ष, झाड़ी परत तथा शाक/धरातलीय परत शामिल हैं, जिससे सूर्य के प्रकाश का अधिकतम उपयोग होता है।

What are Sacred Groves? Where are they found in India and what is their role in biodiversity conservation?

पवित्र उपवन (Sacred Groves) क्या हैं? ये भारत में कहाँ पाए जाते हैं और जैव-विविधता संरक्षण में इनकी क्या भूमिका है?

Sacred Groves: Tracts of forest set aside around places of worship where all trees and wildlife within are venerated and given total legal and religious protection by local tribal communities.
Locations in India: Khasi and Jaintia Hills in Meghalaya, Aravalli Hills of Rajasthan, Western Ghats of Karnataka and Maharashtra, and Sarguja, Chanda and Bastar areas of Madhya Pradesh.
Role in Conservation: They serve as the last refuges for a large number of rare, endemic and threatened plant and animal species in otherwise degraded ecosystems.

पवित्र उपवन (Sacred Groves): पूजा-स्थलों के चारों ओर छोड़े गए वन के वे टुकड़े जहाँ स्थानीय जनजातियों द्वारा धार्मिक पवित्रता के कारण सभी पेड़ों और वन्यजीवों को पूर्ण सुरक्षा दी जाती है।
भारत में उपस्थिति: मेघालय की खासी और जयंतिया पहाड़ियाँ, राजस्थान की अरावली पहाड़ियाँ, कर्नाटक व महाराष्ट्र के पश्चिमी घाट तथा मध्य प्रदेश के सरगुजा, चंदा व बस्तर क्षेत्र।
संरक्षण में भूमिका: ये अत्यधिक संदूषित पारितंत्रों के बीच दुर्लभ, स्थानिक और संकटापन्न पादप व जंतु जातियों के अंतिम शरण स्थल (refuges) के रूप में कार्य करते हैं।

What is a Biosphere Reserve? Describe the main functions of a Biosphere Reserve.

जीवमंडल आरक्षित क्षेत्र (Biosphere Reserve) क्या है? इसके मुख्य कार्यों का वर्णन कीजिए।

Biosphere Reserve: Large tracts of protected land designed for multiple use to preserve genetic diversity of representative ecosystems, wildlife, and traditional lifestyles of tribals.
Main Functions:
1. Conservation: Ensure conservation of diversity and integrity of species, ecosystems and landscapes.
2. Development: Allow sustainable economic development and tap traditional resources for local tribals.
3. Logistic Support: Support research, environmental education and monitoring related to conservation.

जीवमंडल आरक्षित क्षेत्र: प्रतिनिधि पारितंत्रों की आनुवंशिक विविधता, वन्यजीवों और आदिवासियों की पारंपरिक जीवनशैली को संरक्षित करने के लिए बहु-उपयोगी संरक्षित भूमि के बड़े क्षेत्र।
मुख्य कार्य:
1. संरक्षण: जातियों, पारितंत्रों और भूदृश्यों की विविधता व अखंडता का संरक्षण करना।
2. विकास: स्थानीय आदिवासियों के पारंपरिक संसाधनों के उपयोग के साथ सतत आर्थिक विकास को बढ़ावा देना।
3. लॉजिस्टिक्स समर्थन: संरक्षण से संबंधित अनुसंधान, पर्यावरण शिक्षा और निगरानी का समर्थन करना।

Define Extinction. List the major causes of extinction of species.

विलोपन (Extinction) को परिभाषित कीजिए। जातियों के विलोपन के प्रमुख कारणों की सूची बनाइए।

Extinction: Complete disappearance or elimination of a species from Earth, resulting in the permanent loss of its genetic information.
Major Causes ('The Evil Quartet'):
1. Habitat loss and fragmentation (most important cause, e.g., tropical rainforests).
2. Over-exploitation by humans (e.g., Steller's sea cow, passenger pigeon).
3. Alien species invasions (e.g., Nile perch, water hyacinth).
4. Co-extinctions (extinction of obligatory associated plant/animal species).

विलोपन: पृथ्वी से किसी जाति का पूर्णतः गायब हो जाना या समाप्त हो जाना, जिससे उसकी आनुवंशिक जानकारी हमेशा के लिए नष्ट हो जाती है।
प्रमुख कारण ('द इविल क्वार्टेट'):
1. आवास क्षति और विखंडन (सबसे महत्वपूर्ण कारण, जैसे वर्षा वन)।
2. मनुष्यों द्वारा अति-दोहन (जैसे स्टेलर समुद्री गाय)।
3. विदेशी (आक्रामक) जातियों का आक्रमण (जैसे जलकुंभी)।
4. सह-विलोपन (Co-extinctions) (परस्पर निर्भर जातियों का एक साथ विलोपन)।

Give three hypotheses for explaining why tropics show greatest levels of species richness.

उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में जातियों की प्रचुरता (richness) सबसे अधिक क्यों होती है, इसे समझाने वाली तीन परिकल्पनाएँ दीजिए।

Speciation is a Function of Time: Unlike temperate regions subjected to frequent glaciations in the past, tropical latitudes have remained relatively undisturbed for millions of years, providing a long evolutionary time for species diversification.

Constant & Predictable Environment: Tropical environments are less seasonal, relatively more constant and predictable, which promotes niche specialisation and greater species diversity.

Higher Solar Energy & Productivity: There is more solar energy available in the tropics, contributing to higher primary productivity, which indirectly supports greater species diversity.

समय (Evolutionary time): अतीत में लगातार हिमनद (glaciations) झेलने वाले शीतोष्ण क्षेत्रों के विपरीत, उष्णकटिबंधीय अक्षांश लाखों वर्षों तक अपेक्षाकृत undisturbed (अबाधित) रहे हैं, जिससे जातियों के विकास के लिए लंबा समय मिला।

स्थिर एवं पूर्वानुमेय पर्यावरण: उष्णकटिबंधीय पर्यावरण कम मौसमी, अपेक्षाकृत अधिक स्थिर और पूर्वानुमानित होता है, जो निकेत विशेषज्ञता (niche specialisation) को बढ़ावा देता है।

अधिक सौर ऊर्जा व उत्पादकता: उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में अधिक सौर ऊर्जा उपलब्ध होती है, जिससे प्राथमिक उत्पादकता अधिक होती है जो अप्रत्यक्ष रूप से उच्च विविधता में योगदान देती है।

What is the importance of Ex-situ conservation in the conservation of biodiversity?

जैव-विविधता के संरक्षण में बाह्यस्थाने (Ex-situ) संरक्षण का क्या महत्व है?

Ex-situ Conservation: Protecting threatened animals and plants outside their natural habitats in special settings like zoological parks, botanical gardens and wildlife safari parks.
Importance:
1. Provides urgent protection and special care to endangered species facing a very high risk of extinction in the wild.
2. Preserves genetic strains and gametes in viable condition for long periods using cryopreservation, *in vitro* fertilisation, and tissue culture propagation.

बाह्यस्थाने (Ex-situ) संरक्षण: संकटग्रस्त पादपों और जंतुओं को उनके प्राकृतिक आवास से बाहर चिड़ियाघरों, वनस्पति उद्यानों और सफारी पार्कों में विशेष देखभाल के साथ संरक्षित करना।
महत्व:
1. प्राकृतिक रूप से विलोपन के कगार पर खड़ी संकटग्रस्त जातियों को तुरंत सुरक्षा प्रदान करता है।
2. क्रायोप्रिजर्वेशन (शीत-संरक्षण), टेस्ट-ट्यूब फर्टिलाइजेशन और ऊतक संवर्धन द्वारा युग्मकों व जीनों को लंबे समय तक सुरक्षित रखता है।

What is the importance of In-situ conservation in the conservation of biodiversity?

जैव-विविधता के संरक्षण में स्वस्थाने (In-situ) संरक्षण का क्या महत्व है?

In-situ Conservation: Protecting and conserving the entire ecosystem and its biodiversity in its natural habitat (e.g., Biosphere Reserves, National Parks, Sanctuaries, Sacred Groves).
Importance:
1. Protects the endangered species along with its entire natural supporting environment.
2. Cost-effective and protects biodiversity at all levels (genetic, species, and ecosystem levels simultaneously). Strict protection of biodiversity hotspots alone can reduce extinction rates by 30%.

स्वस्थाने (In-situ) संरक्षण: संपूर्ण पारितंत्र और उसकी जैव-विविधता को उसके प्राकृतिक आवास में संरक्षित करना (जैसे जीवमंडल रिजर्व, राष्ट्रीय उद्यान, अभयारण्य, पवित्र उपवन)।
महत्व:
1. यह संकटग्रस्त जातियों के साथ-साथ उनके संपूर्ण प्राकृतिक सहायक पर्यावरण की रक्षा करता है।
2. यह सबसे प्रभावी तरीका है जिससे आनुवंशिक, जातीय और पारिस्थितिक स्तरों की विविधता एक साथ सुरक्षित रहती है।

Differentiate between In-situ conservation and Ex-situ conservation with examples.

स्वस्थाने (In-situ) संरक्षण और बाह्यस्थाने (Ex-situ) संरक्षण में उदाहरण सहित अंतर स्पष्ट कीजिए।

Basis	In-situ (On-site) Conservation	Ex-situ (Off-site) Conservation
1. Location	Conservation done within the natural habitat.	Conservation done outside the natural habitat in artificial settings.
2. Ecosystem Protection	Protects the entire ecosystem along with target species.	Protects only specific endangered individuals/species.
3. Examples	National Parks, Wildlife Sanctuaries, Biosphere Reserves, Sacred Groves.	Zoological Parks, Botanical Gardens, Seed Banks, Cryopreservation.

आधार	स्वस्थाने (In-situ) संरक्षण	बाह्यस्थाने (Ex-situ) संरक्षण
1. स्थान	संरक्षण प्राकृतिक आवास के भीतर किया जाता है।	संरक्षण प्राकृतिक आवास से बाहर कृत्रिम परिवेश में किया जाता है।
2. पारितंत्र सुरक्षा	इसमें संपूर्ण पारितंत्र सुरक्षित रहता है।	इसमें केवल विशिष्ट संकटग्रस्त जीवों/पादपों की रक्षा होती है।
3. उदाहरण	राष्ट्रीय उद्यान, वन्यजीव अभयारण्य, जीवमंडल रिजर्व, पवित्र उपवन।	चिड़ियाघर, वनस्पति उद्यान, बीज बैंक, क्रायोप्रिजर्वेशन।

How do ecologists estimate the total number of species present in the world?

पारिस्थितिकविद् (ecologists) विश्व में उपस्थित जातियों की कुल संख्या का आकलन कैसे करते हैं?

Since temperate regions have more complete species inventories than tropical regions, biologists make a statistical comparison of temperate-tropical species richness of an exhaustively studied group of insects.
They extrapolate this ratio to other groups of animals and plants to arrive at a gross estimate of the total number of species on Earth (Robert May estimates global diversity at about 7 million).

चूँकि उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों की तुलना में शीतोष्ण क्षेत्रों की जातियों की सूचियाँ अधिक पूर्ण हैं, इसलिए जीवविज्ञानी कीटों के अच्छी तरह अध्ययन किए गए समूह का शीतोष्ण-उष्णकटिबंधीय जातीय समृद्धि से सांख्यिकीय तुलना करते हैं।
वे इस अनुपात को अन्य जंतु व पादप समूहों पर एक्सट्रपolate (बाहरप्रेक्षित) करके पृथ्वी पर कुल जातियों का अनुमान लगाते हैं (रॉबर्ट मे के अनुसार यह लगभग 7 मिलियन है)।

What is the significance of the slope of regression ($Z$) in a species-area relationship? Compare the $Z$ values for smaller areas versus entire continents.

जाति-क्षेत्र संबंध में समाश्रयण ढलान ($Z$ - slope of regression) का क्या महत्व है? छोटे क्षेत्रों की तुलना में संपूर्ण महाद्वीपों के लिए $Z$ मानों की तुलना कीजिए।

Significance of Regression Slope ($Z$): In the species-area equation $\log S = \log C + Z \log A$, $Z$ represents the slope of the regression line, which measures how rapidly species richness increases with area.
Smaller Areas: Ecologists have discovered that regardless of the taxonomic group or region, the value of $Z$ lies in a narrow range of 0.1 to 0.2 (fairly gentle slope).
Entire Continents: When species-area relationships are analysed among very large areas like entire continents, the slope of the line is much steeper, with $Z$ values in the range of 0.6 to 1.2 (e.g., 1.15 for frugivorous birds and mammals).

समाश्रयण ढलान ($Z$) का महत्व: समीकरण $\log S = \log C + Z \log A$ में $Z$ समाश्रयण रेखा की ढलान (slope) है, जो यह मापती है कि क्षेत्र बढ़ने पर जातीय समृद्धि कितनी तेजी से बढ़ती है।
छोटे क्षेत्र: पारिस्थितिकविदों ने पाया है कि छोटे क्षेत्रों (चाहे ब्रिटेन के पौधे हों या कैलिफोर्निया के पक्षी) के लिए $Z$ का मान 0.1 से 0.2 की संकीर्ण सीमा में होता है (कम ढलान)।
संपूर्ण महाद्वीप: संपूर्ण महाद्वीपों जैसे विशाल क्षेत्रों के लिए रेखा की ढलान बहुत अधिक तीव्र (steep) होती है, जहाँ $Z$ का मान 0.6 से 1.2 के बीच होता है (जैसे फलहारी पक्षियों के लिए 1.15)।

How is biodiversity important for ecosystem functioning? (Discuss David Tilman's experiments).

पारितंत्र के कामकाज के लिए जैव-विविधता क्यों महत्वपूर्ण है? (डेविड टिलमैन के प्रयोगों की चर्चा कीजिए)।

Communities with more species tend to be more stable and productive than those with fewer species.
David Tilman's Long-term Experiments: Tilman found that outdoor plots with more species showed less year-to-year variation in total biomass.
He also demonstrated that increased species diversity contributed to higher primary productivity, proving that rich biodiversity is essential for ecosystem health and stability.

अधिक जातियों वाले समुदाय कम जातियों वाले समुदायों की तुलना में अधिक स्थिर और उत्पादक होते हैं।
डेविड टिलमैन के दीर्घकालिक प्रयोग: टिलमैन ने पाया कि अधिक जातियों वाले भूखंडों (plots) में कुल जैवभार में साल-दर-साल उतार-चढ़ाव कम होता है।
उन्होंने यह भी सिद्ध किया कि बढ़ी हुई जातीय विविधता उच्च प्राथमिक उत्पादकता में योगदान देती है, जो पारितंत्र के स्वास्थ्य के लिए अनिवार्य है।

Explain briefly the 'Rivet Popper Hypothesis' proposed by Stanford ecologist Paul Ehrlich.

स्टैनफोर्ड ecologist पॉल एर्लिश द्वारा प्रतिपादित 'रिवेट पॉपर परिकल्पना' (Rivet Popper Hypothesis) को संक्षेप में समझाइए।

Analogy: An airplane (ecosystem) is made of thousands of rivets (species) joining all parts together.
Effect of Extinction: If every passenger pops a rivet to take home (species extinction), flight safety is not affected initially, but as more and more rivets are removed, the plane becomes dangerously weak.
Key Species: Furthermore, which rivet is removed is critical; loss of rivets on the wings (keystone species driving major ecosystem functions) is a much more serious threat to ecosystem stability than loss of a few seat/window rivets.

सादृश्यता (Analogy): एक हवाई जहाज (पारितंत्र) हजारों रिवेट्स यानी पेंचों (जातियों) से मिलकर बना होता है जो इसके सभी अंगों को जोड़े रखते हैं।
विलोपन का प्रभाव: यदि हर यात्री घर ले जाने के लिए एक पेंच निकाल ले (जाति विलोपन), तो प्रारंभ में उड़ान की सुरक्षा प्रभावित नहीं होगी, परंतु अधिक पेंच निकलने से जहाज खतरनाक रूप से कमजोर हो जाएगा।
मुख्य जातियाँ: इसके अतिरिक्त, कौन-सा पेंच निकाला गया है यह महत्वपूर्ण है; पंखों के पेंच निकलना (मुख्य पारितंत्र कार्य चलाने वाली कीस्टोन जातियाँ) सीटों के पेंच निकलने से कहीं अधिक गंभीर खतरा है।

Among the ecosystem services are control of floods and soil erosion. How is this achieved by the biotic components of the ecosystem?

बाढ़ और मृदा अपरदन का नियंत्रण पारितंत्र की सेवाओं में शामिल है। पारितंत्र के जैविक घटकों द्वारा यह कैसे प्राप्त किया जाता है?

Plant roots bind the soil particles tightly, preventing soil erosion caused by wind and running water.
Forest tree canopies and vegetation reduce the impact force of falling raindrops, and the humus-rich forest soil acts like a sponge, absorbing rainwater and slowing down run-off, thereby controlling floods.

पादप की जड़ें मिट्टी के कणों को कसकर बांधे रखती हैं, जिससे हवा और बहते पानी द्वारा होने वाला मृदा अपरदन रुकता है।
वन वृक्षों के छत्र (canopy) वर्षा की बूंदों के वेग को कम करते हैं, और ह्यूमसयुक्त वन मृदा स्पंज की तरह वर्षा जल को सोखकर उसके बहाव को धीमा करती है, जिससे बाढ़ नियंत्रित होती है।

The species diversity of plants (22%) is much less than that of animals (>70%). What could be the explanations for how animals achieved greater diversification (especially insects)?

पादपों की जातीय विविधता (22%) जंतुओं (>70%) की तुलना में बहुत कम है। जंतुओं (विशेषकर कीटों) ने इतनी अधिक विविधता कैसे हासिल की, इसके क्या कारण हो सकते हैं?

Animals (especially insects) achieved greater diversification due to several evolutionary advantages:
(i) Mobility: Animals can move actively in search of food, shelter, mates and escape from predators (unlike rooted plants).
(ii) Nervous System & Sensory Organs: Advanced nervous systems and sense organs allow animals to adapt and respond more efficiently to environmental changes.
(iii) Co-evolution with Plants: Insects developed complex co-evolved relationships with flowering plants (pollinators, herbivores), leading to explosive speciation, especially among insects (making up >70% of animals).

जंतुओं (विशेषकर कीटों) ने निम्नलिखित विकासात्मक लाभों के कारण अधिक विविधता हासिल की:
(i) गतिशीलता (Mobility): पादपों के विपरीत जंतु भोजन, आश्रय, साथी की तलाश और शिकारियों से बचने के लिए स्वतंत्र रूप से गति कर सकते हैं।
(ii) तंत्रिका तंत्र व संवेदी अंग: उन्नत तंत्रिका तंत्र के कारण जंतु पर्यावरण परिवर्तन के प्रति अधिक प्रभावी ढंग से प्रतिक्रिया करते हैं।
(iii) पादपों के साथ सह-विकास (Co-evolution): कीटों ने पुष्पीय पादपों के साथ परागण और शाकाहार के रूप में जटिल संबंध विकसित किए, जिससे कीटों (कुल जंतुओं का >70%) में जातियों का अत्यधिक विकास हुआ।

Can you think of a situation where we deliberately want to make a species extinct? How would you justify it?

क्या आप ऐसी स्थिति के बारे में सोच सकते हैं जहाँ हम जानबूझकर किसी जाति को विलुप्त करना चाहते हैं? आप इसका औचित्य कैसे सिद्ध करेंगे?

Situation: Eradication of harmful pathogenic microorganisms or vectors such as smallpox virus or specific disease-causing disease vectors (like certain vectors if targeted, though smallpox virus is already eradicated).
Justification: Pathogens like smallpox virus cause fatal, disfiguring diseases in humans without providing any ecological benefit to the biosphere. Eradicating them saves millions of human lives and prevents immense suffering without collapsing global ecosystems.

स्थिति: मानव के लिए घातक रोगजनक सूक्ष्मजीवों या रोगाणुओं (जैसे चेचक का विषाणु — smallpox virus) का पूर्ण उन्मूलन।
औचित्य: चेचक जैसे रोगजनक मानव में जानलेवा व विकृत करने वाले रोग फैलाते हैं और पारितंत्र में इनका कोई सकारात्मक योगदान नहीं होता। इनके उन्मूलन से लाखों मानव जीवन बचते हैं और वैश्विक पारितंत्र भी प्रभावित नहीं होता।

How is the presently occurring 'Sixth Extinction' (species extinction) different from the earlier five episodes of mass extinctions?

वर्तमान में हो रहा 'छठा विलोपन' (Sixth Extinction) पूर्व के पाँच सामूहिक विलोपन प्रकरणों से किस प्रकार भिन्न है?

Difference is in the Rates: The earlier five mass extinctions occurred due to natural catastrophic causes in pre-human geological times.
In contrast, the 'Sixth Extinction' currently in progress is driven entirely by human (anthropogenic) activities.
Furthermore, current species extinction rates are estimated to be 100 to 1,000 times faster than in pre-human times.

अंतर केवल दरों (rates) का है: पूर्व के पाँच सामूहिक विलोपन मानव की उत्पत्ति से पहले प्राकृतिक कारणों से हुए थे।
इसके विपरीत, वर्तमान में चल रहा 'छठा विलोपन' पूरी तरह से मानवीय (anthropogenic) गतिविधियों के कारण हो रहा है।
इसके अलावा, वर्तमान में जातियों के विलुप्त होने की दर पूर्व की तुलना में 100 से 1,000 गुना अधिक तेज है।

Of the four major causes for the loss of biodiversity ('The Evil Quartet'), which according to you is the major cause? Give reasons in support (Amazon rainforest example).

जैव-विविधता क्षति के चार प्रमुख कारणों ('द इविल क्वार्टेट') में से आपके अनुसार मुख्य कारण कौन-सा है? समर्थन में कारण दीजिए (अमेज़न वर्षा वन का उदाहरण)।

Major Cause: Habitat loss and fragmentation is the single most important cause driving animals and plants to extinction.
Reasons & Example (Amazon Rainforest):
Tropical rainforests once covering 14% of earth's land now cover only 6%.
The vast Amazon rainforest (the 'lungs of the planet') is being cleared for cultivating soya beans or converted into grasslands for raising beef cattle, leading to massive population declines and extinctions.

मुख्य कारण: आवास क्षति और विखंडन (Habitat loss and fragmentation) पौधों और जंतुओं को विलुप्त करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारण है।
कारण एवं उदाहरण (अमेज़न वर्षा वन):
कभी पृथ्वी के 14% भूभाग पर फैले उष्णकटिबंधीय वर्षा वन अब केवल 6% पर सिमट गए हैं।
विशाल अमेज़न वर्षा वन ('पृथ्वी के फेफड़े') को सोयाबीन की खेती या गोवंश के लिए घास के मैदानों में बदला जा रहा है, जिससे भारी विलोपन हो रहा है।

What is Co-extinction? Discuss with two suitable examples how the loss of one species invariably leads to the extinction of another.

सह-विलोपन (Co-extinction) क्या है? दो उपयुक्त उदाहरणों से समझाइए कि कैसे एक जाति के विलुप्त होने से अनिवार्य रूप से दूसरी जाति का विलोपन हो जाता है।

Co-extinction: When a species becomes extinct, the plant and animal species associated with it in an obligatory (mandatory) way also become extinct.
Examples:
1. Host-Parasite Mutualism: When a host fish species becomes extinct, its unique assemblage of specific parasites also meets the same fate.
2. Plant-Pollinator Mutualism: In cases of co-evolved plant-pollinator mutualism, the extinction of the obligate pollinator invariably leads to the extinction of the plant, and vice-versa.

सह-विलोपन (Co-extinction): जब कोई जाति विलुप्त होती है, तो उसके साथ अनिवार्य रूप से (obligatory way) जुड़ी हुई पादप और जंतु जातियाँ भी विलुप्त हो जाती हैं।
उदाहरण:
1. परपोषी-परजीवी संबंध: जब किसी परपोषी मछली की जाति विलुप्त होती है, तो उस पर आश्रित विशिष्ट परजीवियों का भी वही हस होता है।
2. पादप-परागणकारी संबंध: सह-विकासित पादप-परागणकारी संबंधों में, अनिवार्य परागणकारी के विलुप्त होने से पादप का विलोपन निश्चित हो जाता है।

Is it possible that productivity and diversity of a natural community remain constant over a time period of, say, one hundred years? Explain.

क्या यह संभव है कि किसी प्राकृतिक समुदाय की उत्पादकता और विविधता सौ वर्षों जैसी समयाधि तक स्थिर बनी रहे? स्पष्ट कीजिए।

Answer: No, in a dynamic natural community, productivity and species diversity cannot remain strictly constant over long periods. They naturally fluctuate due to seasonal climatic changes, natural successional changes, occasional disturbances, and ecological succession.

उत्तर: नहीं, एक गत्यात्मक प्राकृतिक समुदाय में उत्पादकता और जातीय विविधता लंबी अवधि तक पूर्णतः स्थिर नहीं रह सकती। मौसमी जलवायु परिवर्तनों, प्राकृतिक बाधाओं और अनुक्रमण (succession) के कारण इनमें उतार-चढ़ाव आते रहते हैं।

Why are conventional taxonomic methods not suitable for the assessment of biodiversity of prokaryotic bacteria?

प्रोकैरियोटिक जीवाणुओं की जैव-विविधता के आकलन के लिए पारंपरिक वर्गिकी विधियाँ उपयुक्त क्यों नहीं हैं?

(i) Conventional taxonomic methods are not suitable for identifying microbial species.
(ii) A vast majority of prokaryotic bacterial species are simply not culturable under laboratory conditions.
(iii) Biochemical or molecular criteria (like 16S rRNA sequencing) are required, without which prokaryotic diversity cannot be fully estimated.

(i) पारंपरिक वर्गिकी विधियाँ सूक्ष्मजीव जातियों की पहचान करने के लिए उपयुक्त नहीं हैं।
(ii) अधिकांश प्रोकैरियोटिक जीवाणु जातियाँ प्रयोगशाला की स्थिति में संवर्धित (culturable) नहीं की जा सकतीं।
(iii) इनके आकलन के लिए biochemical या आणविक मानदंडों (जैसे 16S rRNA sequencing) की आवश्यकता होती है।

What criteria should one use in categorizing a species as threatened/endangered?

किसी जाति को संकटापन्न (threatened / endangered) के रूप में वर्गीकृत करने के लिए किन मानदंडों का उपयोग किया जाना चाहिए?

(i) Rapid decline in population size (reduction in numbers over a short period).
(ii) Severe reduction in geographical distribution area / habitat fragmentation.
(iii) High probability of extinction in the wild in the near future as assessed by IUCN criteria.

(i) आबादी के आकार में तेजी से गिरावट (संख्या में कमी)।
(ii) भौगोलिक वितरण क्षेत्र में भारी कमी या आवास का विखंडन।
(iii) IUCN मानदंडों के अनुसार निकट भविष्य में जंगल में विलुप्त होने की उच्च संभावना।

What could be the possible explanation for greater vulnerability of amphibians to extinction as compared to other animal groups?

अन्य जंतु समूहों की तुलना में उभयचरों (amphibians) के विलोपन के प्रति अधिक संवेदनशील होने का क्या संभावित कारण हो सकता है?

Answer: Amphibians depend on both aquatic and terrestrial habitats for their life cycle (dual life), making them sensitive to environmental changes, water pollution, climate change, and habitat destruction in both ecosystems (32% of all amphibian species face extinction).

उत्तर: उभयचर अपने जीवन चक्र के लिए जलीय और स्थलीय दोनों आवासों पर निर्भर होते हैं, जिससे वे दोनों पारितंत्रों में होने वाले प्रदूषण, जलवायु परिवर्तन और आवास विनाश के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं (विश्व की 32% उभयचर जातियाँ संकट में हैं)।

Elaborate with three examples how invasion by an alien (exotic) species reduces the indigenous species diversity of an area.

तीन उदाहरणों सहित विस्तार से बताइए कि किसी क्षेत्र में विदेशी (आक्रामक) जातियों का आक्रमण देशज जातीय विविधता को कैसे कम करता है।

(1) Nile Perch in Lake Victoria: Introduced into Lake Victoria (East Africa), leading to the extinction of over 200 species of cichlid fish in the lake.
(2) Water Hyacinth (Eichhornia): Invasive weed clogging water bodies and depleting oxygen, threatening native aquatic life.
(3) African Catfish (Clarias gariepinus): Illegal introduction for aquaculture posing a severe threat to indigenous catfishes in Indian rivers. (Other examples: Parthenium / carrot grass, Lantana).

(1) नील पर्च (Nile Perch) विक्टोरिया झील में: इसे पूर्वी अफ्रीका की विक्टोरिया झील में छोड़ने पर वहाँ की 200 से अधिक सिक्लिड मछलियाँ विलुप्त हो गईं।
(2) जलकुंभी (Eichhornia): यह आक्रामक खरपतवार जल निकायों को ढंक लेता है और ऑक्सीजन घटाकर जलीय जीवों को मार देता है।
(3) अफ्रीकन कैटफिश: मछली पालन हेतु इसके अवैध प्रवेश से भारतीय नदियों की देशज कैटफिश मछलियों पर भारी संकट आ गया है (अन्य: गाजर घास, लैंटाना)।

Suggest a place in India where one can go to study coral reefs, mangrove vegetation and estuaries.

भारत में उस स्थान का सुझाव दीजिए जहाँ कोई व्यक्ति प्रवाल भित्तियों (coral reefs), मैंग्रोव वनस्पति और ज्वारनदमुख (estuaries) का अध्ययन करने जा सकता है।

Answer: Andaman and Nicobar Islands, or Lakshadweep Islands (or coastal regions like Sundarbans / Gulf of Mannar where mangroves, estuaries and coral reefs are present).

उत्तर: अंडमान और निकोबार द्वीप समूह, अथवा लक्षद्वीप द्वीप समूह (या सुंदरबन / मन्नार की खाड़ी जैसे तटीय क्षेत्र जहाँ मैंग्रोव, ज्वारनदमुख और प्रवाल भित्तियाँ पाई जाती हैं)।

Describe the consumptive use value (narrowly utilitarian benefits) of biodiversity as food, drugs/medicines, fuel and fibre with suitable examples.

उपयुक्त उदाहरणों के साथ भोजन, दवाइयों, ईंधन और रेशे के रूप में जैव-विविधता के उपभोग्य मूल्य (संकुचित रूप से उपयोगी लाभ) का वर्णन कीजिए।

Narrowly Utilitarian Arguments: Humans derive countless direct economic benefits from nature:
(1) Food: Cereals, pulses, and fruits.
(2) Drugs & Medicines: >25% of global drugs are derived from plants (e.g., Rauwolfia for BP, quinine for malaria, morphine for pain). 25,000 plant species contribute to traditional medicines.
(3) Fuel & Fibre: Firewood and natural plant fibres (cotton, jute).

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संकुचित रूप से उपयोगी लाभ: मनुष्य प्रकृति से प्रत्यक्ष आर्थिक लाभ प्राप्त करता है:
(1) भोजन: अनाज, दालें और फल।
(2) औषधियाँ: विश्व की >25% औषधियाँ पौधों से प्राप्त होती हैं (जैसे मलेरिया के लिए कुनैन, रक्तचाप के लिए रेसरपिन)। 25,000 पादप जातियाँ पारंपरिक चिकित्सा में योगदान देती हैं।
(3) ईंधन और रेशा: जलावन की लकड़ी और प्राकृतिक रेशे (कपास, जूट)।

How can you, as an individual, prevent the loss of biodiversity?

एक व्यक्ति के रूप में, आप जैव-विविधता की क्षति (हास) को कैसे रोक सकते हैं?

(1) Support local conservation efforts and plant trees (afforestation).
(2) Reduce, reuse and recycle resources to minimise habitat destruction and pollution.
(3) Spread awareness against poaching, illegal wildlife trade, and biopiracy.

(1) स्थानीय संरक्षण प्रयासों का समर्थन करना और वृक्षारोपण करना।
(2) आवास विनाश और प्रदूषण को कम करने के लिए संसाधनों का कम उपयोग, पुनर्चक्रण और पुनः उपयोग करना।
(3) शिकार, अवैध वन्यजीव व्यापार और बायोपाइरेसी के खिलाफ जागरूकता फैलाना।

Class 12th | Biology | Biodiversity and Conservation (जैव विविधता एवं संरक्षण) | Subjective Questions | 5 Marks | Merit Yard

2026-10-29T23:28:36.684-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

BIODIVERSITY AND CONSERVATION
(जैव-विविधता एवं संरक्षण)

PART 3: 5 MARKS QUESTIONS (ALL 10 Qs)

English हिंदी Bilingual

Define Biodiversity. Describe in brief the three important components/levels of biodiversity with suitable examples.

जैव-विविधता (Biodiversity) को परिभाषित कीजिए। उपयुक्त उदाहरणों सहित जैव-विविधता के तीन महत्वपूर्ण घटकों/स्तरों का संक्षेप में वर्णन कीजिए।

Biodiversity: The term 'Biodiversity' was coined by W.G. Rosen (1985) and popularised by sociobiologist Edward Wilson to describe the combined diversity (heterogeneity) at all levels of biological organisation ranging from macromolecules within cells to biomes. Its three main components are:

Genetic Diversity: A single species shows high diversity at the genetic level over its distributional range. For example, genetic variation in the medicinal plant Rauwolfia vomitoria growing in different Himalayan ranges in terms of potency and concentration of the active chemical reserpine. India has more than 50,000 genetically different strains of rice and 1,000 varieties of mango.

Species Diversity: Diversity at the species level (species richness and relative abundance within a region). For example, the Western Ghats have a greater amphibian species diversity than the Eastern Ghats.

Ecological Diversity: Diversity at the ecosystem level (Alpha — within community, Beta — between communities, and Gamma — regional diversity). For instance, India with its deserts, rain forests, mangroves, coral reefs, wetlands, estuaries and alpine meadows has a much greater ecosystem diversity than a Scandinavian country like Norway.

जैव-विविधता: 'जैव-विविधता' शब्द डब्ल्यू.जी. रोज़ेन (1985) ने दिया था और सामाजिक-जीववैज्ञानिक एडवर्ड विल्सन ने जैविक संगठन के सभी स्तरों (कोशिकाओं के वृहत्-अणुओं से लेकर जीवोम तक) पर पाई जाने वाली सम्मिलित विविधता को दर्शाने के लिए इसे लोकप्रिय बनाया। इसके तीन मुख्य घटक हैं:

आनुवंशिक विविधता (Genetic Diversity): एक ही जाति अपने वितरण क्षेत्र में आनुवंशिक स्तर पर उच्च विविधता दर्शा सकती है। उदाहरण: हिमालय की विभिन्न श्रेणियों में उगने वाले औषधीय पादप राउवोल्फिया वोमिटोरिया द्वारा उत्पादित सक्रिय रसायन रेसरपिन की क्षमता व सांद्रता में भिन्नता। भारत में धान के 50,000 से अधिक आनुवंशिक प्रभेद और आम की 1,000 से अधिक किस्में हैं।

जातीय विविधता (Species Diversity): यह जाति स्तर पर पाई जाने वाली विविधता है। उदाहरण के लिए, पश्चिमी घाट की उभयचर जातियों की विविधता पूर्वी घाट से अधिक है।

पारिस्थितिक विविधता (Ecological Diversity): यह पारितंत्र स्तर पर पाई जाने वाली विविधता है (अल्फा, बीटा और गामा विविधता)। उदाहरणार्थ, भारत के रेगिस्तान, वर्षा वन, मैंग्रोव, प्रवाल भित्तियाँ, आर्द्रभूमि, ज्वारनदमुख और अल्पाइन शाद्वल की पारितंत्र विविधता नॉर्वे जैसे स्कैंडिनेवियाई देश से कहीं अधिक है।

What are the four major causes of biodiversity losses ('The Evil Quartet') in a geographical region? Explain each with examples.

किसी भौगोलिक क्षेत्र में जैव-विविधता क्षति (जाति विलोपन) के चार मुख्य कारण ('द इविल क्वार्टेट') क्या हैं? प्रत्येक को उदाहरण सहित समझाइए।

The accelerated rates of species extinctions are largely due to four major human-induced causes, collectively called 'The Evil Quartet':

Habitat Loss and Fragmentation (Most Important Cause): Tropical rain forests once covering more than 14% of the earth's land surface now cover no more than 6%. The Amazon rain forest ('lungs of the planet') is being cleared for cultivating soya beans or for conversion to grasslands for raising beef cattle. Breaking large habitats into small fragments badly affects migratory birds and mammals requiring large territories.

Over-exploitation: When human 'need' turns to 'greed', it leads to over-exploitation of natural resources. Extinction of Steller's sea cow and Passenger pigeon in the last 500 years was due to over-exploitation, and many marine fish populations are currently over-harvested.

Alien Species Invasions: Unintentional or deliberate introduction of exotic species causes decline or extinction of indigenous species. Examples: Nile perch introduced into Lake Victoria led to extinction of $>200$ species of cichlid fish; invasive weeds like carrot grass (Parthenium), Lantana and water hyacinth (Eichhornia); and illegal introduction of African catfish (Clarias gariepinus).

Co-extinctions: When a species becomes extinct, the plant and animal species associated with it in an obligatory way also become extinct (e.g., a host fish and its specific parasites, or a co-evolved plant-pollinator mutualism).

जातीय विलोपन की बढ़ती दर के चार मुख्य मानवीय कारण हैं जिन्हें सामूहिक रूप से 'द इविल क्वार्टेट' (The Evil Quartet) कहा जाता है:

आवासीय क्षति तथा विखंडन (सबसे मुख्य कारण): उष्णकटिबंधीय वर्षा वन जो कभी पृथ्वी के 14% से अधिक क्षेत्र पर फैले थे, अब 6% से भी अधिक नहीं बचे हैं। विशाल अमेज़न वर्षा वन ('पृथ्वी का फेफड़ा') को सोयाबीन की खेती और गोवंश के चरागाहों के लिए काटा जा रहा है। बड़े आवासों के छोटे टुकड़ों में विखंडन से प्रवासी पक्षी और बड़े क्षेत्र की आवश्यकता वाले स्तनधारी बुरी तरह प्रभावित होते हैं।

अति-दोहन (Over-exploitation): जब मनुष्य की 'आवश्यकता' 'लालच' में बदल जाती है, तो प्राकृतिक संपदा का अति-दोहन शुरू हो जाता है। पिछले 500 वर्षों में स्टेलर समुद्री गाय और पैसेंजर कबूतर का विलोपन अति-दोहन के कारण ही हुआ।

विदेशी जातियों का आक्रमण (Alien Species Invasions): बाहरी जातियों के प्रवेश से देशज जातियों का विलोपन होने लगता है। उदाहरण: विक्टोरिया झील में नील पर्च मछली डालने से $>200$ सिक्लिड मछलियों का विलोपन; गाजर घास (पार्थेनियम), लैंटाना और जलकुंभी (आइकोर्निया) जैसे आक्रामक खरपतवार; तथा अफ्रीकन कैटफिश का अवैध प्रवेश।

सह-विलोपन (Co-extinctions): एक जाति के विलुप्त होने पर उस पर अविकल्पी रूप से आश्रित दूसरी पादप व जंतु जातियाँ भी विलुप्त हो जाती हैं (जैसे परपोषी मत्स्य जाति व उसके परजीवी, अथवा सह-विकासित पादप-परागणकारी सहोपकारिता)।

Why should we conserve biodiversity? Explain the Narrowly utilitarian, Broadly utilitarian and Ethical arguments in detail.

हमें जैव-विविधता का संरक्षण क्यों करना चाहिए? संकीर्ण रूप से उपयोगी, व्यापक रूप से उपयोगी और नैतिक तर्कों को विस्तार से समझाइए।

The reasons for conserving biodiversity are grouped into three categories:

Narrowly Utilitarian Arguments (Direct Economic Benefits): Humans derive countless direct economic benefits from nature — food (cereals, pulses, fruits), firewood, fibre, construction material, industrial products (tannins, lubricants, dyes, resins, perfumes) and medicines. More than 25% of all drugs sold worldwide are derived from plants and 25,000 plant species are used in traditional medicines. Exploring molecular, genetic and species-level diversity for products of economic importance is called bioprospecting.

Broadly Utilitarian Arguments (Ecosystem Services): Biodiversity plays a major role in ecosystem services that nature provides free of cost:
• Oxygen Production: The Amazon forest produces 20% of the total oxygen in the earth's atmosphere through photosynthesis.
• Pollination: Provided by bees, bumblebees, birds and bats (essential for fruits and seeds).
• Climate Moderation, Flood/Erosion Control & Aesthetic Pleasures: Walking through thick woods, watching spring flowers in bloom, or waking up to a bulbul's song.

Ethical Arguments: Philosophically and spiritually, every species has an intrinsic value even if it is not of current economic value to us. We have a moral duty to care for their well-being and pass on our biological legacy in good order to future generations.

जैव-विविधता के संरक्षण के कारणों को तीन श्रेणियों में बाँटा गया है:

संकीर्ण रूप से उपयोगी तर्क (प्रत्यक्ष आर्थिक लाभ): मनुष्य को प्रकृति से प्रत्यक्ष अनगिनत आर्थिक लाभ प्राप्त होते हैं — जैसे भोजन (अनाज, दालें, फल), ईंधन, रेशे, इमारती सामान, औद्योगिक उत्पाद (टैनिन, स्नेहक, रंजक, रेजिन, इत्र) और औषधियाँ। विश्व में बिकने वाली 25% से अधिक औषधियाँ पादपों से प्राप्त होती हैं और 25,000 पादप जातियाँ पारंपरिक दवाइयों में प्रयुक्त होती हैं। आर्थिक महत्व के उत्पादों के लिए आणविक व जातीय विविधता की खोज को बायोप्रोस्पेक्टिंग (जैव-अन्वेषण) कहते हैं।

व्यापक रूप से उपयोगी तर्क (पारितंत्र सेवाएं): प्रकृति द्वारा प्रदान की जाने वाली अनेक पारितंत्र सेवाओं में जैव-विविधता की मुख्य भूमिका है:
• ऑक्सीजन उत्पादन: अमेज़न वन प्रकाश-संश्लेषण द्वारा पृथ्वी के वायुमंडल की कुल ऑक्सीजन का 20% भाग पैदा करता है।
• परागण (Pollination): मधुमक्खी, गुंजन मक्षिका, पक्षी व चमगादड़ द्वारा परागण जिससे फल व बीज बनते हैं।
• बाढ़ नियंत्रण व सौंदर्यपरक आनंद: घने वनों में घूमना, खिलते फूलों को देखना और बुलबुल के मधुर गीत सुनना।

नैतिक तर्क (Ethical Arguments): दार्शनिक या आध्यात्मिक रूप से प्रत्येक जाति का अपना एक नैज (आंतरिक) मूल्य होता है, भले ही उसका हमारे लिए वर्तमान में कोई आर्थिक मूल्य न हो। हमारी नैतिक जिम्मेदारी है कि हम उनकी देखभाल करें और अपनी जैविक धरोहर को आने वाली पीढ़ियों को सुरक्षित सौंपें।

How do we conserve biodiversity? Explain both In-situ conservation and Ex-situ conservation methods in detail.

हम जैव-विविधता का संरक्षण कैसे करते हैं? स्वस्थाने (In-situ) संरक्षण और बाह्यस्थाने (Ex-situ) संरक्षण दोनों विधियों का विस्तार से वर्णन कीजिए।

1. In-situ (On-site) Conservation (Within Natural Habitat):

Conserving and protecting the whole ecosystem so that its biodiversity at all levels is protected (e.g., saving the entire forest to save the tiger):

(i) Biodiversity Hotspots: Regions with very high species richness and high endemism. There are 34 hotspots in the world (covering $<2\%$ land area; protecting them can reduce extinctions by 30%), of which 3 cover India — Western Ghats and Sri Lanka, Indo-Burma, and Himalaya.
(ii) Protected Areas in India: Legally protected as 14 Biosphere Reserves, 90 National Parks, and 448 Wildlife Sanctuaries.
(iii) Sacred Groves: Forest tracts venerated and given total protection by local communities (found in Khasi & Jaintia Hills in Meghalaya, Aravalli Hills of Rajasthan, Western Ghats, and Sarguja, Chanda & Bastar in M.P.).

2. Ex-situ (Off-site) Conservation (Outside Natural Habitat):

Threatened animals and plants are taken out from their natural habitat and placed in special settings for urgent protection and care:

(i) Zoological Parks, Botanical Gardens & Wildlife Safari Parks: Maintain threatened species and animals that have become extinct in the wild.
(ii) Cryopreservation, Seed Banks & Tissue Culture: Preserving gametes of threatened species in viable condition at $-196^\circ\text{C}$ (liquid nitrogen), in vitro fertilisation, tissue culture propagation, and storing seeds of different genetic strains in seed banks.

1. स्वस्थाने (In-situ) संरक्षण (प्राकृतिक आवास के भीतर):

संपूर्ण पारितंत्र की रक्षा करना ताकि सभी स्तरों की जैव-विविधता सुरक्षित रहे (जैसे बाघ को बचाने के लिए पूरे जंगल को बचाना):

(i) जैव-विविधता हॉटस्पॉट: अत्यधिक जातीय समृद्धि और उच्च स्थानिकता वाले क्षेत्र। विश्व में कुल 34 हॉटस्पॉट हैं (जिनकी सुरक्षा से विलोपन दर 30% कम हो सकती है), जिनमें से 3 भारत में हैं — पश्चिमी घाट और श्रीलंका, इंडो-बर्मा तथा हिमालय।
(ii) संरक्षित क्षेत्र (Protected Areas): भारत में कानूनी रूप से संरक्षित 14 जीवमंडल आरक्षित क्षेत्र, 90 राष्ट्रीय उद्यान और 448 वन्यजीव अभयारण्य हैं।
(iii) पवित्र उपवन (Sacred Groves): धार्मिक आस्था के कारण पूर्णतः सुरक्षित वन खंड (मेघालय की खासी व जयंतिया पहाड़ियाँ, राजस्थान की अरावली, पश्चिमी घाट तथा मध्य प्रदेश के सरगुजा, चंदा व बस्तर क्षेत्र)।

2. बाह्यस्थाने (Ex-situ) संरक्षण (प्राकृतिक आवास से बाहर):

संकटापन्न पादपों और जंतुओं को उनके प्राकृतिक आवास से अलग एक विशेष स्थान पर रखकर अच्छी देखरेख और संरक्षण देना:

(i) जंतु उद्यान (चिड़ियाघर), वनस्पति उद्यान एवं वन्यजीव सफारी पार्क: वनों में विलुप्त हो चुके या संकटग्रस्त जीवों को सुरक्षित रखते हैं।
(ii) निम्नताप परिरक्षण (Cryopreservation), बीज बैंक एवं ऊतक संवर्धन: संकटग्रस्त जातियों के युग्मकों को जीवित व जननक्षम स्थिति में द्रव नाइट्रोजन ($-196^\circ\text{C}$) में रखना, अंडों का पात्रे (in vitro) निषेचन, ऊतक संवर्धन तथा बीज बैंकों (seed banks) में बीजों का दीर्घकालिक संरक्षण।

Explain the two major Patterns of Biodiversity: (a) Latitudinal gradients (b) Species-Area relationship (with equation and graph)

जैव-विविधता के दो प्रमुख प्रतिरूपों (Patterns of Biodiversity) को समझाइए: (a) अक्षांशीय प्रवणता (Latitudinal gradients) (b) जाति-क्षेत्र संबंध (Species-Area relationship — समीकरण एवं ग्राफ सहित)

(a) Latitudinal Gradients in Biodiversity:

Species diversity decreases as we move away from the equator towards the poles. Tropics (latitudinal range of $23.5^\circ\text{N}$ to $23.5^\circ\text{S}$) harbour much more species than temperate or polar areas.
Examples: Colombia near the equator has nearly 1,400 species of birds, India has $>1,200$ species, New York at $41^\circ\text{N}$ has 105 species, and Greenland at $71^\circ\text{N}$ has only 56 species. The tropical Amazonian rainforest has the greatest biodiversity on Earth ($>40,000$ plant species, 3,000 fishes, 1,300 birds, 427 mammals and $>1,25,000$ invertebrates).

(b) Species-Area Relationship (Alexander von Humboldt):

German naturalist Alexander von Humboldt observed that within a region, species richness increases with increasing explored area, but only up to a limit.
The relation between species richness ($S$) and area ($A$) is a rectangular hyperbola ($S = CA^Z$). On a logarithmic scale, it is a straight line described by the equation: $$\log S = \log C + Z \log A$$ where $S =$ Species richness, $A =$ Area, $Z =$ slope of the line (regression coefficient: $0.1\text{--}0.2$ for small regions, $0.6\text{--}1.2$ for continents), and $C =$ Y-intercept.

(a) अक्षांशीय प्रवणता (Latitudinal Gradients):

सामान्यतः भूमध्य रेखा (equator) से ध्रुवों की ओर जाने पर जातीय विविधता घटती जाती है। उष्णकटिबंधीय क्षेत्र ($23.5^\circ\text{N}$ से $23.5^\circ\text{S}$) में शीतोष्ण या ध्रुवीय क्षेत्रों से अधिक जातियाँ पाई जाती हैं।
उदाहरण: भूमध्य रेखा के समीप कोलंबिया में पक्षियों की 1,400 जातियाँ, भारत में $>1,200$ जातियाँ, न्यूयॉर्क ($41^\circ\text{N}$) में 105 जातियाँ तथा ग्रीनलैंड ($71^\circ\text{N}$) में केवल 56 जातियाँ हैं। दक्षिण अमेरिका के अमेज़न वर्षा वन में पृथ्वी की सर्वाधिक जैव-विविधता पाई जाती है।

(b) जाति-क्षेत्र संबंध (अलेक्जेंडर वॉन हम्बोल्ट):

जर्मन प्रकृतिवादी अलेक्जेंडर वॉन हम्बोल्ट ने देखा कि किसी क्षेत्र में अन्वेषण क्षेत्र बढ़ाने के साथ जातीय समृद्धि बढ़ती है, परंतु केवल एक सीमा तक।
जातीय समृद्धि ($S$) और क्षेत्र ($A$) के बीच का संबंध एक आयताकार अतिपरवलय (rectangular hyperbola) ($S = CA^Z$) होता है। लघुगणकीय पैमाने (log scale) पर यह एक सीधी रेखा होती है: $$\log S = \log C + Z \log A$$ जहाँ $S =$ जातीय समृद्धि, $A =$ क्षेत्र, $Z =$ रेखीय ढलान (समाश्रयण गुणांक: छोटे क्षेत्रों के लिए $0.1\text{--}0.2$, महाद्वीपों के लिए $0.6\text{--}1.2$) तथा $C =$ Y-अंतःखंड।

Fig 5: Species-Area Relationship Graph

Give an account of Global and Indian species diversity and represent global biodiversity of major taxa of Invertebrates, Vertebrates and Plants diagrammatically.

वैश्विक और भारतीय जातीय विविधता का विवरण दीजिए तथा अकशेरुकी, कशेरुकी और पादपों के प्रमुख वर्गकों की वैश्विक जैव-विविधता को आरेख द्वारा दर्शाइए।

Global Species Inventory: According to IUCN (2004), slightly more than 1.5 million species have been described so far, while Robert May places global species diversity at about 7 million.
Proportion of Major Taxa:
1. More than 70% of all recorded species are animals, while plants (algae, fungi, bryophytes, gymnosperms, angiosperms) comprise no more than 22%.
2. Invertebrates: Insects are the most species-rich group, making up more than 70% of all animals (7 out of every 10 animals are insects), followed by molluscs, crustaceans and other animal groups.
3. Vertebrates: Fishes ($\sim 50\%$) are the largest group, followed by birds, reptiles, amphibians and mammals.
4. Plants: Fungi and Angiosperms dominate; the number of fungi species in the world is more than the combined total of fishes, amphibians, reptiles and mammals.
Biodiversity in India: With only 2.4% of world's land area, India shares 8.1% of global species diversity ($\sim 45,000$ plant species and $\sim 90,000$ animal species), making it one of the 12 mega-diversity countries.

वैश्विक जातीय विविधता: IUCN (2004) के अनुसार अब तक 1.5 मिलियन से कुछ अधिक जातियों का वर्णन किया गया है, जबकि रॉबर्ट मे का वैज्ञानिक आकलन लगभग 7 मिलियन का है।
प्रमुख वर्गकों का अनुपात:
1. कुल दर्ज जातियों में 70% से अधिक जंतु हैं, जबकि पादप (शैवाल, कवक, ब्रायोफाइट, जिम्नोस्पर्म व एंजियोस्पर्म) 22% से अधिक नहीं हैं।
2. अकशेरुकी (Invertebrates): जंतुओं में कीट (Insects) सबसे समृद्ध समूह हैं (कुल जंतुओं का 70% से अधिक; प्रत्येक 10 जंतुओं में से 7 कीट हैं), जिसके बाद मोलस्क और क्रस्टेशियन आते हैं।
3. कशेरुकी (Vertebrates): मछलियाँ ($\sim 50\%$) सर्वाधिक हैं, उसके बाद पक्षी, सरीसृप, उभयचर और स्तनधारी हैं।
4. पादप (Plants): कवक (Fungi) और आवृतबीजी (Angiosperms) प्रमुख हैं; विश्व में कवक जातियों की संख्या मछलियों, उभयचरों, सरीसृपों और स्तनधारियों की कुल संयुक्त संख्या से भी अधिक है।
भारत में जैव-विविधता: विश्व के केवल 2.4% भूमि क्षेत्र में भारत के पास वैश्विक जातीय विविधता का 8.1% हिस्सा ($\sim 45,000$ पादप और $\sim 90,000$ जंतु जातियाँ) है।

Fig 6: Proportionate Species Diversity of Major Taxa

Give a detailed account of Loss of Biodiversity (IUCN Red List figures, recent extinctions, threatened percentages, 'Sixth Extinction', and consequences of biodiversity loss).

जैव-विविधता की क्षति (IUCN रेड लिस्ट के आँकड़े, हाल के विलोपन, संकटापन्न प्रतिशत, 'छठा विलोपन' और जैव-विविधता क्षति के परिणाम) का विस्तृत विवरण दीजिए।

IUCN Red List (2004) & Recent Extinctions: Documents the extinction of 784 species (338 vertebrates, 359 invertebrates and 87 plants) in the last 500 years (27 species in the last 20 years). Examples of recent extinctions: Dodo (Mauritius), Quagga (Africa), Thylacine (Australia), Steller's Sea Cow (Russia), and three subspecies (Bali, Javan, Caspian) of tiger.

Threatened Species Across Taxa: More than 15,500 species worldwide face the threat of extinction — including 12% of all birds, 23% of all mammals, 32% of all amphibians, and 31% of all gymnosperms (amphibians are the most vulnerable group).

The 'Sixth Extinction': Earlier 5 mass extinctions occurred before humans appeared. The 6th extinction presently in progress is caused by human activities and is 100 to 1,000 times faster than pre-human rates.

Three Major Consequences of Biodiversity Loss: (a) Decline in plant production, (b) Lowered resistance to environmental perturbations such as drought, and (c) Increased variability in ecosystem processes (plant productivity, water use, and pest/disease cycles).

IUCN लाल सूची (2004) एवं हालिया विलोपन: इसके अनुसार पिछले 500 वर्षों में 784 जातियाँ (338 कशेरुकी, 359 अकशेरुकी और 87 पादप) लुप्त हो गई हैं। हालिया विलोपन के उदाहरण: डोडो (मॉरीशस), क्वागा (अफ्रीका), थाइलेसिन (ऑस्ट्रेलिया), स्टेलर समुद्री गाय (रूस) तथा बाघ की तीन उपजातियाँ (बाली, जावन तथा कैस्पियन)।

संकटापन्न जातियों का प्रतिशत: विश्वभर में 15,500 से अधिक जातियाँ विलोपन के कगार पर हैं — जिनमें 12% पक्षी, 23% स्तनधारी, 32% उभयचर तथा 31% जिम्नोस्पर्म (नग्नबीजी) शामिल हैं।

'छठा विलोपन' (Sixth Extinction): पूर्व के 5 सामूहिक विलोपन मानव के आने से पहले हुए थे, जबकि वर्तमान का 'छठा विलोपन' मानवीय गतिविधियों के कारण हो रहा है और इसकी गति 100 से 1,000 गुना अधिक तीव्र है।

जैव-विविधता क्षति के तीन परिणाम: (a) पादप उत्पादन में गिरावट, (b) सूखा जैसे पर्यावरणीय प्रतिबलों के प्रति प्रतिरोधकता में कमी, तथा (c) पारितंत्र प्रक्रियाओं (उत्पादकता, जल उपयोग, पीड़क व रोग चक्रों) में परिवर्तनशीलता का बढ़ना।

Can you think of a scientific explanation, besides the analogy used by Paul Ehrlich ('Rivet Popper Hypothesis'), for the direct relationship between diversity and stability of an ecosystem?

पॉल एर्लिश द्वारा प्रयुक्त उपमा ('रिवेट पॉपर परिकल्पना') के अलावा, किसी पारितंत्र की विविधता और स्थिरता के बीच सीधे संबंध के लिए वैज्ञानिक स्पष्टीकरण दीजिए।

Complex Food Webs & Alternative Pathways: In a species-rich ecosystem, food webs are complex and interconnected. If one species declines due to a disease or disturbance, predators can switch to alternative prey species, keeping the ecosystem stable.

David Tilman's Experimental Proof: Tilman's long-term outdoor plot experiments scientifically proved that plots with more species showed less year-to-year variation in total biomass and higher primary productivity.

Complementary Resource Utilisation & Resistance: Diverse species occupy different ecological niches (e.g., deep-rooted and shallow-rooted plants), utilising water, minerals and sunlight more completely and leaving no vacant niches for invasive alien species.

Paul Ehrlich's 'Rivet Popper Hypothesis': Compares an ecosystem to an airplane and species to rivets; popping rivets (extinctions), especially wing rivets (keystone species), eventually makes the airplane (ecosystem) dangerously weak.

जटिल खाद्य जाल और वैकल्पिक मार्ग: अधिक जातियों वाले पारितंत्र में खाद्य जाल (food web) अत्यधिक जटिल होता है। यदि कोई एक जाति कम या समाप्त भी हो जाए, तो उपभोक्ता के पास भोजन के अन्य विकल्प उपलब्ध रहते हैं जिससे पारितंत्र स्थिर रहता है।

डेविड टिलमैन का प्रयोगात्मक प्रमाण: टिलमैन के बाहरी भूखंडों (plots) के प्रयोगों ने वैज्ञानिक रूप से सिद्ध किया कि अधिक जातियों वाले भूखंडों में कुल जैवभार में साल-दर-साल कम परिवर्तन होता है और उत्पादकता बढ़ती है।

संसाधनों का पूर्ण उपयोग एवं विदेशी जातियों से प्रतिरोध: विविध जातियाँ अलग-अलग निकेतों (niches) में रहकर जल, खनिज और प्रकाश का बेहतर उपयोग करती हैं तथा विदेशी आक्रामक जातियों को स्थापित होने का अवसर नहीं देतीं।

पॉल एर्लिश की 'रिवेट पॉपर परिकल्पना': इसमें पारितंत्र की तुलना वायुयान से और जातियों की तुलना रिवेट (कीलों) से की गई है; पंखों के रिवेट (मुख्य/कीस्टोन जातियाँ) निकलने से पूरा पारितंत्र खतरे में पड़ जाता है।

"Though the conflict between humans and wildlife started with the evolution of man, the intensity of conflict has increased due to the activities of modern man." Justify your answer with suitable examples.

"यद्यपि मानव और वन्यजीवों के बीच संघर्ष मानव के विकास के साथ शुरू हुआ था, परंतु आधुनिक मानव की गतिविधियों के कारण इस संघर्ष की तीव्रता बढ़ गई है।" उपयुक्त उदाहरणों सहित अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

Shift from 'Need' to 'Greed': Early humans depended on nature only for basic food and shelter, whereas modern man's population explosion, industrialisation, urbanisation and greed have intensified human-wildlife conflict.

Massive Deforestation & Habitat Fragmentation: Tropical rainforests have shrunk from $14\%$ to $6\%$. Clearing of the Amazon rainforest for soyabean cultivation and cattle ranches, and building highways/dams across forest corridors force wild animals (elephants, tigers, leopards) into human settlements.

Over-exploitation & Poaching: Colonisation of tropical Pacific Islands by humans wiped out $>2,000$ native bird species, and over-hunting caused the extinction of Steller's sea cow, Passenger pigeon, Dodo, and Bali/Javan/Caspian tigers.

Global Conservation Initiatives: To resolve this crisis, international conventions like the Earth Summit (Rio de Janeiro, 1992) and World Summit on Sustainable Development (Johannesburg, 2002) pledged to conserve biodiversity and ensure sustainable utilisation.

'आवश्यकता' का 'लालच' में बदलना: प्रारंभिक मानव केवल भोजन और आश्रय की बुनियादी जरूरतों के लिए प्रकृति पर निर्भर था, परंतु आधुनिक मानव के जनसंख्या विस्फोट, औद्योगीकरण, शहरीकरण और लालच ने मानव-वन्यजीव संघर्ष को तीव्र कर दिया है।

तीव्र वनोन्मूलन एवं आवास विखंडन: उष्णकटिबंधीय वर्षा वन $14\%$ से घटकर $6\%$ रह गए हैं। सोयाबीन की खेती और चरागाहों के लिए अमेज़न वर्षा वन की कटाई तथा जंगलों के बीच से सड़कें व बांध बनने से वन्यजीवों (हाथी, बाघ, तेंदुए) के प्राकृतिक गलियारे टूट गए हैं और वे मानव बस्तियों में आ जाते हैं।

अति-दोहन एवं अवैध शिकार: प्रशांत द्वीपों पर मानव बसावट से $>2,000$ देशज पक्षी जातियाँ लुप्त हो गईं तथा अति-दोहन से स्टेलर समुद्री गाय, पैसेंजर कबूतर, डोडो और बाघ की तीन उपजातियाँ विलुप्त हो गईं।

वैश्विक संरक्षण प्रयास: इस संकट को रोकने के लिए पृथ्वी सम्मेलन (रियो डी जेनेरियो, 1992) और विश्व शिखर सम्मेलन (जोहान्सबर्ग, 2002) के माध्यम से जैव-विविधता संरक्षण और सतत उपयोग का संकल्प लिया गया।

What is an Ecosystem Service? List any four important ecosystem services provided by natural ecosystems. Are you in favour or against levying a charge on the service provided by the ecosystem?

पारितंत्र सेवा (Ecosystem Service) क्या है? प्राकृतिक पारितंत्रों द्वारा प्रदान की जाने वाली किन्हीं चार महत्वपूर्ण पारितंत्र सेवाओं की सूची बनाइए। क्या आप पारितंत्र द्वारा प्रदत्त सेवाओं पर शुल्क लगाने के पक्ष में हैं या विपक्ष में?

Ecosystem Services: The wide range of ecological, life-supporting and environmental benefits that healthy natural ecosystems and their biodiversity provide to mankind free of cost.

Four Important Ecosystem Services:

Replenishment of Atmospheric Oxygen: The fast-dwindling Amazon forest alone produces 20% of the total oxygen in the earth's atmosphere through photosynthesis.

Pollination of Crops: Ecosystems provide natural pollinators (bees, bumblebees, birds and bats) without which plants cannot give us fruits or seeds.

Control of Floods and Soil Erosion: Plant roots bind soil particles to prevent erosion, and forest litter/humus absorbs rainwater to control floods and recharge groundwater.

Climate Moderation, Nutrient Cycling & Aesthetic Value: Purifying air and water, decomposing organic wastes, and providing priceless aesthetic/spiritual pleasure.

Opinion on Levying a Charge: While nature's services are priceless and essential for survival, levying an environmental tax/charge on industries and polluters that degrade ecosystems is justified so that people realise the immense value of biodiversity and funds are generated for conservation.

पारितंत्र सेवा (Ecosystem Service): स्वस्थ प्राकृतिक पारितंत्रों और उनकी जैव-विविधता द्वारा मानव जाति को निःशुल्क प्रदान किए जाने वाले जीवन-रक्षक और पर्यावरणीय लाभों को पारितंत्र सेवाएं कहते हैं।

चार महत्वपूर्ण पारितंत्र सेवाएं:

वायुमंडलीय ऑक्सीजन की आपूर्ति: अकेला अमेज़न वर्षा वन प्रकाश-संश्लेषण द्वारा पृथ्वी के वायुमंडल की कुल ऑक्सीजन का 20% भाग उत्पन्न करता है।

फसलों का परागण (Pollination): पारितंत्र प्राकृतिक परागणकारियों (मधुमक्खी, गुंजन मक्षिका, पक्षी व चमगादड़) के माध्यम से परागण की सेवा देता है जिसके बिना फल व बीज नहीं बन सकते।

बाढ़ तथा मृदा अपरदन का नियंत्रण: पादपों की जड़ें मिट्टी को बांधकर अपरदन रोकती हैं और वन मृदा वर्षा जल को सोखकर बाढ़ को नियंत्रित करती है।

जलवायु नियमन, पोषण चक्रण एवं सौंदर्यपरक मूल्य: वायु व जल का शुद्धिकरण तथा प्रकृति का अमूल्य सौंदर्यपरक और आध्यात्मिक आनंद।

शुल्क लगाने पर मत: यद्यपि प्रकृति की सेवाएं अमूल्य हैं, तथापि पर्यावरण को प्रदूषित करने वाले उद्योगों और संसाधनों का अत्यधिक दोहन करने वालों पर पर्यावरणीय शुल्क (हरित कर) लगाना उचित है ताकि लोग प्रकृति के महत्व को समझें और संरक्षण कार्यों के लिए कोष जुटाया जा सके।

Class 12th | Biology | Ecosystem (पारितंत्र) | Subjective Questions | 3 Marks | Merit Yard

2026-10-29T23:16:25.552-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

ECOSYSTEM (पारितंत्र)

PART 2: 3 MARKS QUESTIONS (ALL 29 Qs)

English हिंदी Bilingual

Distinguish between Food chain and Food web.

खाद्य श्रृंखला (Food chain) और खाद्य जाल (Food web) के बीच अंतर स्पष्ट कीजिए।

S.No.	Food Chain	Food Web
1.	It is a single linear series of trophic levels through which food energy flows.	It is a network of multiple interconnected food chains in an ecosystem.
2.	Higher trophic level organisms have only one type of organism available as food.	Consumers have several alternative food sources available at each trophic level.
3.	Isolated food chains cause ecosystem instability if one organism disappears.	Increases the stability and adaptability of the ecosystem.

क्र.सं.	खाद्य श्रृंखला (Food Chain)	खाद्य जाल (Food Web)
1.	यह पोषण स्तरों की एक एकल रैखिक श्रृंखला होती है।	यह आपस में जुड़ी हुई अनेक खाद्य श्रृंखलाओं का एक जाल होता है।
2.	उच्च पोषण स्तर के जीवों के पास भोजन के लिए केवल एक ही विकल्प होता है।	प्रत्येक पोषण स्तर पर उपभोक्ताओं के पास भोजन के कई विकल्प उपलब्ध होते हैं।
3.	एक जीव के लुप्त होने से पूरी श्रृंखला अस्थिर हो जाती है।	यह पारितंत्र के स्थायित्व (stability) को बढ़ाता है।

What is Ecological succession? How is Primary succession different from Secondary Succession?

पारिस्थितिक अनुक्रमण (Ecological succession) क्या है? प्राथमिक अनुक्रमण द्वितीयक अनुक्रमण से किस प्रकार भिन्न है?

Ecological Succession: The gradual and fairly predictable change in the species composition of a given area over a period of time till a stable climax community develops.

S.No.	Primary Succession	Secondary Succession
1.	Occurs in a biologically sterile area (bare rock, cooled lava, newly created pond).	Occurs in an area which was previously inhabited but lost its community (burned/cut forests, flooded land).
2.	Begins on a soilless area.	Begins on an area already having fertile soil/sediment.
3.	Takes a very long time (1000 years or more).	Takes much lesser time (50–200 years).

पारिस्थितिक अनुक्रमण: किसी क्षेत्र में समय के साथ जैविक समुदायों का एक के बाद एक क्रमिक विकास जब तक कि वहाँ एक स्थिर चरम समुदाय (climax community) स्थापित न हो जाए।

क्र.सं.	प्राथमिक अनुक्रमण	द्वितीयक अनुक्रमण
1.	यह जैविक रूप से बंजर क्षेत्र (नग्न चट्टान या ठंडा लावा) में शुरू होता है।	यह ऐसे क्षेत्र में होता है जहाँ पहले जीव मौजूद थे पर नष्ट हो गए (जले हुए वन, परित्यक्त कृषि भूमि)।
2.	यह मृदा-रहित (बिना मिट्टी वाले) क्षेत्र में शुरू होता है।	यह पर्याप्त मिट्टी वाले क्षेत्र में शुरू होता है।
3.	इसमें बहुत लंबा समय (1000 वर्ष या अधिक) लगता है।	इसमें कम समय (50–200 वर्ष) लगता है।

Differentiate between Detritivores and Decomposers.

अपरदहारी (Detritivores) और अपघटक (Decomposers) में अंतर स्पष्ट कीजिए।

S.No.	Detritivores	Decomposers
1.	They are invertebrate animals (phagotrophs) that ingest detritus (e.g., Earthworm, millipedes, dung beetles).	They are saprotrophic microorganisms (fungi and bacteria).
2.	Perform internal digestion and break down detritus into smaller particles (Fragmentation).	Secrete digestive enzymes over detritus (extracellular digestion / Catabolism).
3.	Do not completely mineralise organic matter.	Completely degrade organic remains into inorganic nutrients (also called mineralisers).

क्र.सं.	अपरदहारी (Detritivores)	अपघटक (Decomposers)
1.	ये अकशेरुकी जंतु (भक्षकाणु) हैं जो अपरद को निगलते हैं (जैसे केंचुआ, गोबर भृंग)।	ये मृतजीवी सूक्ष्मजीव (कवक और जीवाणु) हैं।
2.	ये अपरद को छोटे-छोटे कणों में तोड़ते हैं (खंडन / Fragmentation)।	ये अपरद पर पाचक एंजाइम स्रावित कर बाह्यकोशिकीय पाचन (अपचय / Catabolism) करते हैं।
3.	ये कार्बनिक पदार्थों का पूर्ण खनिजीभवन नहीं करते।	ये कार्बनिक अवशेषों को पूर्णतः अकार्बनिक पोषकों में बदल देते हैं (खनिजकारक कहलाते हैं)।

What are ecological pyramids? What are the limitations (shortcomings) of ecological pyramids? Mention at least three limitations.

पारिस्थितिक पिरामिड क्या हैं? पारिस्थितिक पिरामिडों की कमियाँ (सीमाएं) क्या हैं? कम से कम तीन सीमाओं का उल्लेख कीजिए।

Ecological Pyramids (Eltonian Pyramids): Graphical representations of food or energy relationships (number, biomass or energy) between organisms at successive trophic levels, with producers at the base and top carnivores at the apex.
Three Limitations of Ecological Pyramids:
1. It does not take into account the same species belonging to two or more trophic levels (e.g., sparrow or human).
2. It assumes a simple food chain (which almost never exists in nature) and does not accommodate a food web.
3. Saprophytes (decomposers) are not given any place in ecological pyramids even though they play a vital role in the ecosystem.

पारिस्थितिक पिरामिड (एल्टोनियन पिरामिड): खाद्य श्रृंखला के क्रमिक पोषण स्तरों पर जीवों की संख्या, जीवभार या ऊर्जा के संबंधों का आलेखीय निरूपण (जिसमें उत्पादक आधार पर और शीर्ष मांसाहारी शिखर पर होते हैं)।
पारिस्थितिक पिरामिड की तीन मुख्य सीमाएं:
1. यह दो या अधिक पोषण स्तरों से संबंधित एक ही प्रजाति (जैसे गौरैया या मनुष्य) का हिसाब नहीं रखता।
2. यह एक सरल खाद्य श्रृंखला की कल्पना करता है और खाद्य जाल (food web) को समायोजित नहीं करता।
3. पारितंत्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के बावजूद मृतजीवियों (अपघटकों) को इसमें कोई स्थान नहीं दिया गया है।

What does balanced ecosystem mean?

संतुलित पारितंत्र (Balanced ecosystem) का क्या अर्थ है?

A balanced ecosystem is one in which all trophic levels have proportionate populations, the 10% energy flow law and nutrient cycling operate smoothly, and a large interlocking food web exists.
For example, if rabbits (primary consumer) decrease in a food web, jackals (secondary consumer) can survive by feeding on rats, maintaining ecological balance.

संतुलित पारितंत्र वह है जिसमें सभी पोषण स्तरों की समष्टियाँ उचित अनुपात में हों, 10% ऊर्जा प्रवाह का नियम व पोषक चक्र सुचारू रूप से चले तथा एक विशाल खाद्य जाल (food web) मौजूद हो।
उदाहरण के लिए, यदि किसी खाद्य जाल में खरगोश (प्राथमिक उपभोक्ता) कम हो जाएं, तो सियार (द्वितीयक उपभोक्ता) चूहों को खाकर अपनी आबादी और पारितंत्र का संतुलन बनाए रख सकते हैं।

Justify the pond is a self-sustaining unit of global ecosystem.

पुष्टि कीजिए कि तालाब वैश्विक पारितंत्र की एक स्व-धारणीय (आत्मनिर्भर) इकाई है।

A pond is a self-sustainable functional unit because it exhibits all four basic components of an ecosystem:

1. Abiotic Components: Water with dissolved inorganic/organic substances, bottom soil deposit, solar input, temperature and day-length.
2. Productivity (Autotrophs): Phytoplankton, algae, and floating/submerged/marginal plants convert inorganic materials into organic food using solar radiant energy.
3. Consumers & Energy Flow: Zooplankton, free-swimming and bottom-dwelling forms consume autotrophs, ensuring unidirectional flow of energy.
4. Decomposition & Nutrient Cycling: Fungi, bacteria and flagellates at the pond bottom decompose and mineralise dead matter for reuse by autotrophs.

तालाब एक आत्मनिर्भर (स्व-धारणीय) इकाई है क्योंकि इसमें पारितंत्र के चारों मूलभूत कार्य संपन्न होते हैं:

1. अजैविक घटक: घुलित कार्बनिक व अकार्बनिक पदार्थों युक्त जल, तली की उपजाऊ मिट्टी, सौर विकिरण और तापमान।
2. उत्पादकता (उत्पादक): पादपप्लवक, शैवाल तथा तैरते व जलमग्न पादप सौर ऊर्जा की सहायता से कार्बनिक भोजन बनाते हैं।
3. उपभोक्ता एवं ऊर्जा प्रवाह: प्राणिप्लवक (zooplankton), तैरने वाले और तली में रहने वाले जंतु उत्पादकों का उपभोग कर ऊर्जा का एकदिशीय प्रवाह बनाए रखते हैं।
4. अपघटन एवं पोषक चक्रण: तली में मौजूद कवक, जीवाणु और कशाभिक मृत पदार्थों का अपघटन व खनिजीभवन कर पोषकों को पुनः चक्रित करते हैं।

Discuss the biotic components of pond ecosystem.

तालाब पारितंत्र के जैविक घटकों (biotic components) की चर्चा कीजिए।

There are three biotic components in a pond ecosystem:

Producers (Autotrophs): Consist of phytoplankton, some algae, and floating, submerged and marginal plants found at the edges.

Consumers (Heterotrophs): Represented by zooplankton, free-swimming animals (fishes, frogs) and bottom-dwelling forms (benthos).

iii

Decomposers (Saprotrophs): Consist of fungi, bacteria and flagellates especially abundant at the bottom of the pond.

तालाब पारितंत्र के तीन मुख्य जैविक घटक होते हैं:

उत्पादक (स्वपोषी): इसमें पादपप्लवक (phytoplankton), कुछ शैवाल तथा तैरते, जलमग्न और किनारों पर पाए जाने वाले पादप शामिल हैं।

उपभोक्ता (परपोषी): इसमें प्राणिप्लवक (zooplankton), स्वतंत्र तैरने वाले जंतु (मछलियाँ) और तली में रहने वाले जंतु (नितलस्थ) शामिल हैं।

iii

अपघटक (मृतजीवी): इसमें तालाब की तली में प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले कवक, जीवाणु और कशाभिक (flagellates) शामिल हैं।

What are the important abiotic components of a pond ecosystem? How they regularize the pond ecosystem?

तालाब पारितंत्र के महत्वपूर्ण अजैविक घटक कौन-से हैं? वे तालाब पारितंत्र को कैसे नियमित करते हैं?

Important Abiotic Components: Water with dissolved inorganic and organic substances, rich soil deposit at the bottom, solar radiation (light), temperature, day-length, pH, and dissolved $\text{O}_2$ and $\text{CO}_2$.
How they Regularise the Pond Ecosystem:
1. Solar Light: Provides radiant energy for photosynthesis and controls primary productivity.
2. Temperature & Day-length: Regulate the metabolic rate of organisms and the overall rate of function of the pond.
3. Dissolved Oxygen & Nutrients: Determine what kind of aquatic organisms and vegetation density can thrive in the pond.

महत्वपूर्ण अजैविक घटक: घुलित अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों युक्त जल, तली की उपजाऊ मिट्टी, सौर विकिरण (प्रकाश), तापमान, दिन की लंबाई, तथा घुलित $\text{O}_2$ व $\text{CO}_2$।
तालाब पारितंत्र का नियमन:
1. सौर प्रकाश: प्रकाश-संश्लेषण के लिए ऊर्जा देता है और प्राथमिक उत्पादकता को नियंत्रित करता है।
2. तापमान एवं दिन की अवधि: जीवों की उपापचयी दर और संपूर्ण तालाब की कार्यशीलता की दर को नियमित करते हैं।
3. घुलित ऑक्सीजन एवं खनिज: यह निर्धारित करते हैं कि तालाब में किस प्रकार के जलीय जीव और वनस्पतियाँ पनपेंगी।

Look at the upright pyramid with bars $10,000\text{ J}$ (base c) $\rightarrow 1,000\text{ J}$ (b) $\rightarrow 100\text{ J}$ (a) $\rightarrow 10\text{ J}$ (TC): (i) The pyramid shown is for ________ of an ideal ecosystem. (ii) Label a, b and c in the diagram.

दिए गए सीधे पिरामिड ($10,000\text{ J}$ [c] $\rightarrow 1,000\text{ J}$ [b] $\rightarrow 100\text{ J}$ [a] $\rightarrow 10\text{ J}$ [TC]) को देखकर उत्तर दीजिए: (i) दिखाया गया पिरामिड एक आदर्श पारितंत्र के ________ के लिए है। (ii) आरेख में a, b और c को नामांकित कीजिए।

(i) The pyramid shown is for Energy (Pyramid of Energy) of an ideal ecosystem.
(ii) Labelling:
• (a) = SC (Secondary Consumer) ($100\text{ J}$)
• (b) = PC (Primary Consumer) ($1,000\text{ J}$)
• (c) = PP (Primary Producer) ($10,000\text{ J}$)

(i) दिखाया गया पिरामिड एक आदर्श पारितंत्र की ऊर्जा (ऊर्जा का पिरामिड) के लिए है।
(ii) नामांकन:
• (a) = SC (द्वितीयक उपभोक्ता) ($100\text{ J}$)
• (b) = PC (प्राथमिक उपभोक्ता) ($1,000\text{ J}$)
• (c) = PP (प्राथमिक उत्पादक) ($10,000\text{ J}$)

Define algal bloom. How does it affect an ecosystem?

शैवाल प्रस्फुटन (Algal bloom) को परिभाषित कीजिए। यह पारितंत्र को कैसे प्रभावित करता है?

Algal Bloom: Presence of large amounts of nutrients (nitrates and phosphates) in water causes excessive growth of planktonic (free-floating) algae, called an algal bloom, which imparts a distinct colour to the water bodies.
Effects on Ecosystem:
1. Causes deterioration of water quality and depletion of dissolved oxygen.
2. Leads to mass fish mortality, and some bloom-forming algae are extremely toxic to human beings and animals.

शैवाल प्रस्फुटन (Algal Bloom): जल में पोषक तत्वों की अधिकता के कारण मुक्त-प्लावी (तैरने वाले) शैवालों की अत्यधिक वृद्धि को शैवाल प्रस्फुटन कहते हैं, जो जलाशयों को एक विशेष रंग प्रदान करता है।
पारितंत्र पर प्रभाव:
1. यह जल की गुणवत्ता को खराब करता है और घुलित ऑक्सीजन को घटा देता है।
2. इससे मछलियों की मृत्यु हो जाती है और कुछ शैवाल मनुष्यों व जंतुओं के लिए अत्यंत विषैले होते हैं।

What do you mean by pioneer species? Discuss their role in primary succession.

अग्रणी प्रजाति (Pioneer species) से आप क्या समझते हैं? प्राथमिक अनुक्रमण में उनकी भूमिका की चर्चा कीजिए।

Pioneer Species: The species that invade a bare area first to initiate ecological succession are called pioneer species.
Role in Primary Succession:
1. On bare rocks (xerarch succession), lichens act as pioneer species; they secrete acids to dissolve rocks, helping in weathering and soil formation, which paves the way for bryophytes and higher plants.
2. In primary succession in water (hydrarch succession), small phytoplanktons are the pioneers.

अग्रणी प्रजाति (Pioneer Species): वे प्रजातियाँ जो किसी खाली (नग्न) क्षेत्र में सबसे पहले प्रवेश करती हैं, अग्रणी प्रजातियाँ कहलाती हैं।
प्राथमिक अनुक्रमण में भूमिका:
1. नग्न चट्टानों पर लाइकेन (lichens) अग्रणी प्रजाति का कार्य करते हैं; वे चट्टानों को गलाने के लिए अम्ल स्रावित करते हैं जिससे अपक्षय और मृदा निर्माण होता है और ब्रायोफाइट्स व उच्च पादपों के उगने का मार्ग प्रशस्त होता है।
2. जल में प्राथमिक अनुक्रमण में छोटे पादपप्लवक (phytoplanktons) अग्रणी प्रजाति होते हैं।

What is ecological pyramid? Draw a pyramid of number considering a big tree (and grassland ecosystem).

पारिस्थितिक पिरामिड क्या है? एक बड़े वृक्ष (तथा घास के मैदान) को ध्यान में रखते हुए संख्या का पिरामिड बनाइए।

Ecological Pyramid: Graphical representation of number, biomass or energy of organisms at successive trophic levels of a food chain.
Pyramid of Number on a Big Tree: A single big tree ($1$ producer) supports numerous phytophagous insects, which support fewer small insectivorous birds, or thousands of hyperparasites on insects — giving a Spindle-shaped or Inverted pyramid of numbers (whereas a grassland ecosystem gives an upright pyramid).

पारिस्थितिक पिरामिड: खाद्य श्रृंखला के क्रमिक पोषण स्तरों पर जीवों की संख्या, जीवभार या ऊर्जा का आलेखीय निरूपण।
एक बड़े वृक्ष का संख्या पिरामिड: एक अकेले बड़े वृक्ष ($1$ उत्पादक) पर सैकड़ों शाकाहारी कीट निर्भर रहते हैं, जिन पर कुछ छोटे कीटभक्षी पक्षी (या कीटों पर हजारों परजीवी) निर्भर रहते हैं — जिससे तर्कु-आकार (Spindle-shaped) या उल्टा (Inverted) पिरामिड बनता है (जबकि घास के मैदान का पिरामिड सीधा होता है)।

Fig: Pyramid of Numbers — (a) Big Tree & (b) Grassland

What do you mean by climax community?

चरम समुदाय (Climax community) से आप क्या समझते हैं?

Answer: During ecological succession, communities change sequentially parallel to changes in the physical environment, finally leading to a stable community that is in near equilibrium with the environment; this final community is called a climax community (e.g., a mesophytic forest).

उत्तर: पारिस्थितिक अनुक्रमण के दौरान क्रमिक परिवर्तनों के अंत में जब एक ऐसा स्थिर समुदाय स्थापित हो जाता है जो पर्यावरण के साथ लगभग संतुलन (साम्य) में होता है, तो उसे चरम समुदाय (climax community) कहते हैं (जैसे एक समोद्भिद वन)।

What is a food web? Design a food web for grassland ecosystem.

खाद्य जाल (Food web) क्या है? घास के मैदान (तृणभूमि) पारितंत्र के लिए एक खाद्य जाल बनाइए।

Food Web: The natural interconnection of multiple food chains in an ecosystem where a consumer gets food from more than one source is called a food web.

5 Interconnected Chains in a Grassland Food Web:

1. $\text{Grasses} \rightarrow \text{Grasshopper} \rightarrow \text{Hawk}$
2. $\text{Grasses} \rightarrow \text{Grasshopper} \rightarrow \text{Lizard} \rightarrow \text{Hawk}$
3. $\text{Grasses} \rightarrow \text{Rabbit} \rightarrow \text{Hawk}$
4. $\text{Grasses} \rightarrow \text{Mouse} \rightarrow \text{Snake} \rightarrow \text{Hawk}$
5. $\text{Grasses} \rightarrow \text{Mouse} \rightarrow \text{Hawk}$

खाद्य जाल (Food Web): किसी पारितंत्र में अनेक खाद्य श्रृंखलाओं के आपस में प्राकृतिक रूप से जुड़ने से बनने वाले जाल को खाद्य जाल कहते हैं।

घास के मैदान के खाद्य जाल की 5 परस्पर जुड़ी श्रृंखलाएं:

1. $\text{घास} \rightarrow \text{टिड्डा} \rightarrow \text{बाज (Hawk)}$
2. $\text{घास} \rightarrow \text{टिड्डा} \rightarrow \text{छिपकली} \rightarrow \text{बाज}$
3. $\text{घास} \rightarrow \text{खरगोश} \rightarrow \text{बाज}$
4. $\text{घास} \rightarrow \text{चूहा} \rightarrow \text{साँप} \rightarrow \text{बाज}$
5. $\text{घास} \rightarrow \text{चूहा} \rightarrow \text{बाज}$

Organisms at a higher trophic level have less energy available. Comment.

उच्च पोषण स्तर पर रहने वाले जीवों के पास कम ऊर्जा उपलब्ध होती है। टिप्पणी कीजिए।

The transfer of energy in a food chain follows Lindeman's 10 per cent law — only 10% of the energy is transferred to each trophic level from the lower trophic level, while the remaining 90% is lost as heat in respiration and metabolic activities.
Hence, as we move up to higher trophic levels (Producers $10,000\text{ J} \rightarrow$ Herbivores $1,000\text{ J} \rightarrow$ Primary carnivores $100\text{ J} \rightarrow$ Top carnivores $10\text{ J}$), very little energy remains available.

खाद्य श्रृंखला में ऊर्जा का स्थानांतरण लिंडेमान के 10 प्रतिशत नियम का पालन करता है — एक पोषण स्तर से अगले उच्च पोषण स्तर में केवल 10% ऊर्जा ही स्थानांतरित होती है और शेष 90% ऊर्जा श्वसन व ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है।
इसलिए उच्च पोषण स्तरों पर पहुँचते-पहुँचते जीवों के लिए बहुत कम ऊर्जा उपलब्ध रह जाती है ($10,000\text{ J} \rightarrow 1,000\text{ J} \rightarrow 100\text{ J} \rightarrow 10\text{ J}$)।

The number of trophic levels in an ecosystem are limited. Comment.

किसी पारितंत्र में पोषण स्तरों (trophic levels) की संख्या सीमित होती है। टिप्पणी कीजिए।

The number of trophic levels in a grazing food chain is restricted (usually to 3 to 5 levels) because energy transfer follows the 10 per cent law.
At each transfer, 90% of energy is lost as heat; beyond the 4th or 5th trophic level, the amount of residual energy becomes too small to support any further viable population.

चारण खाद्य श्रृंखला में पोषण स्तरों की संख्या सीमित (सामान्यतः 3 से 5 स्तर) होती है क्योंकि ऊर्जा का प्रवाह 10 प्रतिशत नियम का पालन करता है।
प्रत्येक स्तर पर 90% ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाने के कारण चौथे या पाँचवें पोषण स्तर के बाद इतनी कम ऊर्जा बचती है कि वह किसी अन्य पोषण स्तर का भरण-पोषण नहीं कर सकती।

Is an aquarium a complete ecosystem?

क्या एक्वेरियम (जलजीवशाला) एक पूर्ण पारितंत्र है?

An aquarium is a man-made (artificial) incomplete ecosystem.
Although it has water, light, fish and some aquatic plants, it lacks natural decomposers, natural nutrient cycling, and sufficient producers, requiring continuous human maintenance (artificial feeding, aeration and periodic cleaning) to survive.

एक्वेरियम एक मानव-निर्मित (कृत्रिम) और अपूर्ण पारितंत्र है।
इसमें पर्याप्त उत्पादकों, अपघटकों और प्राकृतिक पोषक चक्रण का अभाव होता है तथा इसे बनाए रखने के लिए निरंतर मानवीय देखभाल (बाहर से भोजन देना, ऑक्सीजन पंप करना और नियमित सफाई) आवश्यक होती है।

What could be the reason for the faster rate of decomposition in the tropics?

उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों (tropics) में अपघटन की तीव्र दर का क्या कारण हो सकता है?

Temperature and soil moisture are the most important climatic factors that regulate decomposition through their effects on the activities of soil microbes.
The tropics have a warm ($> 25^\circ\text{C}$) and moist (humid) environment with high oxygen availability, which maximises the metabolic activity of decomposers (bacteria and fungi), resulting in a very fast rate of decomposition.

तापमान और मृदा की नमी सबसे महत्वपूर्ण जलवायवीय कारक हैं जो मृदा सूक्ष्मजीवों की क्रियाशीलता को नियंत्रित करते हैं।
उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में गर्म और आर्द्र (नम) वातावरण होता है, जो अपघटकों (जीवाणुओं व कवकों) की एंजाइमी सक्रियता के लिए अनुकूलतम होता है, इसलिए वहाँ अपघटन सबसे तेज गति से होता है।

Human activities interfere with carbon cycle. List any two such activities.

मानवीय गतिविधियाँ कार्बन चक्र में हस्तक्षेप करती हैं। ऐसी किन्हीं दो गतिविधियों की सूची बनाइए।

1. Massive burning of fossil fuels (coal, oil, natural gas) for energy, industries and transport, releasing huge amounts of $\text{CO}_2$ into the atmosphere.
2. Rapid deforestation and burning of forests for agriculture and urbanisation, reducing $\text{CO}_2$ fixation by plants.

1. ऊर्जा और परिवहन के लिए जीवाश्म ईंधन (कोयला, पेट्रोलियम) का अत्यधिक दहन।
2. कृषि और शहरीकरण के लिए बड़े पैमाने पर वनोन्मूलन (पेड़ों की कटाई) और जंगलों को जलाना।

Flow of energy through various trophic levels in an ecosystem is unidirectional and non-cyclic. Explain.

पारितंत्र में विभिन्न पोषण स्तरों के माध्यम से ऊर्जा का प्रवाह एकदिशीय और अचक्रीय (non-cyclic) होता है। स्पष्ट कीजिए।

Solar energy captured by autotrophs (producers) never reverts back to the Sun; similarly, energy passed from producers to herbivores and carnivores cannot flow backwards to lower trophic levels.
At each trophic level, a large fraction of energy (90%) is dissipated and lost as heat to the atmosphere (in accordance with the First and Second Laws of Thermodynamics) and cannot be reused by plants. Hence, energy flow is strictly unidirectional and non-cyclic ($\text{Sun} \rightarrow \text{Producers} \rightarrow \text{Consumers}$).

उत्पादकों (पौधों) द्वारा ग्रहण की गई सौर ऊर्जा वापस सूर्य को नहीं लौटती, और न ही शाकाहारियों से ऊर्जा वापस पौधों में जा सकती है।
प्रत्येक पोषण स्तर पर ऊर्जा का एक बड़ा भाग (90%) श्वसन और ऊष्मा के रूप में वातावरण में विलीन हो जाता है जिसका पादप पुनः उपयोग नहीं कर सकते। इसलिए पारितंत्र में ऊर्जा का प्रवाह सदैव एकदिशीय और अचक्रीय होता है।

Apart from plants and animals, microbes form a permanent biotic component in an ecosystem. While plants have been referred to as autotrophs and animals as heterotrophs, what are microbes referred to as? How do the microbes fulfil their energy requirements?

पादपों और जंतुओं के अतिरिक्त सूक्ष्मजीव पारितंत्र का एक स्थायी जैविक घटक बनाते हैं। जबकि पादपों को स्वपोषी और जंतुओं को विषमपोषी कहा जाता है, सूक्ष्मजीवों को क्या कहा जाता है? सूक्ष्मजीव अपनी ऊर्जा आवश्यकताओं को कैसे पूरा करते हैं?

What Microbes are Referred to as: Heterotrophic microbes (mainly fungi and bacteria) are referred to as Decomposers or Saprotrophs (sapro: to decompose).
How they Fulfil Energy Requirements: They secrete digestive enzymes onto dead organic matter (detritus — dead plant and animal remains), break down complex organic compounds into simple inorganic substances, and absorb the soluble organic nutrients to meet their energy and nutrient needs.

सूक्ष्मजीवों को क्या कहा जाता है: विषमपोषी सूक्ष्मजीवों (मुख्यतः कवक और जीवाणु) को अपघटक (Decomposers) या मृतपोषी (Saprotrophs) कहा जाता है।
ऊर्जा की पूर्ति: ये मृत कार्बनिक पदार्थों (अपरद / detritus) पर पाचक एंजाइम स्रावित कर उन्हें सरल कार्बनिक व अकार्बनिक पदार्थों में विघटित करते हैं और उन्हें अवशोषित कर अपनी ऊर्जा व पोषण आवश्यकताएं पूरी करते हैं।

Poaching of tiger is a burning issue in today's world. What implication would this activity have on the functioning of the ecosystem of which the tigers are an integral part?

आज के विश्व में बाघों का अवैध शिकार (poaching) एक ज्वलंत मुद्दा है। इस गतिविधि का उस पारितंत्र की कार्यप्रणाली पर क्या प्रभाव पड़ेगा जिसका बाघ एक अभिन्न अंग हैं?

Tiger is a top carnivore (keystone predator) that keeps herbivore prey populations (like deer, nilgai, wild boar) under control.
If tigers are eliminated by poaching, the herbivore population will increase unchecked, leading to severe overgrazing and destruction of forest vegetation.
Loss of vegetation will cause soil erosion, starvation of herbivores themselves, and complete collapse/instability of the forest ecosystem.

बाघ वन पारितंत्र का शीर्ष मांसाहारी (मुख्य परभक्षी) है जो शाकाहारी जंतुओं (जैसे हिरण) की आबादी को नियंत्रित रखता है।
यदि अवैध शिकार से बाघ समाप्त हो जाएंगे, तो शाकाहारी जंतुओं की संख्या अनियंत्रित रूप से बढ़ जाएगी जिससे अतिचारण (overgrazing) होगा और वन की सारी वनस्पति नष्ट हो जाएगी।
वनस्पति नष्ट होने से मृदा अपरदन होगा, अंततः शाकाहारी भी भूख से मर जाएंगे और संपूर्ण वन पारितंत्र का संतुलन नष्ट हो जाएगा।

In relation to energy transfer in ecosystem, explain the statement "$10\text{ kg}$ of deer's meat is equivalent to $1\text{ kg}$ of lion's flesh".

पारितंत्र में ऊर्जा स्थानांतरण के संदर्भ में इस कथन की व्याख्या कीजिए कि "हिरण का $10\text{ kg}$ मांस शेर के $1\text{ kg}$ मांस के बराबर होता है"।

This statement is based on Lindeman's 10 per cent law of energy transfer.
When a lion (secondary consumer) feeds on a deer (primary consumer), 90% of the energy in the deer's biomass is lost as heat in respiration, digestion and movement, and only 10% is converted into the lion's biomass.
Therefore, to build $1\text{ kg}$ of lion's flesh (biomass), the lion must consume $10\text{ kg}$ of deer's meat ($10\text{ kg} \times 10\% = 1\text{ kg}$).

यह कथन लिंडेमान के 10 प्रतिशत ऊर्जा स्थानांतरण नियम पर आधारित है।
जब शेर (मांसाहारी) हिरण (शाकाहारी) को खाता है, तो हिरण के मांस की 90% ऊर्जा शेर की श्वसन व उपापचयी क्रियाओं में ऊष्मा के रूप में खर्च हो जाती है और केवल 10% भाग ही शेर के जीवभार (मांस) में बदलता है।
अतः शेर के शरीर में $1\text{ kg}$ मांस बनने के लिए उसे $10\text{ kg}$ हिरण के मांस की आवश्यकता होती है।

Primary productivity varies from ecosystem to ecosystem. Explain.

प्राथमिक उत्पादकता एक पारितंत्र से दूसरे पारितंत्र में भिन्न होती है। स्पष्ट कीजिए।

Primary productivity depends on the plant species inhabiting a particular area and their photosynthetic capacity.
It also depends on a variety of environmental factors such as solar radiation (light), temperature, soil moisture, and availability of nutrients.
Since these factors are highest in tropical rain forests and lowest in deserts and deep oceans, primary productivity varies greatly across ecosystems.

प्राथमिक उत्पादकता किसी विशेष क्षेत्र में पाए जाने वाले पादप प्रजातियों और उनकी प्रकाश-संश्लेषण क्षमता पर निर्भर करती है।
इसके अतिरिक्त यह विविध पर्यावरणीय कारकों जैसे सौर विकिरण, तापमान, नमी और पोषक तत्वों की उपलब्धता पर भी निर्भर करती है।
चूँकि ये कारक उष्णकटिबंधीय वर्षा वनों में सर्वाधिक और मरुस्थलों व महासागरों में सबसे कम होते हैं, इसलिए प्राथमिक उत्पादकता भिन्न-भिन्न होती है।

Sometimes due to biotic/abiotic factor the climax remain in a particular seral stage (pre-climax) without reaching climax. Do you agree with this statement? If yes give a suitable example.

कभी-कभी जैविक/अजैविक कारकों के कारण अनुक्रमण चरम अवस्था (climax) तक पहुँचे बिना किसी विशेष क्रमिक चरण (पूर्व-चरम) में ही रुक जाता है। क्या आप इस कथन से सहमत हैं? यदि हाँ, तो उपयुक्त उदाहरण दीजिए।

Yes, we agree with this statement (this arrested stage is called a sub-climax or disclimax).
Example: In Indian grasslands (savannas), recurring biotic factors like continuous cattle grazing, seasonal fires and mowing prevent the grassland seral stage from developing into a climax forest community.

हाँ, हम इस कथन से पूर्णतः सहमत हैं।
उदाहरण: भारत के घास के मैदानों (तृणभूमि) में मवेशियों द्वारा निरंतर चारण (grazing) और बार-बार लगने वाली आग जैसे कारकों के कारण झाड़ियाँ व वृक्ष नहीं पनप पाते और समुदाय वन (चरम अवस्था) बनने के बजाय घास के मैदान के चरण में ही बना रहता है।

What is an incomplete ecosystem? Explain with the help of suitable example.

अपूर्ण पारितंत्र (Incomplete ecosystem) क्या है? उपयुक्त उदाहरण की सहायता से समझाइए।

Incomplete Ecosystem: An ecosystem that lacks one or more basic biotic or abiotic components (such as producers or decomposers) and depends on external inputs for survival.
Examples: (i) Deep-sea benthic zone / Abyssal zone or Dark caves (lack sunlight and green producers; depend on organic detritus falling from upper layers), and (ii) An Aquarium (lacks decomposers).

अपूर्ण पारितंत्र: वह पारितंत्र जिसमें एक या अधिक मूलभूत जैविक या अजैविक घटकों (जैसे सूर्य का प्रकाश, उत्पादक या अपघटक) का अभाव होता है, अपूर्ण पारितंत्र कहलाता है।
उदाहरण: (i) गहरे समुद्र का नितलस्थ क्षेत्र (Benthic zone) या अंधेरी गुफाएं (जहाँ प्रकाश और हरे उत्पादक नहीं होते तथा जीव ऊपर से गिरने वाले मृत अपरद पर निर्भर रहते हैं), तथा (ii) एक्वेरियम।

How do you distinguish between humification and mineralisation?

आप ह्यूमसभवन (humification) और खनिजीभवन (mineralisation) के बीच कैसे अंतर करेंगे?

S.No.	Humification	Mineralisation
1.	Leads to the accumulation of a dark-coloured amorphous organic substance called humus from detritus.	Further degradation of humus by microbes to release inorganic mineral nutrients ($\text{Ca}^{2+}, \text{Mg}^{2+}, \text{K}^+, \text{NH}_4^+$).
2.	Humus is highly resistant to microbial action and decomposes at an extremely slow rate, acting as a nutrient reservoir.	Makes inorganic nutrients immediately available in the soil for absorption by plant roots.

क्र.सं.	ह्यूमसभवन (Humification)	खनिजीभवन (Mineralisation)
1.	इसमें अपरद से गहरे रंग के क्रिस्टल-रहित (अमॉर्फस) कार्बनिक पदार्थ ह्यूमस (humus) का निर्माण होता है।	इसमें सूक्ष्मजीवों द्वारा ह्यूमस के पुनः विघटन से मृदा में अकार्बनिक खनिज पोषक तत्व मुक्त होते हैं।
2.	ह्यूमस सूक्ष्मजैविक क्रिया के प्रति उच्च प्रतिरोधी होता है और इसका अपघटन अत्यंत धीमी गति से होता है।	यह पोषक तत्वों को पौधों की जड़ों द्वारा तुरंत अवशोषण योग्य बनाता है।

Fill in the trophic levels (1, 2, 3 and 4) in the boxes provided in the energy flow figure (Sun $\rightarrow$ (1) Plant $\rightarrow$ (2) Caterpillar $\rightarrow$ (3) Sparrow $\rightarrow$ (4) Vulture/Hawk).

ऊर्जा प्रवाह के चित्र (सूर्य $\rightarrow$ (1) पादप $\rightarrow$ (2) कैटरपिलर $\rightarrow$ (3) गौरैया $\rightarrow$ (4) गिद्ध/बाज) में दिए गए बॉक्स (1, 2, 3 और 4) में पोषण स्तर भरिए।

(1) First trophic level — Producers (Plants)
(2) Second trophic level — Primary consumers (Herbivores)
(3) Third trophic level — Secondary consumers (Carnivores)
(4) Fourth trophic level — Tertiary consumers (Top carnivores)

(1) प्रथम पोषण स्तर — उत्पादक (पादप)
(2) द्वितीय पोषण स्तर — प्राथमिक उपभोक्ता (शाकाहारी)
(3) तृतीय पोषण स्तर — द्वितीयक उपभोक्ता (मांसाहारी)
(4) चतुर्थ पोषण स्तर — तृतीयक उपभोक्ता (शीर्ष मांसाहारी)

The rate of decomposition of detritus is affected by the abiotic factors like availability of oxygen, pH of the soil substratum, temperature etc. Discuss.

अपरद (detritus) के अपघटन की दर ऑक्सीजन की उपलब्धता, मृदा अधःस्तर के pH, तापमान आदि अजैविक कारकों से प्रभावित होती है। चर्चा कीजिए।

1. Availability of Oxygen: Decomposition is largely an oxygen-requiring (aerobic) process. Anaerobiosis (lack of $\text{O}_2$) inhibits decomposition and causes build-up of organic materials.
2. Temperature & Soil Moisture: Warm ($> 25^\circ\text{C}$) and moist environment favours rapid decomposition, whereas low temperature ($< 10^\circ\text{C}$) and dry conditions inhibit microbial activity.
3. Soil pH & Chemical Composition of Detritus: Neutral to slightly alkaline soil pH favours bacterial decomposers (acidic soil slows it down). Also, detritus rich in nitrogen and sugars decomposes fast, whereas detritus rich in lignin and chitin decomposes slowly.

1. ऑक्सीजन की उपलब्धता: अपघटन मुख्यतः एक ऑक्सीजन-आधारित (वायवीय) प्रक्रिया है। अवायवीयता (ऑक्सीजन की कमी) अपघटन को रोक देती है।
2. तापमान एवं मृदा नमी: गर्म और आर्द्र (नम) वातावरण अपघटन के लिए अनुकूल होता है, जबकि कम तापमान और शुष्कता इसे बाधित करते हैं।
3. मृदा pH एवं अपरद का रासायनिक संघटन: उदासीन मृदा में जीवाणु सक्रिय रहते हैं जबकि अम्लीय मृदा में अपघटन धीमा होता है। साथ ही, नाइट्रोजन और शर्करा युक्त अपरद तेजी से और लिग्निन व काइटिन युक्त अपरद धीमी गति से अपघटित होता है।

Class 12th | Biology | Biotechnology and Its Applications (जैव प्रौद्योगिकी एवं उसके उपयोग) | Subjective Questions | 5 Marks | Merit Yard

2026-10-29T22:18:47.209-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

BIOTECHNOLOGY AND ITS APPLICATIONS
(जैव प्रौद्योगिकी एवं उसके उपयोग)

PART 3: 5 MARKS QUESTIONS (ALL 10 Qs)

English हिंदी Bilingual

Name the five key tools for accomplishing the tasks of Recombinant DNA Technology and write a descriptive note on the functions of each tool.

पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी (Recombinant DNA Technology) के कार्यों को संपन्न करने के लिए पाँच प्रमुख उपकरणों के नाम लिखिए और प्रत्येक के कार्यों पर एक वर्णनात्मक टिप्पणी लिखिए।

The five key tools of Recombinant DNA Technology and their functions are:

Restriction Enzymes (Molecular Scissors): Nucleases are of two types — exonucleases (remove nucleotides from ends) and endonucleases (e.g., Hind II, EcoRI), which recognise specific palindromic nucleotide sequences and cut both strands of DNA to produce overhanging sticky ends.

Polymerase Enzymes (Taq DNA Polymerase & Reverse Transcriptase): Thermostable Taq polymerase (from Thermus aquaticus) synthesises multiple copies of the gene of interest in PCR, while reverse transcriptase synthesises cDNA from mRNA.

DNA Ligase (Molecular Glue): Joins the cut foreign DNA fragment and vector DNA at their complementary sticky ends by forming phosphodiester bonds.

Cloning Vectors: Autonomously replicating carrier DNA molecules (Plasmids like pBR322, Bacteriophages, Cosmids, Ti plasmid) possessing ori, selectable markers and single cloning sites to ferry and multiply foreign DNA.

Competent Host Organism: Bacterial (E. coli), plant or animal cells made competent (using divalent $\text{Ca}^{2+}$ ions and heat shock at $42^\circ\text{C}$, micro-injection or gene gun) to take up and express the recombinant DNA.

पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी के पाँच प्रमुख उपकरण और उनके कार्य निम्नलिखित हैं:

प्रतिबंधन एंजाइम (आणविक कैंची): ये दो प्रकार के होते हैं — एक्सोन्यूक्लिएज (सिरों से न्यूक्लियोटाइड हटाते हैं) और एंडोन्यूक्लिएज (जैसे Hind II, EcoRI), जो विशिष्ट पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों को पहचानकर डीएनए के दोनों रज्जुकों को काटते हैं और चिपचिपे सिरे (sticky ends) बनाते हैं।

पॉलीमरेज एंजाइम (Taq पॉलीमरेज): तापस्थायी Taq डीएनए पॉलीमरेज (थर्मस एक्वेटिकस से प्राप्त) PCR में वांछित जीन की करोड़ों प्रतियाँ संश्लेषित करता है।

डीएनए लाइगेज (आणविक गोंद): यह विदेशी डीएनए और संवाहक डीएनए के कटे हुए सिरों को फॉस्फोडाइएस्टर बंध बनाकर आपस में जोड़ता है।

क्लोनिंग संवाहक (Vectors): स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति करने वाले वाहक डीएनए (प्लाज्मिड pBR322, जीवाणुभोजी, कॉस्मिड, Ti प्लाज्मिड) जिनमें ori, वरणयोग्य चिह्नक और क्लोनिंग स्थल होते हैं।

सक्षम परपोषी (Competent Host): जीवाणु (E. coli), पादप या जंतु कोशिकाएं जिन्हें द्विसंयोजक धनायन ($\text{Ca}^{2+}$) और $42^\circ\text{C}$ ताप आघात द्वारा पुनर्योगज डीएनए ग्रहण करने में सक्षम बनाया जाता है।

Write the applications of Recombinant DNA Technology (highlight five major areas where biotechnology has influenced human lives).

पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग लिखिए (उन पाँच प्रमुख क्षेत्रों पर प्रकाश डालिए जहाँ जैव प्रौद्योगिकी ने मानव जीवन को प्रभावित किया है)।

Genetically Modified Crops in Agriculture: Development of pest-resistant crops (Bt cotton, Bt corn), nematode-resistant tobacco plants (via RNAi), crops tolerant to abiotic stresses, and biofortified crops (Golden Rice enriched with Vitamin A).

Mass Production of Safe Therapeutics & Vaccines: Production of human-identical recombinant medicines that do not cause allergic reactions, such as Humulin (human insulin), human growth hormone, blood clotting factors, and recombinant Hepatitis B vaccine.

Gene Therapy for Hereditary Disorders: Correction of defective genes diagnosed in a child/embryo, such as curing Adenosine Deaminase (ADA) deficiency / SCID using retroviral vectors.

Early Molecular Diagnosis of Diseases: Detection of pathogens (HIV) and gene mutations (cancer) at very early stages before symptoms appear using PCR, ELISA and radioactive DNA/RNA probes (autoradiography).

Transgenic Animals & Bioremediation: Creation of transgenic animals for human proteins ($\alpha\text{-1-antitrypsin}$ for emphysema, Rosie cow milk), disease models, vaccine safety testing, waste treatment and energy production.

कृषि में आनुवंशिकतः रूपांतरित (GM) फसलें: पीड़क-प्रतिरोधी फसलों (Bt कपास, Bt मक्का), सूत्रकृमि-प्रतिरोधी तंबाकू पादपों (RNAi द्वारा), अजैविक प्रतिबल सहिष्णु फसलों और पोषण-समृद्ध फसलों (विटामिन 'A' युक्त गोल्डन राइस) का विकास।

सुरक्षित औषधियों एवं टीकों का उत्पादन: एलर्जी-रहित पुनर्योगज औषधियों जैसे ह्यूमुलिन (मानव इंसुलिन), मानव वृद्धि हार्मोन तथा पुनर्योगज हेपेटाइटिस-B टीके का बड़े पैमाने पर निर्माण।

जीन चिकित्सा (Gene Therapy): बच्चों या भ्रूण में आनुवंशिक विकारों जैसे एडीनोसिन डिएमिनेज (ADA) की कमी (SCID) का दोषपूर्ण जीन को बदलकर उपचार करना।

रोगों का प्रारंभिक आणविक निदान: PCR, ELISA और रेडियोधर्मी प्रोब (ऑटोरेडियोग्राफी) द्वारा लक्षण प्रकट होने से पूर्व ही एड्स (HIV) और कैंसर का पता लगाना।

पारजीवी जंतु एवं जैव-उपचार (Bioremediation): वातस्फीति के उपचार हेतु $\alpha\text{-1-एंटीट्रिप्सिन}$, पारजीवी गाय रोजी से प्रोटीन-समृद्ध दूध, टीकों की सुरक्षा जाँच तथा अपशिष्ट उपचार।

What is meant by the term Bio-pesticide? Name and explain the mode of action of a popular bio-pesticide (Bt toxin in Bt cotton) and explain how RNA interference (RNAi) protects plants against nematodes.

जैव-पीड़कनाशी (Bio-pesticide) से क्या अभिप्राय है? एक लोकप्रिय जैव-पीड़कनाशी (Bt कपास में Bt जीवविष) का नाम और क्रियाविधि समझाइए तथा बताइए कि RNA अंतरक्षेप (RNAi) पौधों की सूत्रकृमियों से कैसे रक्षा करता है?

1. Bio-pesticide & Mode of Action of Bt Toxin (Bacillus thuringiensis):

Bio-pesticide: A biological agent or its gene product (like Bt toxin in Bt cotton, Bt corn) that kills specific insect pests without chemical insecticides.
Mode of Action: B. thuringiensis forms protein crystals containing insecticidal Cry protein (encoded by cryIAc & cryIIAb for cotton bollworms; cryIAb for corn borer) as an inactive protoxin.
Once an insect ingests the inactive toxin, it is converted into an active toxin due to the alkaline pH of the insect gut which solubilises the crystals. The activated toxin binds to the surface of midgut epithelial cells and creates pores that cause cell swelling, lysis and death of the insect.

2. Pest-Resistant Plants via RNA Interference (RNAi):

The nematode Meloidogyne incognita infects the roots of tobacco plants. Using Agrobacterium vectors, nematode-specific genes were introduced into the tobacco plant such that it produced both sense and anti-sense RNA, which formed a complementary double-stranded RNA (dsRNA). This dsRNA initiated RNAi and silenced the specific mRNA of the nematode (preventing translation), so the parasite could not survive in the transgenic host.

1. जैव-पीड़कनाशी एवं Bt जीवविष (बैसिलस थुरिंजिएंसिस) की क्रियाविधि:

जैव-पीड़कनाशी: जीवित जीव या उनके जीन उत्पाद (जैसे Bt कपास में Bt जीवविष) जो रासायनिक कीटनाशकों के बिना विशिष्ट कीटों को नष्ट करते हैं।
क्रियाविधि: B. thuringiensis जीवाणु में कीटनाशक क्राई प्रोटीन (कपास के मुकुल कृमि के लिए cryIAc व cryIIAb; मक्का छेदक के लिए cryIAb) निष्क्रिय प्राक्-जीवविष (inactive protoxin) रवों के रूप में बनता है।
जब कीट इसे खाता है, तो कीट की आंत के क्षारीय pH में रवे घुलने से यह सक्रिय जीवविष में बदल जाता है। सक्रिय विष मध्य-आंत की उपकला कोशिकाओं की सतह से जुड़कर उनमें छिद्र बना देता है, जिससे कोशिकाएं फूलकर फट जाती हैं और कीट की मृत्यु हो जाती है।

2. आरएनए अंतरक्षेप (RNAi) द्वारा सूत्रकृमि-प्रतिरोधी पादप:

सूत्रकृमि मिल्वाडेगाइन इन्कोगनिटा (Meloidogyne incognita) तंबाकू की जड़ों को संक्रमित करता है। एग्रोबैक्टीरियम संवाहक द्वारा सूत्रकृमि-विशिष्ट जीनों को पौधे में इस प्रकार डाला गया कि वह सेंस और एंटी-सेंस RNA दोनों बनाए। दोनों ने मिलकर पूरक द्विरज्जुकी आरएनए (dsRNA) बनाया जिसने RNA अंतरक्षेप (RNAi) द्वारा सूत्रकृमि के विशिष्ट mRNA को निष्क्रिय कर दिया, जिससे परजीवी पारजीवी पौधे में जीवित नहीं रह सका।

Fig 3: Mode of Action of Bt Toxin in Insect Gut

Compare and contrast the advantages and disadvantages (hazards) of the production of Genetically Modified Crops (GMOs).

आनुवंशिकतः रूपांतरित फसलों (GMOs) के उत्पादन के लाभों और हानियों (खतरों) की तुलना कीजिए।

Advantages of GM Crops	Disadvantages (Potential Hazards) of GM Crops
1. Abiotic Stress Tolerance: Makes crops more tolerant to cold, drought, salt and heat.	1. Genetic Pollution: Transgenes may cross into wild relatives via pollen and disturb ecological balance.
2. Pest Resistance: Reduces reliance on chemical pesticides (e.g., Bt cotton reduces pesticide use and increases yield).	2. Super-Weeds: Transfer of herbicide-resistance genes to weeds can create super-weeds.
3. Reduced Post-Harvest Losses: Increases shelf-life of fruits/vegetables (e.g., Flavr Savr tomato).	3. Allergies & Toxicity: Foreign transgene proteins may cause unexpected allergies or toxicity in humans.
4. Mineral Efficiency: Increases efficiency of mineral usage by plants, preventing early exhaustion of soil fertility.	4. Antibiotic Resistance: Marker genes in GM food may transfer antibiotic resistance to human gut bacteria.
5. Biofortification & Industry: Enhances nutritional value (Golden Rice — Vitamin A) and supplies starches, fuels and pharmaceuticals.	5. Harm to Non-Target Insects & Seed Monopoly: May harm beneficial pollinators (like honeybees) and increase farmer dependence on multinational seed companies.

GM फसलों के लाभ (Advantages)	GM फसलों की हानियाँ / खतरे (Disadvantages)
1. अजैविक प्रतिबल सहिष्णुता: फसलों को ठंड, सूखा, लवण और ताप के प्रति अधिक सहिष्णु बनाता है।	1. आनुवंशिक प्रदूषण: बाहरी जीन परागकणों द्वारा जंगली पादपों में जाकर पारिस्थितिक संतुलन बिगाड़ सकते हैं।
2. पीड़क-प्रतिरोधकता: रासायनिक पीड़कनाशकों पर निर्भरता कम करता है (जैसे Bt कपास)।	2. सुपर-वीड्स का विकास: शाकनाशी प्रतिरोधी जीन खरपतवारों में जाकर उन्हें सुपर-वीड्स बना सकते हैं।
3. कटाई पश्चात नुकसान में कमी: फलों व सब्जियों को सड़ने से बचाकर कटाई के बाद का नुकसान घटाता है।	3. एलर्जी एवं विषाक्तता: पारजीन द्वारा बने नए प्रोटीन मनुष्यों में एलर्जी या विषाक्तता पैदा कर सकते हैं।
4. खनिज उपयोग दक्षता: पौधों द्वारा खनिज उपयोग क्षमता बढ़ाकर मृदा उर्वरता का क्षरण रोकता है।	4. प्रतिजैविक प्रतिरोध: GM भोजन में मौजूद चिह्नक जीन मानव आंत के जीवाणुओं को प्रतिजैविक प्रतिरोधी बना सकते हैं।
5. उच्च पोषणिक स्तर: खाद्य पदार्थों के पोषण स्तर में वृद्धि करता है (जैसे विटामिन 'A' समृद्ध गोल्डन राइस)।	5. अलक्षित कीटों को हानि व एकाधिकार: लाभदायक परागणकारी कीटों (तितली, मधुमक्खी) को नुकसान और बहुराष्ट्रीय बीज कंपनियों का एकाधिकार।

Explain the structure and maturation of human proinsulin into insulin, and describe how genetically engineered human insulin (Humulin) was produced by Eli Lilly in 1983.

मानव प्रोइंसुलिन की संरचना और इंसुलिन में इसके परिपक्वन को समझाइए तथा वर्णन कीजिए कि 1983 में एली लिली कंपनी ने आनुवंशिकतः निर्मित मानव इंसुलिन (ह्यूमुलिन) का उत्पादन कैसे किया?

Limitations of Animal Insulin: Earlier, insulin for diabetes was extracted from the pancreas of slaughtered cattle and pigs, which caused allergy and immunological reactions in patients due to foreign protein.

Structure of Proinsulin & Maturation: Mature human insulin consists of two short polypeptide chains: chain A (21 amino acids) and chain B (30 amino acids) linked together by disulphide bridges. In mammals, it is synthesised as an inactive pro-hormone (proinsulin) containing an extra stretch called the C-peptide, which is removed during maturation into functional insulin.

Synthesis of Humulin by Eli Lilly (1983): The main challenge was getting insulin assembled into a mature form. In 1983, American company Eli Lilly prepared two DNA sequences corresponding to A and B chains of human insulin and introduced them into plasmids of E. coli to produce the chains.

Extraction & Disulphide Linkage: Chains A and B were produced separately, extracted, purified, and combined in vitro by creating disulphide bonds to form mature human insulin (Humulin).

जानवरों से प्राप्त इंसुलिन की कमी: पहले इंसुलिन मार गिराए गए जानवरों और सूअरों के अग्न्याशय से निकाला जाता था, जिससे रोगियों में बाहरी प्रोटीन के कारण एलर्जी या प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाएं होने लगती थीं।

प्रोइंसुलिन की संरचना एवं परिपक्वन: परिपक्व इंसुलिन में दो छोटी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं — श्रृंखला A तथा श्रृंखला B होती हैं जो आपस में डाइसल्फाइड बंधों से जुड़ी होती हैं। मानव में यह निष्क्रिय प्राक्-हार्मोन (प्रोइंसुलिन) के रूप में बनता है जिसमें एक अतिरिक्त फैला हुआ भाग C-पेप्टाइड होता है, जो परिपक्वन के समय अलग हो जाता है।

एली लिली द्वारा ह्यूमुलिन का निर्माण (1983): 1983 में एली लिली नामक अमेरिकी कंपनी ने मानव इंसुलिन की A और B श्रृंखलाओं के अनुरूप दो डीएनए अनुक्रम तैयार किए और उन्हें E. coli के प्लाज्मिडों में प्रविष्ट कराकर इंसुलिन श्रृंखलाओं का उत्पादन किया।

निष्कर्षण एवं संयोजन: अलग-अलग निर्मित श्रृंखलाओं A और B को निकालकर आपस में डाइसल्फाइड बंध बनाकर संयोजित कर मानव इंसुलिन (ह्यूमुलिन / Humulin) तैयार किया गया।

What is Gene Therapy? Illustrate using the example of Adenosine Deaminase (ADA) deficiency (SCID) and explain how a permanent cure can be achieved.

जीन चिकित्सा (Gene Therapy) क्या है? एडीनोसिन डिएमिनेज (ADA) की कमी (SCID) का उदाहरण देते हुए इसका सचित्र वर्णन कीजिए और बताइए कि स्थायी उपचार कैसे प्राप्त किया जा सकता है?

Definition of Gene Therapy: Gene therapy is a collection of methods that allows correction of a gene defect diagnosed in a child/embryo by delivering a normal functional gene into the individual's cells/tissues to compensate for the non-functional gene.

ADA Deficiency (First Clinical Case, 1990): The first clinical gene therapy was given in 1990 to a 4-year-old girl with adenosine deaminase (ADA) deficiency, caused by the deletion of the gene for ADA enzyme (crucial for the immune system and T-lymphocytes to function).

Conventional Treatments & Limitations: Can be treated by bone marrow transplantation or enzyme replacement therapy (giving functional ADA by injection), but both approaches are not completely curative.

Steps of Lymphocyte Gene Therapy: Lymphocytes from the patient's blood are grown in a culture outside the body. A functional ADA cDNA (using a retroviral vector) is introduced into these lymphocytes, which are returned to the patient. Because lymphocytes are not immortal, periodic infusions are needed.

Permanent Cure: If the functional gene isolated from bone marrow cells producing ADA is introduced into cells at early embryonic stages, it could be a permanent cure.

जीन चिकित्सा की परिभाषा: जीन चिकित्सा उन विधियों का समूह है जिसके द्वारा किसी बच्चे या भ्रूण में चिह्नित किए गए जीन दोषों का सुधार किया जाता है (अक्रियाशील जीन की क्षतिपूर्ति हेतु सामान्य क्रियाशील जीन को व्यक्ति की कोशिकाओं/ऊतकों में प्रविष्ट कराना)।

ADA की कमी (प्रथम प्रयोग, 1990): जीन चिकित्सा का पहला नैदानिक प्रयोग 1990 में एक 4 वर्षीय लड़की में एडीनोसिन डिएमिनेज (ADA) की कमी को दूर करने के लिए किया गया था। यह एंजाइम प्रतिरक्षा तंत्र के कार्य के लिए अति आवश्यक होता है और यह रोग इसके जीन के विलोपन (deletion) से होता है।

पारंपरिक उपचार व सीमाएं: कुछ बच्चों में इसका उपचार अस्थि मज्जा के प्रतिरोपण या एंजाइम प्रतिस्थापन चिकित्सा (सुई द्वारा सक्रिय ADA देना) से किया जाता है, परंतु ये दोनों विधियाँ पूर्णतः रोगनाशक नहीं हैं।

लसीकाणु जीन चिकित्सा के चरण: सर्वप्रथम रोगी के रक्त से लसीकाणु को निकालकर शरीर से बाहर संवर्धन किया जाता है। सक्रिय ADA का cDNA (पश्चविषाणु संवाहक का प्रयोग कर) लसीकाणु में प्रविष्ट कराकर अंत में रोगी के शरीर में वापस पहुँचा दिया जाता है।

स्थायी उपचार: यदि मज्जा कोशिकाओं से विलगित अच्छे जीन को प्रारंभिक भ्रूणीय अवस्था की कोशिकाओं से उत्पादित ADA में प्रविष्ट करा दिया जाए, तो यह एक स्थायी उपचार हो सकता है।

Define Transgenic Animals. Explain in detail the five areas where they can be utilised for human benefit.

पारजीवी जंतुओं (Transgenic Animals) को परिभाषित कीजिए। उन पाँच क्षेत्रों का विस्तार से वर्णन कीजिए जहाँ मानव कल्याण के लिए इनका उपयोग किया जाता है।

Transgenic Animals: Animals that have had their DNA manipulated to possess and express an extra (foreign) gene are known as transgenic animals (over 95% of all existing transgenic animals are mice).

Normal Physiology and Development: Designed to study how genes are regulated and how they affect normal body functions and growth, e.g., study of insulin-like growth factor.

Study of Disease: Serve as models for human diseases to investigate new treatments for cancer, cystic fibrosis, rheumatoid arthritis and Alzheimer's.

Biological Products: Produce expensive biological medicines such as human protein $\alpha\text{-1-antitrypsin}$ (treats emphysema), treatments for PKU and cystic fibrosis, and the first transgenic cow Rosie (1997) which produced human alpha-lactalbumin enriched milk ($2.4\text{ g/L}$).

Vaccine Safety: Transgenic mice are used for testing the safety of vaccines (such as the polio vaccine) before human use, replacing monkeys.

Chemical Safety (Toxicity) Testing: Transgenic animals carrying genes that make them more sensitive to toxic substances are exposed to chemicals/drugs to obtain toxicity results in less time.

पारजीवी जंतु: ऐसे जंतु जिनके डीएनए में परिचालन द्वारा एक अतिरिक्त (बाहरी) जीन व्यवस्थित होता है जो अपना लक्षण व्यक्त करता है, पारजीवी जंतु कहलाते हैं (कुल पारजीवी जंतुओं में 95% से अधिक चूहे हैं)। इनके पाँच उपयोग हैं:

सामान्य शरीर क्रिया व विकास: जीनों के नियंत्रण और शरीर के विकास व वृद्धि के अध्ययन हेतु (उदाहरण: इंसुलिन-सदृश वृद्धि कारक का अध्ययन)।

रोगों का अध्ययन: मानव रोगों के अध्ययन और नए उपचारों की खोज के लिए मॉडल के रूप में (जैसे कैंसर, सिस्टिक फाइब्रोसिस, रूमेटॉइड अर्थराइटिस और अल्जाइमर)।

जैविक उत्पाद: उपयोगी जैविक उत्पादों का निर्माण जैसे वातस्फीति (emphysema) के निदान हेतु $\alpha\text{-1-एंटीट्रिप्सिन}$, तथा 1997 में प्रथम पारजीवी गाय रोजी (Rosie) द्वारा मानव अल्फा-लैक्टएल्बुमिन युक्त प्रोटीन-संपन्न दूध ($2.4\text{ ग्राम/लीटर}$) का उत्पादन।

टीका सुरक्षा परीक्षण: टीकों (जैसे पोलियो टीका) का मानव पर प्रयोग करने से पहले उनकी सुरक्षा जाँच के लिए पारजीवी चूहों का उपयोग किया जाता है।

रासायनिक सुरक्षा (विषाक्तता) परीक्षण: विषैले पदार्थों के प्रति अति-संवेदनशील बनाए गए पारजीवी जंतुओं की सहायता से कम समय में औषधियों और रसायनों की विषाक्तता की जाँच की जाती है।

Why is early diagnosis of diseases important? Explain how Recombinant DNA technology (Probes & Autoradiography), PCR and ELISA serve the purpose of early molecular diagnosis.

रोगों का प्रारंभिक निदान क्यों महत्वपूर्ण है? समझाइए कि पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी (प्रोब व ऑटोरेडियोग्राफी), PCR और ELISA प्रारंभिक आणविक निदान के उद्देश्य को कैसे पूरा करते हैं?

Importance of Early Diagnosis: Conventional diagnostic methods (serum and urine analysis) can detect a pathogen only after it has multiplied to a high concentration and produced visible symptoms. Modern molecular diagnosis detects diseases much earlier for effective treatment:

Polymerase Chain Reaction (PCR): Very low concentration of a bacteria or virus (before symptoms appear) is detected by amplification of their nucleic acid (DNA/RNA) by PCR. Routinely used to detect HIV in suspected AIDS patients and gene mutations in suspected cancer patients.

Radioactive DNA/RNA Probes & Autoradiography: A single-stranded DNA or RNA tagged with a radioactive molecule (probe) is allowed to hybridise to its complementary DNA in a clone of cells, followed by autoradiography. The clone having a mutated gene does not appear on the photographic film because the probe lacks complementarity with the mutated gene.

ELISA (Enzyme Linked Immuno-Sorbent Assay): Based on the principle of antigen-antibody interaction. Infection by a pathogen is detected early by the presence of viral/bacterial antigens (proteins, glycoproteins) or by detecting antibodies synthesised against the pathogen.

प्रारंभिक निदान का महत्व: उपचार की पारंपरिक विधियों (सीरम व मूत्र विश्लेषण) से रोग का पता तभी चलता है जब रोगाणु की संख्या बहुत बढ़ जाती है और लक्षण प्रकट हो जाते हैं। आणविक निदान से रोग की प्रारंभिक अवस्था में ही पहचान हो जाती है:

पॉलीमरेज श्रृंखला अभिक्रिया (PCR): जब रोग के लक्षण दिखाई नहीं देते, तब जीवाणु या विषाणु की अत्यंत कम सांद्रता की पहचान PCR द्वारा उनके न्यूक्लिक अम्ल के आवर्धन (amplification) द्वारा की जाती है। इसका उपयोग संदिग्ध एड्स रोगियों में HIV और कैंसर रोगियों में जीन उत्परिवर्तन का पता लगाने में होता है।

रेडियोधर्मी प्रोब एवं ऑटोरेडियोग्राफी (स्वविकिरणी चित्रण): रेडियोधर्मी अणु से युक्त एकलरज्जुकी डीएनए या आरएनए (प्रोब) को कोशिकाओं के क्लोन में पूरक डीएनए से संकरित कराया जाता है। जिस क्लोन में उत्परिवर्तित जीन होता है वह फोटोग्राफिक फिल्म पर दिखाई नहीं देता क्योंकि प्रोब उत्परिवर्तित जीन का पूरक नहीं होता।

एलाइजा (ELISA): यह प्रतिजन-प्रतिरक्षी पारस्परिक क्रिया के सिद्धांत पर कार्य करता है। रोगजनक के प्रतिजनों (प्रोटीन, ग्लाइकोप्रोटीन) या उसके विरुद्ध संश्लेषित प्रतिरक्षियों की पहचान कर संक्रमण का शीघ्र निदान किया जाता है।

Discuss the Ethical Issues related to biotechnology, the role of GEAC, the controversy regarding Indian Basmati Rice patent, and Biopiracy in detail.

जैव प्रौद्योगिकी से संबंधित नैतिक मुद्दों, GEAC की भूमिका, भारतीय बासमती धान पेटेंट विवाद और बायोपाइरेसी (जैव-दस्युता) पर विस्तार से चर्चा कीजिए।

Ethical Issues & Role of GEAC: Genetic modification of living organisms can have unpredictable ecological results when introduced into the ecosystem. Therefore, the Indian Government set up GEAC (Genetic Engineering Approval Committee) to make decisions regarding the validity of GM research and the safety of introducing GM-organisms for public services.

Indian Basmati Rice Patent Controversy (1997): India has 2,00,000 varieties of rice and 27 documented varieties of Basmati grown for centuries. In 1997, an American company got patent rights on Basmati rice through the US Patent and Trademark Office by crossing Indian Basmati with semi-dwarf varieties and claiming it as a novelty, which could restrict Indian farmers from selling Basmati abroad. Similar attempts were made to patent Indian turmeric and neem.

Biopiracy & Indian Patents Bill: Biopiracy refers to the use of bio-resources by multinational companies and organisations without proper authorisation from the countries and people concerned and without compensatory payment. To prevent such unauthorised exploitation, the Indian Parliament cleared the second amendment of the Indian Patents Bill.

नैतिक मुद्दे एवं GEAC की भूमिका: जीवधारियों के आनुवंशिक रूपांतरण के पारिस्थितिक तंत्र में अप्रत्याशित परिणाम हो सकते हैं। इसलिए भारत सरकार ने GEAC (आनुवंशिक अभियांत्रिकी संस्तुति समिति) का गठन किया है जो GM अनुसंधान की वैधता और जन-सेवाओं के लिए GM-जीवों के सन्निवेश की सुरक्षा पर निर्णय लेती है।

भारतीय बासमती धान पेटेंट विवाद (1997): भारत में धान की लगभग 2 लाख किस्में और बासमती की 27 प्रलेखित किस्में सदियों से उगाई जा रही हैं। 1997 में एक अमेरिकी कंपनी ने भारतीय बासमती का अर्ध-बौनी किस्मों से संकरण कर अमेरिकी पेटेंट कार्यालय से बासमती पर पेटेंट प्राप्त कर लिया था। इसी प्रकार हल्दी और नीम के औषधीय गुणों पर भी पेटेंट लेने के प्रयास किए गए।

बायोपाइरेसी एवं भारतीय पेटेंट बिल: बहुराष्ट्रीय कंपनियों द्वारा किसी राष्ट्र या उससे संबंधित लोगों से बिना व्यवस्थित अनुमोदन व क्षतिपूरक भुगतान के जैव-संसाधनों का उपयोग करना बायोपाइरेसी (जैव-दस्युता) कहलाता है। ऐसे अनधिकृत दोहन को रोकने के लिए भारतीय संसद ने भारतीय पेटेंट बिल में दूसरा संशोधन पारित किया है।

You have identified a useful gene in bacteria. Make a flow chart of the steps that you would follow to transfer this gene to a plant.

आपने जीवाणु में एक उपयोगी जीन की पहचान की है। इस जीन को किसी पादप में स्थानांतरित करने के लिए आप जिन चरणों का पालन करेंगे, उनका एक प्रवाह चार्ट (flow chart) बनाइए और समझाइए।

Isolation & Cutting of Useful Bacterial Gene: Isolate pure genomic/plasmid DNA from the donor bacterium (e.g., Bacillus thuringiensis) using lysozyme, and cleave the desired gene (e.g., cry gene) using a specific restriction endonuclease.

Amplification by PCR & Ligation with Disarmed Ti Plasmid: Amplify the gene of interest using PCR, and ligate it into the T-DNA region of a disarmed Ti plasmid of Agrobacterium tumefaciens (cut with the same restriction enzyme) using DNA ligase to form recombinant Ti plasmid.

Transformation of Plant Cells: Transfer the recombinant Ti plasmid into Agrobacterium and co-cultivate it with plant leaf discs/explants (or bombard plant cells directly using a Gene Gun / Biolistics).

Selection & Regeneration by Plant Tissue Culture: Select transformed plant cells on a nutrient medium containing a selectable marker, and regenerate whole transgenic plants from the transformed explants via tissue culture (totipotency / micropropagation).

उपयोगी जीवाणु जीन का पृथक्करण एवं विदलन: दाता जीवाणु (जैसे बैसिलस थुरिंजिएंसिस) से शुद्ध डीएनए पृथक कर विशिष्ट प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज की सहायता से उपयोगी जीन (जैसे cry जीन) को काटना।

PCR द्वारा आवर्धन एवं निरस्त्र Ti प्लाज्मिड से जोड़ना: PCR द्वारा जीन की अनेक प्रतियाँ बनाना और डीएनए लाइगेज की सहायता से उसे एग्रोबैक्टीरियम ट्यूमीफेशियंस के निरस्त्र Ti प्लाज्मिड (उसी प्रतिबंधन एंजाइम से काटे गए) के साथ जोड़कर पुनर्योगज Ti प्लाज्मिड बनाना।

पादप कोशिकाओं में स्थानांतरण: पुनर्योगज Ti प्लाज्मिड युक्त एग्रोबैक्टीरियम से पादप कोशिकाओं/कर्तितोतक (explant) को संक्रमित कराना (अथवा जीन गन / बायोलिस्टिक्स द्वारा सीधे प्रवेश कराना)।

चयन एवं ऊतक संवर्धन द्वारा संपूर्ण पादप का पुनर्जनन: वरणयोग्य चिह्नक युक्त पोषक माध्यम पर रूपांतरित पादप कोशिकाओं का चयन करना और पादप ऊतक संवर्धन (पूर्णशक्तता / totipotency) द्वारा संपूर्ण पारजीवी पादप (transgenic plant) विकसित करना।

Fig 10: Flow Chart for Transferring a Bacterial Gene to a Plant

Class 12th | Biology | Organisms and Populations (जीव और समष्टियाँ) | Subjective Questions | 5 Marks | Merit Yard

2026-10-29T22:15:22.056-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

ORGANISMS AND POPULATIONS
(जीव और समष्टियाँ)

PART 3: 5 MARKS QUESTIONS (ALL 12 Qs)

English हिंदी Bilingual

Define the following terms and give one example of each: (i) Predation (ii) Competition (iii) Parasitism (iv) Commensalism (v) Mutualism (vi) Amensalism

निम्नलिखित पदों को परिभाषित कीजिए और प्रत्येक का एक-एक उदाहरण दीजिए: (i) परभक्षण (Predation) (ii) स्पर्धा (Competition) (iii) परजीविता (Parasitism) (iv) सहभोजिता (Commensalism) (v) सहोपकारिता (Mutualism) (vi) अंतरजातीय परजीविता (Amensalism)

(i) Predation ($+, -$): Interaction in which one organism (predator) captures, kills and eats another organism (prey). Example: Tiger eating a deer (or Frog eating insects).
(ii) Competition ($-, -$): Interaction between two species in which the fitness ($r$) of one species is significantly lower in the presence of another species competing for the same resources. Example: Visiting flamingoes and resident fishes competing for zooplankton in South American lakes.
(iii) Parasitism ($+, -$): Interaction where a small organism (parasite) obtains nourishment and shelter on or inside a larger organism (host), harming it. Example: Lice on humans / Cuscuta on hedge plants.
(iv) Commensalism ($+, 0$): Interaction in which one species benefits and the other is neither harmed nor benefited. Example: An orchid growing as an epiphyte on a mango branch (or Cattle egret and grazing cattle).
(v) Mutualism ($+, +$): Interaction that confers benefits on both the interacting species. Example: Lichens (fungus + algae) or Mycorrhiza (fungi + roots of higher plants).
(vi) Amensalism ($-, 0$): Interaction in which one species is harmed whereas the other is unaffected. Example: Penicillium mould secreting penicillin that kills bacteria (or smoother crops like sunflower inhibiting weeds).

(i) परभक्षण (Predation: $+, -$): वह अंतःक्रिया जिसमें एक जीव (परभक्षी) दूसरे जीव (शिकार) को पकड़कर मारता और खाता है। उदाहरण: बाघ द्वारा हिरण का शिकार (या मेंढक द्वारा कीटों को खाना)।
(ii) स्पर्धा (Competition: $-, -$): दो प्रजातियों के बीच समान संसाधनों के लिए होने वाली अंतःक्रिया जिसमें दोनों को हानि होती है। उदाहरण: दक्षिण अमेरिका की झीलों में आगंतुक फ्लेमिंगो और स्थानीय मछलियों के बीच प्राणिप्लवक (zooplankton) के लिए स्पर्धा।
(iii) परजीविता (Parasitism: $+, -$): वह अंतःक्रिया जिसमें एक छोटा जीव (परजीवी) बड़े जीव (पोषी) से पोषण व आश्रय प्राप्त करता है और उसे हानि पहुँचाता है। उदाहरण: मनुष्य के सिर में जूँ या बाड़ के पौधों पर अमरबेल (Cuscuta)।
(iv) सहभोजिता (Commensalism: $+, 0$): वह अंतःक्रिया जिसमें एक प्रजाति को लाभ होता है और दूसरी को न लाभ होता है न हानि। उदाहरण: आम की शाखा पर अधिपादप के रूप में उगने वाला ऑर्किड (या चारण पशु और बगुला)।
(v) सहोपकारिता (Mutualism: $+, +$): वह अंतःक्रिया जिसमें दोनों परस्पर क्रिया करने वाली प्रजातियों को लाभ होता है। उदाहरण: लाइकेन (कवक + शैवाल) या माइकोराइजा (कवक + उच्च पादपों की जड़ें)।
(vi) अंतरजातीय परजीविता / अमित्रता (Amensalism: $-, 0$): वह अंतःक्रिया जिसमें एक प्रजाति को हानि होती है जबकि दूसरी अप्रभावित रहती है। उदाहरण: पेनिसिलियम कवक द्वारा पेनिसिलिन स्रावित कर जीवाणुओं को नष्ट करना।

Distinguish between the following: (a) Natality and Mortality (b) Exponential growth and Logistic growth (c) Hibernation and Aestivation (d) Ectotherms and Endotherms (e) Immigration and Emigration

निम्नलिखित के बीच अंतर स्पष्ट कीजिए: (a) जन्म दर और मृत्यु दर (b) चरघातांकी वृद्धि और संभार तंत्र (लॉजिस्टिक) वृद्धि (c) शीतनिष्क्रियता और ग्रीष्मनिष्क्रियता (d) बाह्यऊष्मी और आंतरऊष्मी (e) आप्रवासन और उत्प्रवासन

Pair	First Term	Second Term
(a) Natality vs Mortality	Number of births per unit population per unit time (increases population density).	Number of deaths per unit population per unit time (decreases population density).
(b) Exponential vs Logistic Growth	Occurs when resources are unlimited; gives a J-shaped curve ($\frac{dN}{dt} = rN$).	Occurs when resources are limited; gives a Sigmoid (S-shaped) curve up to carrying capacity $K$.
(c) Hibernation vs Aestivation	Winter sleep to escape extreme cold (e.g., polar bears, frogs).	Summer sleep to escape extreme heat and desiccation (e.g., snails, fish).
(d) Ectotherms vs Endotherms	Cold-blooded conformers whose body temperature changes with the ambient environment (e.g., fishes, reptiles).	Warm-blooded regulators that maintain a constant internal body temperature using metabolic energy (e.g., birds, mammals).
(e) Immigration vs Emigration	Inward movement of individuals of the same species into a habitat from outside.	Outward movement of individuals leaving a habitat to go elsewhere.

युग्म	प्रथम पद	द्वितीय पद
(a) जन्म दर व मृत्यु दर	प्रति इकाई समय में समष्टि में होने वाले जन्मों की संख्या (समष्टि बढ़ाती है)।	प्रति इकाई समय में समष्टि में होने वाली मृत्यु की संख्या (समष्टि घटाती है)।
(b) चरघातांकी व लॉजिस्टिक वृद्धि	असीमित संसाधनों में होती है और J-आकार का वक्र देती है ($\frac{dN}{dt} = rN$)।	सीमित संसाधनों में पोषण क्षमता ($K$) तक होती है और S-आकार (सिग्मॉइड) वक्र देती है।
(c) शीतनिष्क्रियता व ग्रीष्मनिष्क्रियता	अत्यधिक ठंड से बचने के लिए शीत निद्रा (जैसे भालू)।	गर्मी और शुष्कता से बचने के लिए ग्रीष्म निद्रा (जैसे घोंघे और मछली)।
(d) बाह्यऊष्मी व आंतरऊष्मी	असमतापी जीव जिनका शरीर तापमान बाहरी वातावरण के अनुसार बदलता है (जैसे सरीसृप)।	समतापी जीव जो उपापचयी ऊर्जा से अपने शरीर का तापमान स्थिर रखते हैं (जैसे पक्षी व स्तनधारी)।
(e) आप्रवासन व उत्प्रवासन	उसी प्रजाति के जीवों का बाहर से आवास में आगमन।	जीवों का आवास छोड़कर अन्यत्र प्रस्थान (बाहर जाना)।

What is Population? Describe J and S shaped population Growth Curves with the help of a suitable diagram.

समष्टि (Population) क्या है? उपयुक्त आरेख की सहायता से J और S आकार के समष्टि वृद्धि वक्रों का वर्णन कीजिए।

Population: A group of interbreeding individuals of the same species living in a well-defined geographical area at a given time.

J-Shaped (Exponential) Growth Curve:
• Occurs when resources (food and space) in the habitat are unlimited.
• The population grows exponentially or geometrically, resulting in a J-shaped curve when population density ($N$) is plotted against time ($t$).
• Equation: $\frac{dN}{dt} = rN$ (or integral form $N_t = N_0 e^{rt}$, where $r =$ intrinsic rate of natural increase).

S-Shaped (Sigmoid / Verhulst-Pearl Logistic) Growth Curve:
• Occurs in nature where resources are limited, imposing a maximum limit called Carrying Capacity ($K$).
• Shows four phases: an initial lag phase, followed by phases of acceleration and deceleration, and finally an asymptote when $N$ reaches $K$ (realistic model).
• Equation: $\frac{dN}{dt} = rN\left(\frac{K - N}{K}\right)$.

समष्टि (Population): किसी निश्चित भौगोलिक क्षेत्र में एक दिए गए समय पर रहने वाले एक ही प्रजाति के अंतःप्रजनन करने वाले व्यष्टियों के समूह को समष्टि कहते हैं।

J-आकार का (चरघातांकी / Exponential) वृद्धि वक्र:
• जब आवास में संसाधन (आहार और स्थान) असीमित होते हैं, तब समष्टि चरघातांकी या ज्यामितीय रूप से बढ़ती है।
• समष्टि घनत्व ($N$) को समय ($t$) के सापेक्ष आलेखित करने पर J-आकार का वक्र प्राप्त होता है।
• समीकरण: $\frac{dN}{dt} = rN$ (अथवा $N_t = N_0 e^{rt}$, जहाँ $r =$ प्राकृतिक वृद्धि की आंतरिक दर)।

S-आकार का (सिग्मॉइड / विर्हुल्स्ट-पर्ल लॉजिस्टिक) वृद्धि वक्र:
• प्रकृति में संसाधन सीमित होते हैं और एक आवास अधिकतम जितनी संख्या का भरण-पोषण कर सकता है उसे पोषण क्षमता ($K$) कहते हैं।
• इसमें आरंभ में मंद प्रावस्था (lag phase), फिर त्वरण और मंदन प्रावस्थाएं और अंत में घनत्व के $K$ तक पहुँचने पर अनंतस्पर्शी (asymptote) प्राप्त होती है।
• समीकरण: $\frac{dN}{dt} = rN\left(\frac{K - N}{K}\right)$।

Fig: Population Growth Curves — (a) Exponential (J-shaped) & (b) Logistic (S-shaped)

Describe any five quantitative analytic characters of a biotic community (or Define population and discuss its four limiting factors which control its growth or density).

किसी जैविक समुदाय के किन्हीं पाँच मात्रात्मक विश्लेषणात्मक लक्षणों का वर्णन कीजिए (अथवा समष्टि को परिभाषित कीजिए और इसकी वृद्धि या घनत्व को नियंत्रित करने वाले चार सीमाकारी कारकों की चर्चा कीजिए)।

Population Density ($D = N/S$): Number of individuals of a population present per unit area or space ($S$) at a given time.

Natality (Birth Rate — $B$): Number of new individuals added to the population by births/hatching/germination per unit time.

Mortality (Death Rate — $D$): Number of individuals dying in a population during a given period, decreasing population size.

Sex Ratio: Ratio of number of females per 1000 males in a population.

Immigration ($I$), Emigration ($E$) & Population Growth: Inward movement ($I$) increases density and outward movement ($E$) decreases density according to $N_{t+1} = N_t + [(B + I) - (D + E)]$.

समष्टि घनत्व ($D = N/S$): किसी दिए गए समय में प्रति इकाई क्षेत्र या स्थान ($S$) में पाए जाने वाले व्यष्टियों की कुल संख्या ($N$)।

जन्म दर (Natality — $B$): प्रति इकाई समय में जन्म द्वारा समष्टि में जुड़ने वाले नए व्यष्टियों की संख्या।

मृत्यु दर (Mortality — $D$): दी गई अवधि में समष्टि में मरने वाले व्यष्टियों की संख्या जो समष्टि के आकार को घटाती है।

लिंग अनुपात (Sex Ratio): प्रति 1000 नरों पर मादाओं की संख्या।

आप्रवासन ($I$), उत्प्रवासन ($E$) एवं समष्टि वृद्धि: बाहर से आने वाले जीव ($I$) घनत्व बढ़ाते हैं और बाहर जाने वाले जीव ($E$) घनत्व घटाते हैं: $N_{t+1} = N_t + [(B + I) - (D + E)]$।

Comment on the following figures: 1, 2 and 3 (where A, B, C, D, G, P, Q, R, S are species).

NCERT Exemplar के चित्र 1, 2 और 3 (जहाँ A, B, C, D, G, P, Q, R, S प्रजातियाँ हैं) पर टिप्पणी कीजिए।

Figure 1 (Single Species 'A' Interacting): Represents a Population — a group of individuals belonging to a single species (A) living in a habitat and interacting among themselves (intraspecific interaction).

Figure 2 (Species A, B and C Interacting): Represents a Biotic Community — populations of three different species (A, B and C) living together and showing interspecific interactions within a habitat.

Figure 3 (Three Interacting Communities): Represents a Biome / Landscape / Ecosystem — three different biotic communities interacting with each other and their environment.

चित्र 1 (केवल प्रजाति 'A' के सदस्य): यह एक समष्टि (Population) को दर्शाता है, जिसमें एक ही प्रजाति (A) के व्यष्टि आपस में अंतःक्रिया कर रहे हैं।

चित्र 2 (प्रजातियाँ A, B और C): यह एक जैविक समुदाय (Biotic Community) को दर्शाता है, जिसमें तीन भिन्न प्रजातियों (A, B व C) की समष्टियाँ एक साथ रहकर अंतरजातीय अंतःक्रिया कर रही हैं।

चित्र 3 (तीन परस्पर जुड़े समुदाय): यह एक जीवोम (Biome) या वृहत् पारितंत्र को दर्शाता है जिसमें तीन अलग-अलग जैविक समुदाय आपस में जुड़े हुए हैं।

An individual and a population has certain characteristics. Name these attributes with definitions.

एक व्यष्टि (individual) और एक समष्टि (population) की कुछ विशिष्ट विशेषताएँ होती हैं। परिभाषाओं सहित इन गुणों के नाम लिखिए।

An individual organism has birth, death, sex and age, whereas a population possesses the following group attributes:

1. Birth Rate (Natality): Per capita births — the number of new individuals born per unit population per unit time (e.g., 8 new lotus plants added to 20 plants $= 8/20 = 0.4$ offspring per lotus per year).
2. Death Rate (Mortality): Per capita deaths — the number of individuals dying per unit population per unit time (e.g., 4 fruitflies dying out of 40 $= 4/40 = 0.1$ per fruitfly per week).
3. Sex Ratio: The ratio/percentage of males and females in a population (e.g., 60% females and 40% males).
4. Age Distribution (Age Pyramid): Graphical representation of percent individuals of pre-reproductive, reproductive and post-reproductive age groups.
5. Population Density ($N$): Number of individuals (or biomass/percent cover) of a species per unit area/volume at a given time.

एक व्यष्टि का जन्म, मृत्यु, लिंग और आयु होती है, जबकि एक समष्टि (Population) में निम्नलिखित सामूहिक गुण होते हैं:

1. जन्म दर (Birth Rate): प्रति व्यक्ति जन्म दर — प्रति इकाई समय में समष्टि के सदस्यों के सापेक्ष जन्म लेने वाले नए व्यष्टियों की संख्या (जैसे 20 कमल के पौधों में 8 नए पौधे जुड़ना $= 8/20 = 0.4$ संतति प्रति कमल प्रति वर्ष)।
2. मृत्यु दर (Death Rate): प्रति व्यक्ति मृत्यु दर — दी गई समयावधि में प्रति इकाई समष्टि में मरने वाले व्यष्टियों की संख्या (जैसे 40 फल-मक्खियों में 4 की मृत्यु $= 4/40 = 0.1$ प्रति मक्खी प्रति सप्ताह)।
3. लिंग अनुपात (Sex Ratio): किसी समष्टि में नर और मादा व्यष्टियों का अनुपात (जैसे 60% मादा और 40% नर)।
4. आयु वितरण (आयु पिरामिड): समष्टि में पूर्व-प्रजनन, प्रजननशील और प्रजननोत्तर आयु वर्गों के प्रतिशत का आलेखीय निरूपण।
5. समष्टि घनत्व ($N$): प्रति इकाई क्षेत्र या आयतन में उपस्थित किसी प्रजाति के व्यष्टियों की संख्या।

The following diagrams (A, B and C) are the age pyramids of different populations. Comment on the status of these populations.

निम्नलिखित आरेख (A, B और C) विभिन्न समष्टियों के आयु पिरामिड हैं। इन समष्टियों की स्थिति पर टिप्पणी कीजिए।

Pyramid A — Expanding (Growing) Population (Triangular Shape): The pre-reproductive age group (base) is much larger than the reproductive and post-reproductive groups, indicating a high birth rate and a rapidly growing population.

Pyramid B — Stable Population (Bell-Shaped): The number of pre-reproductive and reproductive individuals is almost equal, indicating zero population growth and a stable population size.

Pyramid C — Declining Population (Urn-Shaped): The pre-reproductive base is narrower than the reproductive middle tier (low birth rate), indicating a shrinking/declining population in the future.

पिरामिड A — बढ़ती (Expanding) समष्टि (त्रिभुजाकार): इसमें पूर्व-प्रजनन आयु वर्ग (आधार) प्रजननशील वर्ग से बहुत बड़ा है, जो दर्शाता है कि युवा अधिक हैं और समष्टि तेजी से बढ़ रही है।

पिरामिड B — स्थिर (Stable) समष्टि (घंटी के आकार का): इसमें पूर्व-प्रजनन और प्रजननशील आयु वर्ग के व्यष्टियों की संख्या लगभग बराबर है, जो दर्शाता है कि समष्टि स्थिर है।

पिरामिड C — घटती (Declining) समष्टि (कलश के आकार का): इसमें पूर्व-प्रजनन आयु वर्ग का आधार प्रजननशील वर्ग से संकरा (छोटा) है, जो दर्शाता है कि जन्म दर कम है और समष्टि घट रही है।

Fig: Age Pyramids — (A) Expanding, (B) Stable & (C) Declining

Comment on the growth curve given below: $\frac{dN}{dt} = rN\left(\frac{K - N}{K}\right)$.

नीचे दिए गए वृद्धि वक्र पर टिप्पणी कीजिए: $\frac{dN}{dt} = rN\left(\frac{K - N}{K}\right)$।

1. Name of Curve: It represents the Verhulst-Pearl Logistic Growth Curve (S-shaped or Sigmoid curve).
2. Condition: It occurs when resources (food and space) in a habitat are finite and limiting, leading to competition among individuals.
3. Phases of the Curve: It starts with an initial slow Lag phase, followed by a phase of rapid Acceleration (log phase), then Deceleration due to environmental resistance, and finally reaches an Asymptote when population density ($N$) reaches the Carrying Capacity ($K$).
4. Significance: Since resources for most animal populations in nature are finite, this logistic growth model is considered the most realistic model.

1. वक्र का नाम: यह विर्हुल्स्ट-पर्ल लॉजिस्टिक वृद्धि वक्र (S-आकार या सिग्मॉइड वक्र) को दर्शाता है।
2. परिस्थिति: यह तब बनता है जब आवास में संसाधन (आहार और स्थान) सीमित होते हैं और व्यष्टियों के बीच स्पर्धा होती है।
3. वक्र की प्रावस्थाएं: इसमें प्रारंभ में मंद प्रावस्था (Lag phase), इसके बाद त्वरण (तेजी से बढ़ने) और मंदन (धीमा होने) की प्रावस्थाएं आती हैं, तथा अंत में जब समष्टि घनत्व ($N$) पर्यावरण की पोषण क्षमता ($K$) तक पहुँच जाता है तो अनंतस्पर्शी (Asymptote) प्राप्त होती है।
4. महत्व: प्रकृति में संसाधन सीमित होने के कारण इसे अधिक यथार्थपूर्ण (realistic) वृद्धि मॉडल माना जाता है।

A population of Paramecium caudatum was grown in a culture medium. After 5 days the culture medium became overcrowded with Paramecium and had depleted nutrients. What will happen to the population and what type of growth curve will the population attain? Draw the growth curve.

पैरामीशियम कॉडेटम की एक समष्टि को संवर्धन माध्यम में उगाया गया। 5 दिनों के बाद संवर्धन माध्यम में भीड़ हो गई और पोषक तत्व समाप्त हो गए। समष्टि का क्या होगा और समष्टि किस प्रकार का वृद्धि वक्र प्राप्त करेगी? वृद्धि वक्र बनाइए।

What happens to the Population: Initially, when nutrients are abundant, Paramecium multiplies rapidly after a short lag phase. As overcrowding and nutrient depletion occur, competition intensifies, growth decelerates and stabilises at the carrying capacity ($K$). (If nutrients are completely exhausted without renewal, the population eventually declines/crashes).
Type of Growth Curve Attained: It attains a Sigmoid (S-shaped) Logistic Growth Curve described by $\frac{dN}{dt} = rN\left(\frac{K - N}{K}\right)$ (see curve 'b' in Q3 diagram above).

समष्टि का क्या होगा: प्रारंभ में पर्याप्त पोषक तत्व होने पर पैरामीशियम तेजी से द्विखंडन द्वारा गुणन करेगा। 5 दिनों बाद भीड़ बढ़ने और पोषक तत्व घटने पर स्पर्धा बढ़ेगी, जिससे वृद्धि दर धीमी होकर पोषण क्षमता ($K$) पर स्थिर हो जाएगी (और यदि पोषक तत्व बिल्कुल समाप्त हो गए तो समष्टि घट जाएगी)।
प्राप्त वृद्धि वक्र का प्रकार: यह सिग्मॉइड (S-आकार का) लॉजिस्टिक वृद्धि वक्र प्राप्त करेगी: $\frac{dN}{dt} = rN\left(\frac{K - N}{K}\right)$ (ऊपर प्रश्न 3 का आरेख देखें)।

Discuss the various types of positive interactions between species.

प्रजातियों के बीच विभिन्न प्रकार की धनात्मक अंतःक्रियाओं (positive interactions) की चर्चा कीजिए।

Positive interspecific interactions are those in which one or both interacting species are benefitted ($+$) and neither is harmed:

1. Mutualism / Symbiosis ($+, +$):

Both interacting species benefit and often co-evolve:

Lichens: Intimate mutualistic association between a fungus (provides shelter & water absorption) and photosynthesising algae/cyanobacteria (provides food).
Mycorrhizae: Association between fungi (absorbs phosphorus from soil) and roots of higher plants (provides carbohydrates).
Plant-Pollinator Relationships: Fig tree and pollinator wasp (wasp lays eggs in fig fruit and pollinates fig flowers); Mediterranean orchid Ophrys and bee.

2. Commensalism ($+, 0$):

One species is benefitted ($+$) and the other is neither harmed nor benefitted ($0$):

Orchid growing as an epiphyte on a mango branch.
Barnacles growing on the back of a whale.
Cattle egret and grazing cattle, and Sea anemone and clown fish.

धनात्मक अंतःक्रियाएं वे हैं जिनमें एक या दोनों प्रजातियों को लाभ ($+$) होता है और किसी को भी हानि नहीं होती:

1. सहोपकारिता / सहजीविता (Mutualism: $+, +$):

इसमें दोनों परस्पर क्रिया करने वाली प्रजातियों को लाभ होता है:

लाइकेन (Lichens): कवक (आश्रय व जल अवशोषण) और प्रकाश-संश्लेषी शैवाल/सायनोबैक्टीरिया (भोजन निर्माण) के बीच घनिष्ठ संबंध।
माइकोराइजा (Mycorrhizae): कवक (मृदा से फास्फोरस अवशोषण) और उच्च पादपों की जड़ों के बीच सहजीवी संबंध।
पादप-परागणकर्ता संबंध: अंजीर का पेड़ और ततैया (wasp) का संबंध।

2. सहभोजिता (Commensalism: $+, 0$):

इसमें एक प्रजाति को लाभ ($+$) होता है और दूसरी को न लाभ होता है न हानि ($0$):

आम की शाखा पर अधिपादप (epiphyte) के रूप में उगने वाला ऑर्किड।
व्हेल की पीठ पर रहने वाले बार्नेकल।
चारण करते पशु और बगुला (Cattle egret) तथा समुद्री एनीमोन और क्लाउन मछली।

In an aquarium two herbivorous species of fish are living together and feeding on phytoplanktons. As per the Gause's Principle, one of the species is to be eliminated in due course of time, but both are surviving well in the aquarium. Give possible reasons.

एक एक्वेरियम में शाकाहारी मछलियों की दो प्रजातियाँ एक साथ रह रही हैं और पादपप्लवकों (phytoplanktons) को खा रही हैं। गौस के सिद्धांत के अनुसार समय के साथ एक प्रजाति को समाप्त हो जाना चाहिए, परंतु दोनों एक्वेरियम में अच्छी तरह जीवित हैं। संभावित कारण बताइए।

Gause's Competitive Exclusion Principle states that two closely related species competing for the same resources cannot co-exist indefinitely and the competitively inferior one will be eliminated — only if resources are limiting.
Possible Reasons for Co-existence in the Aquarium:
1. Unlimited / Abundant Resources: Phytoplanktons (food) and space in the aquarium are abundant and not limiting.
2. Resource Partitioning: The two fish species may have evolved behavioural differences to avoid competition, such as choosing different times for feeding or feeding in different depth zones (layers) of the aquarium.

गौस का स्पर्धी अपवर्जन नियम (कि समान संसाधनों के लिए स्पर्धा करने वाली दो प्रजातियाँ अनंत काल तक साथ नहीं रह सकतीं) केवल तभी लागू होता है जब संसाधन सीमित हों।
एक्वेरियम में दोनों प्रजातियों के सह-अस्तित्व के संभावित कारण:
1. असीमित / प्रचुर संसाधन: एक्वेरियम में पादपप्लवक (भोजन) और स्थान प्रचुर मात्रा में उपलब्ध हैं (सीमित नहीं हैं)।
2. संसाधन विभाजन (Resource Partitioning): दोनों मछली प्रजातियों ने स्पर्धा से बचने के लिए भोजन करने का अलग-अलग समय या एक्वेरियम की अलग-अलग गहराई (सतह बनाम तली) चुन ली होगी।

(a) While living in and on the host species, the animal parasite has evolved certain adaptations. Describe these adaptations with examples. (b) Give one example for each: (i) Eurythermal plant, (ii) Hot water spring organism, (iii) Deep ocean trench organism, (iv) Compost pit organism, (v) Parasitic angiosperm, (vi) Stenothermal plant, (vii) Soil organism, (viii) Benthic animal, (ix) Antifreeze compound in Antarctic fish, (x) An organism which can conform.

(a) पोषी प्रजाति के भीतर और ऊपर रहते हुए जंतु परजीवी ने कुछ विशेष अनुकूलन विकसित किए हैं। उदाहरण सहित इनका वर्णन कीजिए। (b) निम्नलिखित प्रत्येक का एक उदाहरण दीजिए: (i) पृथुतापी पादप, (ii) गर्म जल स्रोत का जीव, (iii) गहरे महासागरीय गर्त का जीव, (iv) कंपोस्ट गड्ढे का जीव, (v) परजीवी आवृतबीजी, (vi) तनुतापी पादप, (vii) मृदा जीव, (viii) नितलस्थ जंतु, (ix) अंटार्कटिक मछली में एंटीफ्रीज यौगिक, (x) संरूपण (conform) करने वाला जीव।

(a) Special Adaptations Evolved by Parasites:

1. Loss of unnecessary sense organs.
2. Presence of adhesive organs (hooks) or suckers to cling on to the host (e.g., Tapeworm, Liver fluke).
3. Loss of digestive system to absorb digested food directly from the host gut.
4. High reproductive capacity and complex life cycles involving one or two intermediate hosts/vectors (e.g., Human liver fluke uses a snail and a fish).

(b) Examples (NCERT Exemplar LA Q.12):

(i) Eurythermal plant: Grasses / Rose; (ii) Hot water spring organism: Thermus aquaticus (Archaebacteria); (iii) Deep ocean trench organism: Anglerfish / Sea cucumber; (iv) Compost pit organism: Earthworm / Bacteria; (v) Parasitic angiosperm: Cuscuta; (vi) Stenothermal plant: Mango / Coconut palm; (vii) Soil organism: Earthworm / Rhizobium; (viii) Benthic animal: Starfish / Crabs / Snails; (ix) Antifreeze compound in Antarctic fish: Glycoproteins (Antifreeze proteins); (x) Conformer organism: Fishes / Frogs / Nearly all plants.

(a) परजीवियों द्वारा विकसित विशेष अनुकूलन:

1. अनावश्यक संवेदी अंगों का अभाव (लुप्त होना)।
2. पोषी से चिपकने के लिए आसंजी अंगों (हुक) या चूषकों (suckers) की उपस्थिति (जैसे फीताकृमि, यकृत पर्णाभ)।
3. पाचन तंत्र का लोप (पचा-पचाया भोजन सीधे अवशोषित करने हेतु)।
4. उच्च प्रजनन क्षमता तथा एक या दो मध्यस्थ पोषियों (जैसे घोंघा व मछली) वाला जटिल जीवन चक्र।

(b) एक-एक उदाहरण (NCERT Exemplar LA Q.12):

(i) पृथुतापी पादप: घास / गुलाब; (ii) गर्म जल स्रोत का जीव: थर्मस एक्वेटिकस (आर्कीबैक्टीरिया); (iii) गहरे महासागरीय गर्त का जीव: एंगलर मछली / समुद्री खीरा; (iv) कंपोस्ट गड्ढे का जीव: केंचुआ / जीवाणु; (v) परजीवी आवृतबीजी: अमरबेल (Cuscuta); (vi) तनुतापी पादप: आम / नारियल; (vii) मृदा जीव: केंचुआ / राइजोबियम; (viii) नितलस्थ जंतु: तारा मछली (Starfish) / घोंघा; (ix) अंटार्कटिक मछली में एंटीफ्रीज यौगिक: ग्लाइकोप्रोटीन (Antifreeze proteins); (x) संरूपण (conform) करने वाला जीव: मछलियाँ / मेंढक / सभी पादप।

Class 12th | Biology | Biotechnology and Its Applications (जैव प्रौद्योगिकी एवं उसके उपयोग) | Subjective Questions | 3 Marks | Merit Yard

2026-10-29T22:10:47.759-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

BIOTECHNOLOGY AND ITS APPLICATIONS
(जैव प्रौद्योगिकी एवं उसके उपयोग)

PART 2: 3 MARKS QUESTIONS (ALL 30 Qs)

English हिंदी Bilingual

Answer the following: (a) What are Cry proteins? (b) Name the organism that produces them. (c) How has man exploited this protein to his benefit?

निम्नलिखित के उत्तर दीजिए: (a) क्राई प्रोटीन (Cry proteins) क्या हैं? (b) उस जीव का नाम बताइए जो इसे पैदा करता है। (c) मनुष्य ने इस प्रोटीन को अपने लाभ के लिए कैसे उपयोग में लाया है?

(a) Cry Proteins: Crystalline insecticidal toxic proteins encoded by cry genes, which kill specific insects such as lepidopterans (tobacco budworm, armyworm), coleopterans (beetles) and dipterans (flies, mosquitoes).
(b) Source Organism: The bacterium Bacillus thuringiensis (Bt).
(c) Exploitation by Man: Man has isolated specific cry genes (cryIAc & cryIIAb for cotton bollworms; cryIAb for corn borer) and incorporated them into crop plants like Bt cotton and Bt corn to make them pest-resistant (bio-pesticide).

(a) क्राई प्रोटीन (Cry Proteins): cry जीन द्वारा कूटबद्ध किए जाने वाले रवेदार विषाक्त कीटनाशक प्रोटीन, जो लेपिडोप्टेरान (तंबाकू की कलिका कृमि, सैनिक कृमि), कोलियोप्टेरान (भृंग) और डिप्टेरान (मक्खी, मच्छर) जैसे कीटों को मारते हैं।
(b) उत्पादक जीव: बैसिलस थुरिंजिएंसिस (Bacillus thuringiensis — Bt) जीवाणु।
(c) मानव द्वारा उपयोग: मनुष्य ने विशिष्ट cry जीनों (कपास के मुकुल कृमि के लिए cryIAc व cryIIAb; मक्का छेदक के लिए cryIAb) को फसलों में प्रविष्ट कराकर Bt कपास और Bt मक्का जैसी पीड़क-प्रतिरोधी फसलें तैयार की हैं।

How are plasmids helpful in conferring antibiotic resistance in a bacterium?

जीवाणु में प्रतिजैविक प्रतिरोध (antibiotic resistance) प्रदान करने में प्लाज्मिड किस प्रकार सहायक होते हैं?

Plasmids are small, circular, autonomously replicating extra-chromosomal DNA molecules present in bacteria.
Plasmids naturally carry genes encoding resistance to antibiotics (which serve as selectable markers); for example, plasmid pBR322 carries two antibiotic resistance genes — ampicillin resistance ($\text{amp}^R$) and tetracycline resistance ($\text{tet}^R$).
When a plasmid carrying an antibiotic resistance gene is introduced into a sensitive recipient host bacterium by transformation, the host cell acquires resistance against that antibiotic.

प्लाज्मिड जीवाणुओं में पाए जाने वाले छोटे, वृत्ताकार और स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति करने वाले बाह्य-गुणसूत्रीय डीएनए हैं।
प्लाज्मिड में प्रतिजैविक प्रतिरोध का कूटलेखन करने वाले जीन (वरणयोग्य चिह्नक) होते हैं; उदाहरण के लिए, pBR322 प्लाज्मिड में एम्पिसिलीन प्रतिरोधी ($\text{amp}^R$) और टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधी ($\text{tet}^R$) दो जीन होते हैं।
जब ऐसे प्लाज्मिड को रूपांतरण (transformation) द्वारा किसी संवेदनशील परपोषी जीवाणु कोशिका में प्रविष्ट कराया जाता है, तो वह जीवाणु उस प्रतिजैविक के प्रति प्रतिरोधी बन जाता है।

Write down the two core principles of Biotechnology.

जैव प्रौद्योगिकी के दो मुख्य सिद्धांतों का वर्णन कीजिए।

Genetic Engineering (Recombinant DNA Technology): Techniques to alter the chemistry of genetic material (DNA and RNA), ligate desired genes into vector DNA to construct recombinant DNA, and introduce it into host organisms to change their phenotype.

Bioprocess (Chemical) Engineering: Maintenance of a sterile (microbial contamination-free) ambience in chemical engineering processes to enable growth of only the desired microbe/eukaryotic cell in large quantities for manufacturing biotechnological products like antibiotics, vaccines and enzymes.

आनुवंशिक अभियांत्रिकी (पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी): आनुवंशिक पदार्थ (DNA और RNA) के रसायन में परिवर्तन कर वांछित डीएनए को संवाहक डीएनए से जोड़ना और परपोषी जीव में प्रवेश कराकर उसके समलक्षण (phenotype) में बदलाव करना।

जैव-प्रक्रम (रासायनिक) अभियांत्रिकी: रासायनिक अभियांत्रिकी प्रक्रमों में रोगाणुरहित वातावरण बनाए रखकर केवल वांछित सूक्ष्मजीव/सुकेंद्रकी कोशिका की बड़ी मात्रा में वृद्धि करना ताकि प्रतिजैविकों, टीकों और एंजाइमों का निर्माण हो सके।

What is a genetically modified (GM) plant? Highlight any five ways in which GM plants have been useful.

आनुवंशिकतः रूपांतरित (GM) पादप क्या है? किन्हीं पाँच क्षेत्रों पर प्रकाश डालिए जहाँ GM पादप उपयोगी सिद्ध हुए हैं।

GM Plant: A plant whose DNA has been altered by incorporating a foreign gene through recombinant DNA technology.

(i) Made crops more tolerant to abiotic stresses (cold, drought, salt, heat).
(ii) Reduced reliance on chemical pesticides by developing pest-resistant crops (e.g., Bt cotton).
(iii) Helped to reduce post-harvest losses.
(iv) Increased efficiency of mineral usage by plants (prevents early exhaustion of soil fertility).
(v) Enhanced nutritional value of food (e.g., Golden rice enriched with Vitamin A).

GM पादप: वे पादप जिनके डीएनए में पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी द्वारा बाहरी जीन डालकर रूपांतरित किया गया है। इनके पाँच प्रमुख लाभ हैं:

(i) फसलों को अजैविक प्रतिबलों (ठंड, सूखा, लवण, ताप) के प्रति अधिक सहिष्णु बनाया है।
(ii) पीड़क-प्रतिरोधी फसलें (जैसे Bt कपास) बनाकर रासायनिक पीड़कनाशकों पर निर्भरता को कम किया है।
(iii) कटाई के पश्चात होने वाले नुकसान को कम करने में सहायता की है।
(iv) पौधों द्वारा खनिज उपयोग क्षमता में वृद्धि की है (जिससे मृदा उर्वरता का शीघ्र क्षरण रुकता है)।
(v) खाद्य पदार्थों के पोषणिक स्तर में वृद्धि की है (उदाहरण: विटामिन 'A' समृद्ध स्वर्ण चावल / Golden rice)।

What is somatic hybridisation? How are somatic hybrids produced and what are their uses?

कायिक संकरण (Somatic hybridisation) क्या है? कायिक संकर कैसे बनाए जाते हैं और इनके क्या उपयोग हैं?

Process (Somatic Hybridisation): Scientists isolate single cells from two different varieties of plants (each having a desirable character) and digest their cell walls to obtain naked protoplasts. These isolated protoplasts are fused to get hybrid protoplasts, which are grown to form a new plant called a somatic hybrid.
Example: Fusion of tomato and potato protoplasts to form Pomato.
Uses: Allows production of hybrids between distantly related species that cannot cross sexually, transferring genes for disease resistance, herbicide resistance and abiotic stress tolerance.

प्रक्रिया (कायिक संकरण): वैज्ञानिक पादपों की दो भिन्न किस्मों से एकल कोशिकाएं लेकर उनकी कोशिका भित्ति को घोलकर नग्न प्रोटोप्लास्ट (जीवद्रव्यक) पृथक करते हैं। दोनों प्रोटोप्लास्टों को संलयित कर संकर प्रोटोप्लास्ट बनाया जाता है जिससे विकसित नया पौधा कायिक संकर (somatic hybrid) कहलाता है।
उदाहरण: टमाटर और आलू के प्रोटोप्लास्टों के संलयन से बना पोमैटो (Pomato)।
उपयोग: यह उन पादप प्रजातियों के बीच भी संकर बनाने में उपयोगी है जिनमें लैंगिक जनन संभव नहीं है (जैसे रोग प्रतिरोधक और प्रतिबल प्रतिरोधक जीनों का स्थानांतरण)।

Write in brief on Bt cotton and explain how Bacillus thuringiensis is used in pest management.

Bt कपास पर संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए और बताइए कि पीड़क प्रबंधन (pest management) में बैसिलस थुरिंजिएंसिस का उपयोग कैसे किया जाता है?

Bt Cotton: A genetically modified pest-resistant variety of cotton carrying insecticidal cryIAc and cryIIAb genes isolated from the bacterium Bacillus thuringiensis, which protect the plant against cotton bollworms.
Mechanism in Pest Management: The bacterium produces crystalline protein as an inactive protoxin.
When a caterpillar/insect ingests the plant part, the inactive protoxin is converted into an active toxin due to the alkaline pH of the insect gut, which binds to midgut epithelial cells and creates pores, causing cell swelling, lysis and death of the insect.

Bt कपास: यह कपास की एक आनुवंशिकतः रूपांतरित पीड़क-प्रतिरोधी किस्म है जिसमें बैसिलस थुरिंजिएंसिस जीवाणु के cryIAc और cryIIAb जीन डाले गए हैं जो इसे कपास के मुकुल कृमि (bollworms) से बचाते हैं।
पीड़क प्रबंधन में क्रियाविधि: जीवाणु का cry जीन निष्क्रिय प्राक्-जीवविष (protoxin) रवे बनाता है।
जब कीट इसे खाता है, तो कीट की मध्य-आंत के क्षारीय pH में रवे घुलकर सक्रिय विष में बदल जाते हैं और आंत की उपकला कोशिकाओं में छिद्र कर देते हैं, जिससे कोशिकाएं फूलकर फट जाती हैं और कीट मर जाता है।

Discuss the potential harmful effects or hazards of transgenic (GM) plants.

पारजीवी (Transgenic / GM) पादपों के संभावित हानिकारक प्रभावों या खतरों की चर्चा कीजिए।

1. Genetic Pollution: Foreign genes introduced into GM crops may cross into wild relatives and disturb the natural ecological balance.
2. Evolution of Super-Weeds: Accidental pollen transfer of weedicide/herbicide resistance genes from GM crops to weeds can convert them into super-weeds.
3. Toxicity & Allergy: Transgene proteins may cause toxicity or allergic reactions in humans, and antibiotic resistance marker genes in GM food may be picked up by human gut bacteria.

1. आनुवंशिक प्रदूषण (Genetic pollution): जीएम फसलों में डाले गए बाहरी जीन अन्य जंगली पादपों में स्थानांतरित होकर पारिस्थितिक संतुलन बिगाड़ सकते हैं।
2. सुपर-वीड्स (Super-weeds) का निर्माण: जीएम फसलों से शाकनाशी प्रतिरोधी जीन परागकणों द्वारा खरपतवारों में पहुँचकर उन्हें सुपर-वीड्स में बदल सकते हैं।
3. विषाक्तता एवं एलर्जी: पारजीन द्वारा निर्मित नए प्रोटीन मनुष्यों में एलर्जी या विषाक्तता उत्पन्न कर सकते हैं तथा आहारनाल के जीवाणु प्रतिजैविक प्रतिरोधी बन सकते हैं।

Answer the following: (a) What are restriction enzymes and what are their functions? (b) What do you understand by 'sticky ends'? (c) Give one example of a restriction enzyme and one enzyme used for joining alien DNA.

निम्नलिखित के उत्तर दीजिए: (a) प्रतिबंधन एंजाइम क्या हैं और इनके कार्य क्या हैं? (b) 'चिपचिपे सिरों' (sticky ends) से आप क्या समझते हैं? (c) एक प्रतिबंधन एंजाइम तथा बाहरी डीएनए को जोड़ने वाले एंजाइम का नाम लिखिए।

(a) Restriction Enzymes & Functions: Nuclease enzymes (Restriction Endonucleases) that restrict the propagation of bacteriophages in bacteria by identifying and cleaving DNA at specific palindromic recognition sites.
(b) Sticky Ends: Overhanging single-stranded ends produced when restriction endonucleases cut DNA slightly away from the centre of a palindrome; they form hydrogen bonds with complementary cut counterparts.
(c) Examples: Restriction enzyme — Hind II (or EcoRI); Enzyme for joining DNA — DNA Ligase.

(a) प्रतिबंधन एंजाइम एवं कार्य: वे न्यूक्लिएज एंजाइम जो जीवाणु में जीवाणुभोजी की वृद्धि को रोकते हैं तथा विशिष्ट पैलिंड्रोमिक डीएनए अनुक्रम को पहचानकर विशिष्ट स्थलों पर काटते हैं।
(b) चिपचिपे सिरे (Sticky ends): एंडोन्यूक्लिएज द्वारा काटने पर बने छोटे एकलरज्जुकी उभरे हुए सिरे जो दूसरे डीएनए खंड के पूरक सिरों के साथ हाइड्रोजन बंध बनाते हैं।
(c) उदाहरण: प्रतिबंधन एंजाइम — Hind II (या EcoRI); जोड़ने वाला एंजाइम — डीएनए लाइगेज (DNA Ligase)।

Define the following: (a) Biopiracy (highlighting exploitation of developing countries) (b) Biopatent (c) Plasmid

निम्नलिखित को परिभाषित कीजिए: (a) बायोपाइरेसी (जैव-दस्युता) (b) बायोपेटेंट (जैव-एकस्व) (c) प्लाज्मिड (Plasmid)

Biopiracy: The use of bio-resources by multinational companies and other organisations without proper authorisation from the countries and people concerned without compensatory payment (financially rich industrialised nations exploit the rich biodiversity and traditional knowledge of developing nations).

Biopatent: An official legal right granted by a government to an inventor/company giving sole monopoly to use or sell a biological material, process or product (e.g., controversies over patents on Indian Basmati rice, turmeric and neem).

Plasmid: Small, circular, extra-chromosomal, autonomously replicating DNA in bacteria used as a cloning vector (e.g., pBR322).

बायोपाइरेसी (जैव-दस्युता): बहुराष्ट्रीय कंपनियों और दूसरे संगठनों द्वारा किसी राष्ट्र या उससे संबंधित लोगों से बिना व्यवस्थित अनुमोदन व क्षतिपूरक भुगतान के जैव-संसाधनों का उपयोग करना बायोपाइरेसी कहलाता है (विकसित देश विकासशील देशों की समृद्ध जैव-विविधता व पारंपरिक ज्ञान का दोहन करते हैं)।

बायोपेटेंट (जैव-एकस्व): किसी सरकार द्वारा आविष्कारक या संस्था को किसी जैविक सामग्री या उत्पाद के उपयोग व बिक्री का दिया गया आधिकारिक एकाधिकार।

प्लाज्मिड: जीवाणुओं में पाया जाने वाला छोटा, वृत्ताकार, स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति करने वाला बाह्य-गुणसूत्रीय डीएनए जो क्लोनिंग संवाहक का कार्य करता है।

Answer the following: (a) What is the role of primers and DNA polymerase in PCR? (b) Give the characteristic feature and source organism of the DNA polymerase used in PCR. (c) Name any two vectors that are used in experiments with E. coli.

निम्नलिखित के उत्तर दीजिए: (a) PCR में प्राइमर और डीएनए पॉलीमरेज की क्या भूमिका है? (b) PCR में प्रयुक्त डीएनए पॉलीमरेज की मुख्य विशेषता और स्रोत जीव का नाम लिखिए। (c) E. coli के प्रयोगों में प्रयुक्त किन्हीं दो संवाहकों के नाम लिखिए।

(a) Role of Primers & DNA Polymerase: Two sets of oligonucleotide primers anneal to the $3'$ ends of single-stranded DNA templates, and DNA polymerase extends the primers by adding deoxynucleotides complementary to the template (extension).
(b) Feature & Source Organism: It is thermostable (remains active during high-temperature denaturation) and is isolated from the hot-spring bacterium Thermus aquaticus (Taq polymerase).
(c) Two Vectors for E. coli: Plasmids (pBR322) and Bacteriophages (also Cosmids).

(a) प्राइमर व डीएनए पॉलीमरेज की भूमिका: प्राइमर एकलरज्जुकी डीएनए टेम्पलेट के $3'$ सिरों से जुड़ते हैं (तापानुशीतन), और डीएनए पॉलीमरेज न्यूक्लियोटाइड जोड़कर पूरक डीएनए रज्जुक का संश्लेषण (प्रसार) करता है।
(b) विशेषता एवं स्रोत जीव: यह तापस्थायी (thermostable) होता है और गर्म झरने के जीवाणु थर्मस एक्वेटिकस (Thermus aquaticus) से प्राप्त होता है।
(c) दो संवाहक: प्लाज्मिड (pBR322) तथा जीवाणुभोजी (Bacteriophage)।

With an example, explain how biotechnology has been applied in each of the following: (a) In curing diabetes mellitus (b) In raising pest-resistant plants (c) In producing more nutritionally balanced milk

उदाहरण सहित समझाइए कि निम्नलिखित में से प्रत्येक में जैव प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग कैसे किया गया है: (a) मधुमेह (diabetes mellitus) के उपचार में (b) पीड़क-प्रतिरोधी पादप तैयार करने में (c) अधिक पोषणयुक्त संतुलित दूध के उत्पादन में

Curing Diabetes Mellitus: By producing genetically engineered human insulin (Humulin) from transgenic E. coli (Eli Lilly, 1983) without causing allergic reactions.

Raising Pest-Resistant Plants: By introducing Bt toxin genes (cryIAc, cryIIAb) into Bt cotton, or by silencing nematode mRNA through RNA interference (RNAi) in transgenic tobacco plants.

Nutritionally Balanced Milk: The first transgenic cow Rosie (1997) carrying the human alpha-lactalbumin gene produced human protein-enriched milk ($2.4\text{ g/L}$) balanced for human babies.

मधुमेह के उपचार में: पारजीवी E. coli जीवाणु से पुनर्योगज मानव इंसुलिन (ह्यूमुलिन / Humulin) का उत्पादन करके।

पीड़क-प्रतिरोधी पादपों में: Bt कपास में cry जीन डालकर अथवा आरएनए अंतरक्षेप (RNAi) तकनीक द्वारा तंबाकू के पौधों को सूत्रकृमि-प्रतिरोधी बनाकर।

संतुलित दूध के उत्पादन में: प्रथम पारजीवी गाय रोजी (Rosie, 1997) से मानव अल्फा-लैक्टएल्बुमिन युक्त प्रोटीन-संपन्न दूध ($2.4\text{ ग्राम/लीटर}$) प्राप्त करके।

Write four important objectives of the Human Genome Project (HGP).

मानव जीनोम परियोजना (Human Genome Project) के चार महत्वपूर्ण उद्देश्य लिखिए।

(a) To identify all the approximately 20,000–25,000 genes in human DNA.
(b) To determine the sequences of the 3 billion chemical base pairs that make up human DNA.
(c) To store this information in computer databases and improve tools for data analysis.
(d) To address the Ethical, Legal and Social Issues (ELSI) that may arise from the project.

(a) मानव डीएनए में उपस्थित लगभग 20,000–25,000 सभी जीनों की पहचान करना।
(b) मानव डीएनए को बनाने वाले 3 बिलियन (अरब) रासायनिक क्षार युग्मों के अनुक्रमों का निर्धारण करना।
(c) इस जानकारी को कंप्यूटर डेटाबेस में संग्रहीत करना और डेटा विश्लेषण के उपकरणों में सुधार करना।
(d) परियोजना से उत्पन्न होने वाले नैतिक, कानूनी और सामाजिक मुद्दों (ELSI) का समाधान करना।

How is a mature, functional insulin hormone different from its pro-hormone form? How can genetically engineered insulin be produced through E. coli?

एक परिपक्व, क्रियाशील इंसुलिन हार्मोन अपने प्राक्-हार्मोन (pro-hormone) रूप से किस प्रकार भिन्न होता है? E. coli के माध्यम से आनुवंशिकतः निर्मित इंसुलिन कैसे बनाया जाता है?

Pro-hormone vs Mature Insulin: In humans, insulin is synthesised as an inactive pro-hormone (proinsulin) which contains an extra stretch called the C-peptide along with A and B chains. During maturation, the C-peptide is removed, so mature functional insulin has only chain A and chain B linked together by disulphide bridges.
Production through E. coli (Eli Lilly, 1983): Prepared two DNA sequences corresponding to A and B chains of human insulin and introduced them into plasmids of E. coli to produce A and B chains separately, which were extracted and combined by creating disulphide bonds to form mature human insulin.

प्राक्-हार्मोन बनाम परिपक्व इंसुलिन: मानव में इंसुलिन एक निष्क्रिय प्राक्-हार्मोन (प्रोइंसुलिन) के रूप में बनता है जिसमें A और B श्रृंखलाओं के साथ एक अतिरिक्त C-पेप्टाइड होता है। परिपक्वन के दौरान C-पेप्टाइड अलग हो जाता है और परिपक्व इंसुलिन में केवल डाइसल्फाइड बंधों से जुड़ी श्रृंखला A और B होती हैं।
E. coli द्वारा उत्पादन (एली लिली, 1983): मानव इंसुलिन की A और B श्रृंखलाओं के अनुरूप दो डीएनए अनुक्रम तैयार कर उन्हें E. coli के प्लाज्मिडों में प्रविष्ट कराकर A और B श्रृंखलाएं अलग-अलग बनाई गईं, जिन्हें निकालकर डाइसल्फाइड बंध द्वारा जोड़कर मानव इंसुलिन तैयार किया गया।

Fig 13: Maturation of Proinsulin into Mature Insulin

What are transgenic bacteria? Illustrate using any one example.

पारजीवी जीवाणु (Transgenic bacteria) क्या हैं? किसी एक उदाहरण द्वारा सचित्र वर्णन कीजिए।

Transgenic Bacteria: Bacteria whose DNA has been manipulated by introducing a foreign gene (via a plasmid vector) so that they express a desired foreign protein.
Example (Transgenic Escherichia coli producing Human Insulin): Two DNA sequences encoding chains A and B of human insulin are inserted into plasmids of E. coli. The transgenic E. coli bacteria multiply rapidly and synthesise human insulin chains A and B, which are extracted and joined by disulphide bridges to form Humulin.

पारजीवी जीवाणु: वे जीवाणु जिनके जीनोम (प्लाज्मिड) में बाहरी वांछित जीन प्रविष्ट कराकर उन्हें रूपांतरित किया गया है ताकि वे वांछित प्रोटीन का उत्पादन कर सकें।
उदाहरण (मानव इंसुलिन बनाने वाला पारजीवी E. coli): मानव इंसुलिन की A और B श्रृंखलाओं के डीएनए अनुक्रमों को E. coli के प्लाज्मिड में डालकर पारजीवी E. coli बनाए गए, जो तेजी से गुणन कर इंसुलिन श्रृंखलाओं का निर्माण करते हैं।

Diagrammatically represent the experimental steps in cloning and expressing a human gene (say the gene for growth hormone) into a bacterium like E. coli.

किसी मानव जीन (जैसे वृद्धि हार्मोन के जीन) को E. coli जैसे जीवाणु में क्लोन करने और अभिव्यक्त करने के प्रायोगिक चरणों का आरेखीय निरूपण कीजिए।

Step 1: Isolate human cDNA coding for human Growth Hormone (hGH) and plasmid vector DNA from E. coli, and cut both with the same restriction endonuclease.
Step 2: Join the human hGH gene with the cut plasmid using DNA ligase to form Recombinant DNA.
Step 3: Introduce rDNA into competent E. coli (transformation) and culture in bioreactors to express recombinant human Growth Hormone (hGH).

चरण 1: मानव वृद्धि हार्मोन (hGH) का जीन (cDNA) और E. coli का प्लाज्मिड संवाहक पृथक कर दोनों को एक ही प्रतिबंधन एंजाइम से काटना।
चरण 2: डीएनए लाइगेज की सहायता से मानव जीन को प्लाज्मिड से जोड़कर पुनर्योगज डीएनए (rDNA) बनाना।
चरण 3: सक्षम E. coli में रूपांतरण कराकर संवर्धन करना और पुनर्योगज मानव वृद्धि हार्मोन (hGH) प्राप्त करना।

Fig 15: Cloning and Expressing a Human Gene in E. coli

Can you suggest a method to remove oil (hydrocarbons) from seeds based on your understanding of rDNA technology and chemistry of oil?

रDNA प्रौद्योगिकी और तेल के रसायन विज्ञान की अपनी समझ के आधार पर बीजों से तेल (हाइड्रोकार्बन) हटाने की एक विधि सुझाएं।

Chemistry of Seed Oil: Oil is a lipid (triglyceride) composed of one molecule of glycerol esterified with three molecules of fatty acids.
rDNA / RNAi Method: Using recombinant DNA technology (or RNA interference / antisense RNA), we can knock out or silence the specific genes coding for the enzymes responsible for synthesising glycerol or fatty acids in the seed, thereby producing oil-free seeds.

तेल का रसायन: बीज का तेल ग्लिसरॉल और तीन वसीय अम्लों (fatty acids) से मिलकर बना होता है।
rDNA विधि: पुनर्योगज डीएनए तकनीक (या RNA अंतरक्षेप) द्वारा बीज में ग्लिसरॉल या वसीय अम्लों का संश्लेषण करने वाले एंजाइमों के जीनों को निष्क्रिय (नॉक-आउट) करके तेल-रहित बीज प्राप्त किए जा सकते हैं।

"Ignoring our traditional knowledge can prove costly in the area of biological patenting." Justify.

"जैविक पेटेंट के क्षेत्र में हमारे पारंपरिक ज्ञान की अनदेखी महंगी साबित हो सकती है।" इस कथन की पुष्टि कीजिए।

Developing countries like India are rich in biodiversity and traditional knowledge related to bio-resources (such as Basmati rice and herbal medicines like turmeric and neem).
Multinational companies in industrialised nations exploit this traditional knowledge to save time, effort and expenditure, and claim patents on them as novel inventions (Biopiracy) — for example, the 1997 US patent on Basmati rice.
If we are not vigilant and do not document and counter such patent applications immediately, other countries may encash on our rich legacy and restrict our own farmers from selling indigenous products.

भारत जैसे विकासशील देश जैव-विविधता और जैव-संसाधनों से संबंधित पारंपरिक ज्ञान (जैसे बासमती धान, हल्दी और नीम के औषधीय गुण) में अत्यंत समृद्ध हैं।
विकसित देशों की कंपनियाँ समय व खर्च बचाने के लिए हमारे पारंपरिक ज्ञान का उपयोग कर उस पर पेटेंट का दावा कर लेती हैं (बायोपाइरेसी) — जैसे 1997 में अमेरिकी कंपनी द्वारा बासमती चावल पर पेटेंट लेना।
यदि हम सजग नहीं रहेंगे और इन पेटेंट आवेदनों का तुरंत प्रतिवाद नहीं करेंगे, तो दूसरे देश हमारी समृद्ध विरासत को भुना लेंगे और हमारे ही किसानों पर प्रतिबंध लग सकता है।

What is a recombinant DNA vaccine? Give two examples.

पुनर्योगज डीएनए टीका (Recombinant DNA vaccine) क्या है? दो उदाहरण दीजिए।

Recombinant DNA Vaccine: A second-generation subunit vaccine produced by cloning the gene encoding an immunogenic surface antigen (polypeptide) of a pathogen into a vector and expressing it in a host like yeast or bacteria.
Two Examples: (i) Hepatitis B vaccine (produced from transgenic yeast), and (ii) HPV (Human Papillomavirus) vaccine.

पुनर्योगज डीएनए टीका: वह टीका जिसे रोगजनक के प्रतिजनी पॉलीपेप्टाइड (सतही प्रोटीन) का कूटलेखन करने वाले जीन को जीवाणु या खमीर (यीस्ट) में अभिव्यक्त कराकर तैयार किया जाता है।
दो उदाहरण: (i) हेपेटाइटिस-B का टीका (यीस्ट से उत्पादित), तथा (ii) एचपीवी (HPV) टीका।

Why is it that the line of treatment for a genetic disease is different from infectious diseases?

ऐसा क्यों है कि आनुवंशिक रोग के उपचार की पद्धति संक्रामक रोगों से भिन्न होती है?

Infectious Diseases: Caused by external invading pathogens (bacteria, viruses, protozoans), so they can be cured by killing or inhibiting the pathogen using antibiotics, drugs or vaccines.
Genetic Diseases: Caused by internal defective/mutated genes or chromosomal abnormalities inherited from parents. Antibiotics cannot fix a mutated gene; hence, genetic diseases require gene therapy or enzyme/hormone replacement therapy.

संक्रामक रोग: ये बाहरी रोगजनकों (रोगाणुओं) के कारण होते हैं, इसलिए इन्हें प्रतिजैविकों (एंटीबायोटिक्स), दवाओं या टीकों द्वारा रोगाणु को नष्ट करके ठीक किया जा सकता है।
आनुवंशिक रोग: ये जन्मजात दोषपूर्ण या उत्परिवर्तित जीनों के कारण होते हैं। इन्हें दवाओं से नष्ट नहीं किया जा सकता, बल्कि इनके उपचार के लिए जीन चिकित्सा (gene therapy) या एंजाइम प्रतिस्थापन चिकित्सा की आवश्यकता होती है।

Discuss briefly how a probe is used in molecular diagnostics.

आणविक निदान (molecular diagnostics) में प्रोब (probe) का उपयोग कैसे किया जाता है? संक्षेप में चर्चा कीजिए।

A probe is a single-stranded DNA or RNA molecule tagged with a radioactive molecule.
It is allowed to hybridise (pair) to its complementary DNA in a clone of cells, followed by detection using autoradiography.
The clone having a mutated gene will not appear on the photographic film because the probe will not have complementarity with the mutated gene, thereby detecting genetic mutations/cancer.

एकलरज्जुकी डीएनए या आरएनए से जब एक रेडियोधर्मी अणु जोड़ दिया जाता है, तो उसे प्रोब (probe) कहते हैं।
इसे कोशिकाओं के क्लोन में इसके पूरक डीएनए से संकरित (hybridise) होने दिया जाता है और इसके बाद ऑटोरेडियोग्राफी (स्वविकिरणी चित्रण) द्वारा इसकी पहचान की जाती है।
जिस क्लोन में उत्परिवर्तित जीन होता है, वह फोटोग्राफिक फिल्म पर दिखाई नहीं देता क्योंकि प्रोब व उत्परिवर्तित जीन आपस में पूरक नहीं होते।

Gene therapy is an attempt to correct a genetic defect by providing a normal gene into the individual. An alternate method is Enzyme Replacement Therapy (ERT). Which in your opinion is a better option? Give reason.

जीन चिकित्सा में व्यक्ति में सामान्य जीन डालकर आनुवंशिक दोष को सुधारा जाता है, जबकि एक वैकल्पिक विधि एंजाइम प्रतिस्थापन चिकित्सा (ERT) है। आपके विचार में कौन-सा विकल्प बेहतर है और क्यों?

Gene therapy is a much better option than Enzyme Replacement Therapy (ERT).
Reason: Enzyme Replacement Therapy (giving functional ADA enzyme by injection) is only a temporary symptomatic relief that requires expensive, lifelong repeated injections and is not completely curative.
In contrast, gene therapy (especially if the functional gene is introduced into cells at the early embryonic stage) corrects the underlying genetic defect and provides a permanent cure.

हमारे विचार में एंजाइम प्रतिस्थापन चिकित्सा (ERT) की तुलना में जीन चिकित्सा (Gene therapy) कहीं अधिक बेहतर विकल्प है।
कारण: एंजाइम प्रतिस्थापन चिकित्सा में रोगी को बार-बार इंजेक्शन द्वारा सक्रिय एंजाइम देना पड़ता है जो बहुत महंगा और अस्थायी उपचार है।
इसके विपरीत, जीन चिकित्सा (विशेषकर यदि जीन को प्रारंभिक भ्रूणीय अवस्था में प्रविष्ट कराया जाए) मूल आनुवंशिक दोष को सुधारकर स्थायी उपचार प्रदान करती है।

ELISA technique is based on the principles of antigen-antibody interaction. Can this technique be used in the molecular diagnosis of a genetic disorder, such as phenylketonuria (PKU)?

ELISA तकनीक प्रतिजन-प्रतिरक्षी पारस्परिक क्रिया के सिद्धांत पर आधारित है। क्या इस तकनीक का उपयोग फिनाइलकीटोन्यूरिया (PKU) जैसे आनुवंशिक विकार के आणविक निदान में किया जा सकता है?

Yes, ELISA can be used.
In phenylketonuria (PKU), the patient lacks the enzyme phenylalanine hydroxylase. By using specific antibodies against the normal enzyme (acting as antigen), ELISA can detect the absence or deficiency of the specific protein/enzyme in the patient's sample.

हाँ, इसका उपयोग किया जा सकता है।
फिनाइलकीटोन्यूरिया (PKU) में फिनाइलएलानिन हाइड्रॉक्सिलेज एंजाइम की कमी हो जाती है। उस एंजाइम प्रोटीन (प्रतिजन) के विरुद्ध विशिष्ट प्रतिरक्षियों का उपयोग कर ELISA द्वारा रोगी में उस एंजाइम की उपस्थिति या अनुपस्थिति का पता लगाया जा सकता है।

Define Antigen and Antibody. Name any two diagnostic kits based upon them.

प्रतिजन (Antigen) और प्रतिरक्षी (Antibody) को परिभाषित कीजिए। इन पर आधारित किन्हीं दो नैदानिक किटों के नाम लिखिए।

Antigen: Any foreign molecule (protein, glycoprotein or polysaccharide of a pathogen) that enters the body and stimulates an immune response.
Antibody: Protective immunoglobulin ($\text{H}_2\text{L}_2$) glycoproteins produced by B-lymphocytes that specifically bind to and neutralise the antigen.
Two Diagnostic Kits: (i) ELISA kit for HIV/AIDS, and (ii) Pregnancy test kit (detecting hCG) / Widal test kit for Typhoid.

प्रतिजन (Antigen): कोई भी बाहरी पदार्थ या प्रोटीन जो शरीर में प्रवेश कर प्रतिरक्षा अनुक्रिया (प्रतिरक्षी निर्माण) को प्रेरित करता है।
प्रतिरक्षी (Antibody): B-लसीकाणुओं द्वारा निर्मित वे ग्लाइकोप्रोटीन अणु ($\text{H}_2\text{L}_2$) जो विशिष्ट प्रतिजन से जुड़कर उसे निष्क्रिय करते हैं।
दो नैदानिक किट: (i) HIV/AIDS के लिए ELISA किट, तथा (ii) गर्भावस्था परीक्षण किट (hCG की जाँच) / टाइफॉइड के लिए विडाल किट।

Taking examples under each category, discuss upstream and downstream processing.

प्रत्येक श्रेणी के अंतर्गत उदाहरण देते हुए ऊर्ध्वप्रवाह (upstream) और अनुप्रवाह (downstream) संसाधन की चर्चा कीजिए।

Basis	Upstream Processing	Downstream Processing
1. Meaning	All steps prior to and during the biosynthetic stage in a bioreactor.	All steps after completion of the biosynthetic stage before marketing.
2. Examples of Steps	Selection of microbial strain, preparation & sterilisation of nutrient medium, inoculation, and maintaining optimum pH, temperature and oxygen in the bioreactor.	Separation, purification (centrifugation, chromatography), formulation with preservatives, clinical trials and quality control testing.

आधार	ऊर्ध्वप्रवाह संसाधन (Upstream Processing)	अनुप्रवाह संसाधन (Downstream Processing)
1. अर्थ	बायोरिएक्टर में जैव-संश्लेषण से पूर्व और उसके दौरान की सभी प्रक्रियाएं।	जैव-संश्लेषण पूर्ण होने के बाद विपणन से पूर्व की सभी प्रक्रियाएं।
2. उदाहरण	सूक्ष्मजीव प्रभेद का चयन, पोषक माध्यम तैयार करना व जीवाणुरहित करना, तथा बायोरिएक्टर में अनुकूलतम तापमान, pH व ऑक्सीजन बनाए रखना।	उत्पाद का पृथक्करण, शोधन (purification), परिरक्षकों के साथ संरूपण, चिकित्सीय परीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रण।

Who was the first patient who was given clinical gene therapy? Why was the given treatment recurrent in nature, and how can it be made permanent?

वह प्रथम रोगी कौन था जिसे नैदानिक जीन चिकित्सा दी गई थी? दिया गया उपचार आवर्ती (बार-बार देने योग्य) क्यों था, और इसे स्थायी कैसे बनाया जा सकता है?

First Patient: A 4-year-old girl in 1990 suffering from Adenosine Deaminase (ADA) deficiency.
Why Recurrent: Functional ADA cDNA was introduced into the patient's cultured blood lymphocytes. Since lymphocytes are not immortal and have a finite lifespan, the patient required periodic infusion of genetically engineered lymphocytes.
Permanent Cure: If the functional ADA gene isolated from bone marrow cells is introduced into cells at the early embryonic stage, it provides a permanent cure.

प्रथम रोगी: वर्ष 1990 में एक 4 वर्षीय लड़की (जो ADA की कमी से पीड़ित थी)।
आवर्ती (अस्थायी) होने का कारण: सक्रिय ADA cDNA को रोगी के रक्त के लसीकाणुओं (lymphocytes) में डाला गया था। चूँकि लसीकाणु अमर नहीं होते हैं (उनकी निश्चित जीवन अवधि होती है), इसलिए रोगी को समय-समय पर आनुवंशिकतः निर्मित लसीकाणुओं की आवश्यकता पड़ती है।
स्थायी उपचार: यदि अस्थि मज्जा कोशिकाओं से विलगित अच्छे जीन को प्रारंभिक भ्रूणीय अवस्था की कोशिकाओं में प्रविष्ट करा दिया जाए, तो यह एक स्थायी उपचार हो सकता है।

Bt cotton is resistant to pests such as lepidopterans, dipterans and coleopterans. Is Bt cotton also resistant to other pests as well? Explain.

Bt कपास लेपिडोप्टेरान, डिप्टेरान और कोलियोप्टेरान जैसे पीड़कों के प्रति प्रतिरोधी है। क्या Bt कपास अन्य सभी पीड़कों के प्रति भी प्रतिरोधी है? स्पष्ट कीजिए।

No, Bt cotton is not resistant to all other pests.
Reason: Most Bt toxins are insect-group specific and the choice of cry gene depends upon the crop and targeted pest (e.g., cryIAc and cryIIAb in Bt cotton specifically target lepidopteran cotton bollworms, and require an alkaline gut pH to activate). Sap-sucking pests (like aphids, whiteflies, jassids) with acidic gut pH are not affected.

नहीं, Bt कपास अन्य सभी पीड़कों के प्रति प्रतिरोधी नहीं है।
कारण: अधिकांश Bt जीवविष कीट-समूह विशिष्ट (insect-group specific) होते हैं और केवल उन्हीं कीटों पर कार्य करते हैं जिनकी आंत का pH क्षारीय होता है और जिनमें विष के लिए विशिष्ट ग्राही होते हैं (रस चूसने वाले कीट जैसे माहू/सफेद मक्खी इससे प्रभावित नहीं होते)।

When a foreign DNA is introduced into an organism, how is it maintained in the host and how is it transferred to the progeny of the organism?

जब किसी जीव में बाहरी डीएनए प्रविष्ट कराया जाता है, तो इसे परपोषी में कैसे बनाए रखा जाता है और जीव की संतति में कैसे स्थानांतरित किया जाता है?

An alien piece of DNA cannot multiply by itself in the progeny cells of an organism unless it becomes part of a chromosome/vector having a specific sequence called the origin of replication (ori).
When the foreign DNA is ligated to a vector containing ori (or integrated into the host genome/chromosome), it replicates along with the host DNA using host DNA polymerase and is inherited by the progeny cells during cell division.

बाहरी डीएनए का टुकड़ा स्वयं गुणन नहीं कर सकता जब तक कि वह ऐसे गुणसूत्र या संवाहक का हिस्सा न बन जाए जिसमें प्रतिकृति की उत्पत्ति (origin of replication — ori) नामक विशिष्ट अनुक्रम हो।
जब बाहरी डीएनए को ori युक्त संवाहक से जोड़ा जाता है (या परपोषी के जीनोम/गुणसूत्र में समाकलित हो जाता है), तो वह परपोषी डीएनए के साथ प्रतिकृति करता है और कोशिका विभाजन के दौरान संतति में स्थानांतरित हो जाता है।

Transgenic animals are used to: (a) Study fundamental biological processes (normal physiology and development) (b) Study human diseases as models (c) Produce biological products useful for mankind. Give one example for each type.

पारजीवी जंतुओं (Transgenic animals) का उपयोग निम्नलिखित के लिए किया जाता है — प्रत्येक का एक-एक उदाहरण दीजिए: (a) सामान्य शरीर क्रिया व विकास के अध्ययन में (b) मानव रोगों के मॉडल के रूप में अध्ययन में (c) मानव उपयोगी जैविक उत्पादों के निर्माण में

(a) Normal Physiology & Development: Study of complex factors involved in growth such as insulin-like growth factor (IGF).
(b) Study of Disease (Transgenic Models): Transgenic models for Cancer, Cystic fibrosis, Rheumatoid arthritis, and Alzheimer's disease.
(c) Useful Biological Products: $\alpha\text{-1-antitrypsin}$ (used to treat emphysema) and transgenic cow Rosie (producing human alpha-lactalbumin enriched milk).

(a) सामान्य शरीर क्रिया व विकास: वृद्धि में शामिल जटिल कारकों जैसे इंसुलिन-सदृश वृद्धि कारक (insulin-like growth factor) का अध्ययन।
(b) रोगों का अध्ययन (मॉडल): कैंसर, सिस्टिक फाइब्रोसिस, रूमेटॉइड अर्थराइटिस और अल्जाइमर रोगों के लिए पारजीवी मॉडल।
(c) जैविक उत्पाद: वातस्फीति (emphysema) के निदान हेतु $\alpha\text{-1-एंटीट्रिप्सिन}$ तथा प्रथम पारजीवी गाय रोजी (Rosie) द्वारा मानव अल्फा-लैक्टएल्बुमिन युक्त दूध का उत्पादन।

Explain with the help of one example each how genetically modified plants can: (a) Reduce usage of chemical pesticides (b) Enhance nutritional value of food crops

एक-एक उदाहरण की सहायता से समझाइए कि आनुवंशिकतः रूपांतरित पादप किस प्रकार: (a) रासायनिक पीड़कनाशकों के उपयोग को कम कर सकते हैं (b) खाद्य फसलों के पोषणिक स्तर में वृद्धि कर सकते हैं

(a) Reducing Usage of Chemical Pesticides: Introducing Bt toxin genes (cryIAc, cryIIAb) from Bacillus thuringiensis into Bt cotton provides built-in resistance against bollworm insects (acting as a bio-pesticide), eliminating the need for chemical insecticides.
(b) Enhancing Nutritional Value of Food Crops: Golden Rice has been genetically modified with genes for $\beta$-carotene synthesis, making it Vitamin 'A' enriched rice to prevent night blindness.

(a) रासायनिक पीड़कनाशकों का उपयोग कम करना: बैसिलस थुरिंजिएंसिस से Bt विष जीन को Bt कपास में डालने से पौधा स्वयं कीटों के प्रति प्रतिरोधी बन जाता है जिससे कीटनाशकों की आवश्यकता नहीं रहती।
(b) खाद्य फसलों के पोषणिक स्तर में वृद्धि: स्वर्ण चावल (Golden Rice) में $\beta$-कैरोटीन का जीन डालकर उसे विटामिन 'A' से समृद्ध बनाया गया है।

List the disadvantages of insulin obtained from the pancreas of slaughtered cows and pigs, and list the advantages of recombinant human insulin.

मार गिराए गए गायों और सूअरों के अग्न्याशय से प्राप्त इंसुलिन की हानियाँ तथा पुनर्योगज मानव इंसुलिन के लाभ लिखिए।

Disadvantages of Animal-Derived Insulin:
1. Caused patients to develop allergy or unwanted immunological reactions to the foreign animal protein.
2. Required slaughtering animals on a massive scale and yielded limited quantities with risk of pathogen transmission.
Advantages of Recombinant Insulin (Humulin):
1. Structurally 100% identical to natural human insulin, so it does not elicit any allergic reaction.
2. Can be produced on a large commercial scale in bioreactors using E. coli without slaughtering animals.

पशुओं के अग्न्याशय से प्राप्त इंसुलिन की हानियाँ:
1. बाहरी पशु प्रोटीन होने के कारण रोगियों में एलर्जी या अवांछित प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाएं उत्पन्न होती थीं।
2. इसके लिए बड़ी संख्या में पशुओं का वध करना पड़ता था और मात्रा भी सीमित मिलती थी।
पुनर्योगज इंसुलिन (ह्यूमुलिन) के लाभ:
1. इसकी संरचना प्राकृतिक मानव इंसुलिन के बिल्कुल समान होती है, इसलिए कोई एलर्जी नहीं होती।
2. पशुओं को मारे बिना बायोरिएक्टर में E. coli द्वारा इसका बड़े पैमाने पर शुद्ध उत्पादन संभव है।

Class 12th | Biology | Organisms and Populations (जीव और समष्टियाँ) | Subjective Questions | 3 Marks | Merit Yard

2026-10-29T22:09:22.786-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

ORGANISMS AND POPULATIONS
(जीव और समष्टियाँ)

PART 2: 3 MARKS QUESTIONS (ALL 26 Qs)

English हिंदी Bilingual

How is Diapause different from Hibernation?

उपरति (Diapause) शीतनिष्क्रियता (Hibernation) से किस प्रकार भिन्न है?

S.No.	Diapause	Hibernation
1.	It is a dormant stage of suspended development in an organism.	It is a state of reduced metabolic activity (winter sleep) to escape cold.
2.	It can occur during any unfavourable time of the year.	It occurs specifically during the winter season.
3.	Commonly observed in zooplanktons and insects.	Commonly observed in higher animals like bears, bats, frogs and lizards.

क्र.सं.	उपरति (Diapause)	शीतनिष्क्रियता (Hibernation)
1.	यह किसी जीव के परिवर्धन (विकास) की एक निलंबित या सुप्त अवस्था है।	यह ठंड से बचने के लिए उपापचयी क्रियाओं को कम करने (शीत निद्रा) की अवस्था है।
2.	यह वर्ष के किसी भी प्रतिकूल समय में हो सकती है।	यह मुख्य रूप से शीत ऋतु (सर्दियों) में होती है।
3.	यह मुख्यतः प्राणिप्लवक (zooplankton) और कीटों में देखी जाती है।	यह उच्च जंतुओं जैसे भालू, मेंढक और छिपकलियों में देखी जाती है।

List any three important characteristics of a population and explain.

समष्टि (population) की किन्हीं तीन महत्वपूर्ण विशेषताओं की सूची बनाइए और व्याख्या कीजिए।

Birth Rate (Natality) & Death Rate (Mortality): In a population, these rates refer to per capita births and deaths (change in numbers with respect to members of the population in a given period).

Sex Ratio: An individual is either male or female, but a population has a sex ratio (percentage of males and females, e.g., 60% females and 40% males).

Age Distribution (Age Pyramid): When the percent individuals of a given age or age group (pre-reproductive, reproductive, post-reproductive) is plotted, it forms an age pyramid which reflects whether the population is expanding, stable or declining.

जन्म दर (Natality) एवं मृत्यु दर (Mortality): किसी समष्टि में ये दरें प्रति व्यक्ति जन्म और मृत्यु (दी गई अवधि में समष्टि के सदस्यों के सापेक्ष संख्या में परिवर्तन) को दर्शाती हैं।

लिंग अनुपात (Sex Ratio): एक व्यष्टि या तो नर होता है या मादा, लेकिन एक समष्टि का लिंग अनुपात होता है (जैसे समष्टि में 60% मादा और 40% नर)।

आयु वितरण (आयु पिरामिड): किसी समष्टि में विभिन्न आयु वर्गों (पूर्व-प्रजनन, प्रजननशील और प्रजननोत्तर) के सदस्यों का आलेखीय निरूपण आयु पिरामिड बनाता है जो बताता है कि समष्टि बढ़ रही है, स्थिर है या घट रही है।

What is population growth? What are the various factors affecting the population growth?

समष्टि वृद्धि (Population growth) क्या है? समष्टि वृद्धि को प्रभावित करने वाले विभिन्न कारक कौन-से हैं?

Population Growth: The change (increase) in the size or density of a population in a given habitat over a period of time is called population growth: $N_{t+1} = N_t + [(B + I) - (D + E)]$.
Four Basic Factors Affecting Population Growth:
1. Natality ($B$): Number of births added to the initial density (increases population).
2. Immigration ($I$): Number of individuals of the same species coming into the habitat from elsewhere (increases population).
3. Mortality ($D$): Number of deaths during a given period (decreases population).
4. Emigration ($E$): Number of individuals leaving the habitat to go elsewhere (decreases population).

समष्टि वृद्धि: किसी दिए गए आवास में निश्चित समय अवधि के दौरान समष्टि के आकार या घनत्व में होने वाली वृद्धि को समष्टि वृद्धि कहते हैं: $N_{t+1} = N_t + [(B + I) - (D + E)]$।
समष्टि वृद्धि को प्रभावित करने वाले चार मूल कारक:
1. जन्म दर (Natality - $B$): जन्म द्वारा समष्टि में जुड़ने वाले नए जीवों की संख्या (समष्टि बढ़ाती है)।
2. आप्रवासन (Immigration - $I$): बाहर से आवास में आने वाले उसी प्रजाति के जीवों की संख्या (समष्टि बढ़ाती है)।
3. मृत्यु दर (Mortality - $D$): दी गई अवधि में होने वाली मौतों की संख्या (समष्टि घटाती है)।
4. उत्प्रवासन (Emigration - $E$): आवास छोड़कर बाहर जाने वाले जीवों की संख्या (समष्टि घटाती है)।

(a) List the various abiotic environmental factors. (b) Define pioneer species. (c) Define climax community.

(a) विभिन्न अजैविक पर्यावरणीय कारकों की सूची बनाइए। (b) अग्रणी प्रजाति (Pioneer species) को परिभाषित कीजिए। (c) चरम समुदाय (Climax community) को परिभाषित कीजिए।

(a) Abiotic Environmental Factors: Temperature, Water, Light, and Soil.
(b) Pioneer Species: The species that invades a bare area first to initiate ecological succession is called a pioneer species.
(c) Climax Community: A stable, self-perpetuating biotic community that develops at the end of ecological succession and is in near equilibrium with the environment.

(a) अजैविक पर्यावरणीय कारक: तापमान (Temperature), जल (Water), प्रकाश (Light), तथा मृदा (Soil)।
(b) अग्रणी प्रजाति (Pioneer Species): वह प्रजाति जो किसी खाली (नग्न) क्षेत्र में सबसे पहले प्रवेश कर पारिस्थितिक अनुक्रमण प्रारंभ करती है।
(c) चरम समुदाय (Climax Community): पारिस्थितिक अनुक्रमण के अंत में विकसित होने वाला स्थिर और आत्मनिर्भर जैविक समुदाय जो पर्यावरण के साथ पूर्ण साम्य में होता है।

Define population and community. (Differentiate between population and community).

समष्टि (Population) और समुदाय (Community) को परिभाषित कीजिए (अंतर स्पष्ट कीजिए)।

Population: A group of individuals of the same species living in a well-defined geographical area that share or compete for similar resources, potentially interbreed, and possess attributes like birth rate, death rate, sex ratio and age distribution.
Community (Biotic Community): An assemblage of interacting populations of different species (plants, animals and microbes) living in a common habitat and showing interdependence (predation, competition, mutualism, etc.).

समष्टि (Population): एक निश्चित भौगोलिक क्षेत्र में रहने वाले एक ही प्रजाति के व्यष्टियों का समूह जो समान संसाधनों का उपयोग करते हैं, आपस में प्रजनन करते हैं और जिनमें जन्म दर, मृत्यु दर व लिंग अनुपात जैसे गुण होते हैं।
समुदाय (Community): किसी क्षेत्र में रहने वाली विभिन्न प्रजातियों की समष्टियों का समूह (पादप, जंतु और सूक्ष्मजीव) जो एक-दूसरे पर निर्भर रहते हैं और परस्पर क्रिया करते हैं।

What is Ecological succession? How is Primary succession different from Secondary Succession?

Ecological Succession: The gradual and fairly predictable change in the species composition of a given area over a period of time till a stable climax community develops.

S.No.	Primary Succession	Secondary Succession
1.	Occurs in a newly cooled lava, bare rock or newly created pond where no life existed before.	Occurs in areas where natural biotic communities have been destroyed (e.g., abandoned farm lands, burned forests).
2.	Begins on a soilless area.	Begins in an area already having soil/sediment.
3.	Very slow process (takes 1000 years or more).	Much faster process (takes 50–200 years).

पारिस्थितिक अनुक्रमण: किसी क्षेत्र में समय के साथ जैविक समुदायों की एक श्रृंखला का क्रमिक विकास जब तक कि वहाँ एक स्थिर चरम समुदाय (climax community) स्थापित न हो जाए।

क्र.सं.	प्राथमिक अनुक्रमण	द्वितीयक अनुक्रमण
1.	यह जैविक रूप से निर्जीव या बंजर क्षेत्र (जैसे नग्न चट्टान या ठंडा लावा) में शुरू होता है।	यह ऐसे क्षेत्र में होता है जहाँ पहले से मौजूद जैविक समुदाय नष्ट हो गया हो (जैसे जले हुए वन)।
2.	यह मृदा-रहित (मिट्टी के बिना) क्षेत्र में शुरू होता है।	यह पर्याप्त मिट्टी वाले उपजाऊ क्षेत्र में शुरू होता है।
3.	इसमें बहुत लंबा समय (1000 वर्ष या अधिक) लगता है।	इसमें कम समय (50–200 वर्ष) लगता है।

What is climax community and how climax community is established?

चरम समुदाय (Climax community) क्या है और यह कैसे स्थापित होता है?

Climax Community: It is a stable, self-perpetuating biotic community that develops towards the end of ecological succession in an area and is in perfect harmony (equilibrium) with the climate of the region, having maximum species diversity.
How it is Established: Ecological succession starts in bare areas when the first plants called pioneer species colonise the area. They are gradually replaced by a series of transitional communities called seral communities, finally leading to the stable climax community.

चरम समुदाय: यह किसी क्षेत्र में जैविक अनुक्रमण के अंत में विकसित होने वाला स्थिर और स्व-स्थायी जैविक समुदाय है जो उस क्षेत्र की जलवायु के साथ पूर्ण सामंजस्य में होता है और इसमें प्रजाति विविधता अधिकतम होती है।
स्थापना की प्रक्रिया: खाली क्षेत्र में सबसे पहले पहुँचने वाले पादप अग्रणी प्रजाति (pioneer species) कहलाते हैं। इसके बाद क्रमशः कई क्रमिक या संक्रमणकालीन समुदाय (seral communities) आते हैं और अंत में स्थिर चरम समुदाय स्थापित हो जाता है।

If a population growing exponentially double in size in 3 years, what is the intrinsic rate of increase ($r$) of the population?

यदि चरघातांकी रूप से बढ़ रही कोई समष्टि 3 वर्ष में दोगुने आकार की हो जाती है, तो समष्टि की वृद्धि की आंतरिक दर ($r$) क्या है?

Integral form of exponential growth equation: $N_t = N_0 e^{rt}$
Given: $N_t = 2N_0$ and time $t = 3\text{ years}$. Therefore, $2N_0 = N_0 e^{3r} \implies e^{3r} = 2$.
Taking natural log ($\ln$) on both sides: $3r = \ln(2) = 0.6931 \implies r = \frac{0.6931}{3} = \mathbf{0.231\text{ per year}}$.

चरघातांकी वृद्धि का समाकलित समीकरण: $N_t = N_0 e^{rt}$
प्रश्नानुसार: $N_t = 2N_0$ तथा समय $t = 3\text{ वर्ष}$। अतः $2N_0 = N_0 e^{3r} \implies e^{3r} = 2$।
दोनों पक्षों में प्राकृतिक लघुगणक ($\ln$) लेने पर: $3r = \ln(2) = 0.6931 \implies r = \frac{0.6931}{3} = \mathbf{0.231\text{ प्रति वर्ष}}$।

Name important defence mechanisms in plants against herbivory.

शाकाहारिता (herbivory) के विरुद्ध पादपों में पाए जाने वाले महत्वपूर्ण रक्षा तंत्रों के नाम लिखिए।

1. Morphological Defences: Thorns and spines in Acacia and Cactus are the most common morphological means of defence against browsing animals.
2. Poisonous Cardiac Glycosides: The weed Calotropis produces highly poisonous cardiac glycosides, so cattle or goats never browse on this plant.
3. Secondary Metabolites (Chemical Defences): Plants produce chemicals like nicotine, caffeine, quinine, strychnine and opium to make herbivores sick, inhibit digestion or disrupt reproduction.

1. आकारिकीय रक्षा साधन: बबूल (Acacia) और नागफनी (Cactus) में कांटे (Thorns) शाकाहारी जंतुओं से रक्षा के सबसे सामान्य साधन हैं।
2. विषैले कार्डियक ग्लाइकोसाइड: बंजर खेतों में उगने वाला मदार (Calotropis) अत्यधिक विषैला हृदय ग्लाइकोसाइड बनाता है, इसलिए कोई भी मवेशी या बकरी इसे नहीं खाती।
3. रासायनिक रक्षा पदार्थ: पादप निकोटीन, कैफीन, कुनैन, स्ट्रिकनीन और अफीम जैसे रसायन उत्पन्न करते हैं जो चारण करने वाले जंतुओं के पाचन व प्रजनन को बाधित करते हैं।

Why are coral reefs not found in the regions from West Bengal to Andhra Pradesh but are found in Tamil Nadu and on the east coast of India?

प्रवाल भित्तियाँ (Coral reefs) पश्चिम बंगाल से आंध्र प्रदेश तक के क्षेत्रों में क्यों नहीं पाई जाती हैं, लेकिन तमिलनाडु और भारत के पूर्वी तट पर पाई जाती हैं?

Coral reefs require high salinity ($30\text{--}35\text{ ppt}$), warm temperature, and clear silt-free water for their colonisation and growth.
From West Bengal to Andhra Pradesh, major rivers (Ganga, Brahmaputra, Mahanadi, Godavari, Krishna) discharge huge amounts of fresh water and heavy silt/mud into the sea, lowering salinity and increasing turbidity, which prevents coral reef formation.
In Tamil Nadu (Rameswaram/Gulf of Mannar), there is minimal river silt inflow, high salinity and optimal temperature, favouring coral reefs.

प्रवाल भित्तियों के विकास के लिए उच्च लवणता ($30\text{--}35\text{ ppt}$), गर्म तापमान और गाद-रहित स्वच्छ जल आवश्यक होता है।
पश्चिम बंगाल से आंध्र प्रदेश के तट पर बड़ी नदियाँ (गंगा, महानदी, गोदावरी, कृष्णा) समुद्र में भारी मात्रा में मीठा जल और गाद (silt) गिराती हैं जिससे लवणता और प्रकाश दोनों कम हो जाते हैं।
तमिलनाडु के तट पर उच्च लवणता, स्वच्छ जल और अनुकूल तापमान होने के कारण प्रवाल भित्तियाँ प्रचुर मात्रा में पाई जाती हैं।

If a fresh water fish is placed in an aquarium containing sea water, will the fish be able to survive? Explain giving reasons.

यदि एक अलवणीय जल (freshwater) की मछली को समुद्री जल से भरे एक्वेरियम में रखा जाए, तो क्या वह जीवित रह पाएगी? कारण सहित स्पष्ट कीजिए।

No, the freshwater fish will not be able to survive.
Freshwater fish are stenohaline and adapted to live in hypotonic water (salinity $< 5\text{ ppt}$).
When placed in hypertonic sea water (salinity $30\text{--}35\text{ ppt}$), water rapidly moves out of the fish's body due to exosmosis, leading to severe dehydration and death.

नहीं, अलवणीय जल की मछली जीवित नहीं रह पाएगी।
अलवणीय जल की मछली तनुलवणी (stenohaline) होती है और कम लवणता ($< 5\text{ ppt}$) के लिए अनुकूलित होती है।
उच्च लवणता ($30\text{--}35\text{ ppt}$) वाले अतिपरासरी समुद्री जल में रखने पर बहिःपरासरण (exosmosis) के कारण उसके शरीर से सारा जल बाहर निकल जाएगा और निर्जलीकरण से उसकी मृत्यु हो जाएगी।

Why do all the fresh water organisms have contractile vacuoles whereas majority of marine organisms lack them?

सभी अलवणीय जल (freshwater) के जीवों में संकुचनशील रसधानी (contractile vacuoles) क्यों होती है, जबकि अधिकांश समुद्री जीवों में इसका अभाव होता है?

In freshwater organisms (like Amoeba and Paramecium), the body fluid is hypertonic to the surrounding freshwater, so water continuously enters the cell by endosmosis. Contractile vacuoles are required for osmoregulation to pump out excess water and prevent bursting.
In marine organisms, the internal body fluid is nearly isotonic (or slightly hypotonic) to sea water, so there is no inward flooding of water and contractile vacuoles are not needed.

अलवणीय जल के जीवों (जैसे अमीबा) का कोशिकाद्रव्य बाहरी जल की तुलना में अतिपरासरी (hypertonic) होता है, जिससे अंतःपरासरण द्वारा जल लगातार शरीर के अंदर प्रवेश करता है। अतिरिक्त जल को बाहर निकालने (परासरण नियमन) के लिए इनमें संकुचनशील रसधानी होती है।
समुद्री जीवों का आंतरिक तरल समुद्री जल के लगभग समपरासरी (isotonic) होता है, इसलिए उनमें संकुचनशील रसधानी की आवश्यकता नहीं होती।

Define heliophytes and sciophytes. Name a plant from your locality that is either heliophyte or sciophyte.

आतपोद्भिद (Heliophytes) और छायाप्रियोद्भिद (Sciophytes) को परिभाषित कीजिए। अपने क्षेत्र के ऐसे किसी एक पादप का नाम बताइए।

Heliophytes (Sun-loving plants): Plants adapted to grow best in bright, full sunlight. Examples: Sunflower, Banyan, Mango, Maize.
Sciophytes (Shade-loving plants): Plants adapted to grow under low light intensity (shady conditions) under forest canopies. Examples: Money plant, Ferns, Mosses, Black pepper.

आतपोद्भिद (Heliophytes — सूर्य-प्रेमी पादप): वे पादप जो तेज और पूर्ण सूर्य के प्रकाश में अच्छी वृद्धि के लिए अनुकूलित होते हैं। उदाहरण: सूरजमुखी, आम, बरगद।
छायाप्रियोद्भिद (Sciophytes — छाया-प्रेमी पादप): वे पादप जो कम प्रकाश की तीव्रता (छायादार स्थानों) में उगने के लिए अनुकूलित होते हैं। उदाहरण: मनी प्लांट, फर्न, मॉस।

Why do submerged plants receive weaker illumination than exposed floating plants in a lake?

किसी झील में जलमग्न (submerged) पादपों को सतह पर तैरने वाले पादपों की तुलना में कमजोर प्रकाश क्यों मिलता है?

Because a part of the incident sunlight is reflected from the water surface, and a significant portion is absorbed and scattered by upper water layers, suspended silt particles, phytoplankton and floating plants before reaching the bottom.

क्योंकि सूर्य के प्रकाश का कुछ भाग जल की सतह से परावर्तित हो जाता है तथा शेष प्रकाश का बड़ा हिस्सा ऊपरी जल परतों, निलंबित कणों, पादपप्लवकों और तैरते पौधों द्वारा अवशोषित व प्रकीर्णित कर लिया जाता है।

In a sea shore, the benthic animals live in sandy, muddy and rocky substrata and accordingly developed the following adaptations: (a) Burrowing (b) Building tubes (c) Holdfasts / peduncle Find the suitable substratum against each adaptation.

समुद्र तट पर नितलस्थ (benthic) जंतु रेतीले, कीचड़युक्त और चट्टानी अधःस्तर (substrata) में रहते हैं और निम्नलिखित अनुकूलन विकसित करते हैं: (a) बिल खोदना (Burrowing) (b) नलिकाएं बनाना (Building tubes) (c) संलग्नक / वृंत (Holdfasts / peduncle) प्रत्येक अनुकूलन के लिए उपयुक्त अधःस्तर बताइए।

(a) Burrowing — Sandy substratum
(b) Building tubes — Muddy substratum
(c) Holdfasts / peduncle — Rocky substratum

(a) बिल खोदना (Burrowing) — रेतीला अधःस्तर (Sandy substratum)
(b) नलिकाएं बनाना (Building tubes) — कीचड़युक्त अधःस्तर (Muddy substratum)
(c) संलग्नक / वृंत (Holdfasts / peduncle) — चट्टानी अधःस्तर (Rocky substratum)

Categorise the following plants into hydrophytes, halophytes, mesophytes and xerophytes. Give reasons for your answers: (a) Salvinia (b) Opuntia (c) Rhizophora (d) Mangifera

निम्नलिखित पादपों को जलोद्भिद, लवणोद्भिद, समोद्भिद और मरुद्भिद में वर्गीकृत कीजिए तथा कारण दीजिए: (a) साल्विनिया (Salvinia) (b) ओपन्शिया (Opuntia) (c) राइजोफोरा (Rhizophora) (d) मैंजीफेरा (Mangifera)

(a) Salvinia — Hydrophyte: Free-floating aquatic fern adapted to live in water with aerenchyma.
(b) Opuntia — Xerophyte: Desert plant with leaves modified into spines and flattened photosynthetic stem (phylloclade) to conserve water.
(c) Rhizophora — Halophyte: Mangrove plant growing in saline marshy areas with respiratory roots (pneumatophores).
(d) Mangifera (Mango) — Mesophyte: Terrestrial plant adapted to moderate moisture and temperature conditions.

(a) साल्विनिया (Salvinia) — जलोद्भिद (Hydrophyte): यह जल में स्वतंत्र रूप से तैरने वाला जलीय पादप है।
(b) ओपन्शिया (Opuntia / नागफनी) — मरुद्भिद (Xerophyte): यह शुष्क मरुस्थल में उगता है (पत्तियाँ कांटों में और तना चपटे फिल्लोक्लेड में रूपांतरित)।
(c) राइजोफोरा (Rhizophora) — लवणोद्भिद (Halophyte): यह लवणीय दलदली क्षेत्रों में उगने वाला मैंग्रोव पादप है (श्वसन मूल / न्यूमेटोफोर युक्त)।
(d) मैंजीफेरा (Mangifera / आम) — समोद्भिद (Mesophyte): यह सामान्य नमी और तापमान वाली भूमि पर उगता है।

In a pond, we see plants which are free-floating; rooted-submerged; rooted emergent; rooted with floating leaves. Write the type of plants against each of them: (a) Hydrilla (b) Typha (c) Nymphaea (d) Lemna (e) Vallisneria

एक तालाब में विभिन्न प्रकार के जलीय पादप दिखते हैं। निम्नलिखित पादपों के सामने उनका सही प्रकार लिखिए: (a) हाइड्रिला (Hydrilla) (b) टाइफा (Typha) (c) निम्फिया (Nymphaea) (d) लेम्ना (Lemna) (e) वैलिसनेरिया (Vallisneria)

(a) Hydrilla: Submerged (or Rooted-submerged)
(b) Typha: Rooted emergent
(c) Nymphaea (Water lily): Rooted with floating leaves
(d) Lemna (Duckweed): Free-floating
(e) Vallisneria: Rooted-submerged

(a) हाइड्रिला (Hydrilla): जलमग्न (Submerged)
(b) टाइफा (Typha): जड़युक्त उद्गामी (Rooted emergent)
(c) निम्फिया (Nymphaea): तैरती पत्तियों वाला जड़युक्त पादप (Rooted with floating leaves)
(d) लेम्ना (Lemna): मुक्त-प्लावी / स्वतंत्र तैरने वाला (Free-floating)
(e) वैलिसनेरिया (Vallisneria): जड़युक्त-जलमग्न (Rooted-submerged)

The density of a population in a habitat per unit area is measured in different units. Write the unit of measurement against the following: (a) Bacteria (b) Banyan (c) Deer (d) Fish

किसी आवास में प्रति इकाई क्षेत्र में समष्टि घनत्व को विभिन्न इकाइयों में मापा जाता है। निम्नलिखित के लिए मापन की इकाई लिखिए: (a) जीवाणु (Bacteria) (b) बरगद (Banyan) (c) हिरण (Deer) (d) मछली (Fish)

(a) Bacteria: Colony count / Optical density per unit volume (CFU/mL).
(b) Banyan: Per cent cover or Biomass per unit area.
(c) Deer: Total number of individuals (or pug marks / faecal pellets) per unit area.
(d) Fish: Number of fish caught per trap (Relative density).

(a) जीवाणु (Bacteria): प्रति इकाई आयतन में कॉलोनी संख्या (CFU/mL)।
(b) बरगद (Banyan): प्रतिशत आवरण (Per cent cover) या जीवभार (Biomass)।
(c) हिरण (Deer): प्रति इकाई क्षेत्र में कुल संख्या (या पगमार्क / मल गुटिकाएं)।
(d) मछली (Fish): प्रति जाल पकड़ी गई मछलियों की संख्या (सापेक्ष घनत्व)।

Observe the triangular age pyramid with tiers 1 (base), 2 (middle) and 3 (top): (a) Label the three tiers 1, 2, 3 given in the age pyramid. (b) What type of population growth is represented by the above age pyramid?

त्रिभुजाकार आयु पिरामिड (जिसमें नीचे से ऊपर स्तर 1, 2 और 3 दिए गए हैं) को देखकर उत्तर दीजिए: (a) आयु पिरामिड में दिए गए तीनों स्तरों 1, 2, 3 को नामांकित कीजिए। (b) उपरोक्त आयु पिरामिड किस प्रकार की समष्टि वृद्धि को दर्शाता है?

(a) Labelling of Three Tiers:
• Tier 1 (Base) = Pre-reproductive age group
• Tier 2 (Middle) = Reproductive age group
• Tier 3 (Top) = Post-reproductive age group
(b) Type of Population Growth: Expanding (Growing) Population, because the pre-reproductive base is broader than the reproductive tier.

(a) तीनों स्तरों का नामांकन:
• स्तर 1 (आधार) = पूर्व-प्रजनन आयु वर्ग (Pre-reproductive)
• स्तर 2 (मध्य) = प्रजननशील आयु वर्ग (Reproductive)
• स्तर 3 (शीर्ष) = प्रजननोत्तर आयु वर्ग (Post-reproductive)
(b) समष्टि वृद्धि का प्रकार: बढ़ती हुई / विस्तारित समष्टि (Expanding population)।

In an association of two animal species, one is a termite which feeds on wood and the other is a protozoan Trichonympha present in the gut of the termite. What type of association they establish?

दो जंतु प्रजातियों के सहचरी में, एक दीमक (termite) है जो लकड़ी खाती है और दूसरा प्रोटोजोआ ट्राइकोनिम्फा (Trichonympha) है जो दीमक की आंत में रहता है। वे किस प्रकार का संबंध स्थापित करते हैं?

They establish Mutualism ($+, +$).
The termite provides shelter and wood particles to Trichonympha, while the protozoan secretes cellulase enzyme to digest cellulose in wood for the termite. Neither can survive without the other.

वे सहपकारिता / सहजीविता (Mutualism) ($+, +$) स्थापित करते हैं।
दीमक ट्राइकोनिम्फा को आवास और लकड़ी के कण देती है, और बदले में प्रोटोजोआ दीमक के लिए लकड़ी के सेलुलोज का पाचन करता है।

Lianas are vascular plants rooted in the ground and maintain erectness of their stem by making use of other trees for support. They do not maintain direct nutritional relation with those trees. Discuss the type of association the lianas have with the trees.

लियाना (काष्ठीय आरोही लताएं) जमीन में जड़ जमाए संवहनी पादप हैं जो सहारे के लिए अन्य वृक्षों का उपयोग कर ऊपर चढ़ते हैं, पर उनसे कोई सीधा पोषण संबंध नहीं रखते। वृक्षों के साथ उनके संबंध के प्रकार की चर्चा कीजिए।

Lianas show Commensalism ($+, 0$) with the supporting trees.
Lianas are benefitted ($+$) as they get mechanical support to reach the top canopy for sunlight without spending energy on a thick trunk, while the supporting tree is neither harmed nor benefitted ($0$).

लियाना (Lianas) सहारा देने वाले वृक्षों के साथ सहभोजिता (Commensalism) ($+, 0$) दर्शाते हैं।
लियाना को सूर्य के प्रकाश तक पहुँचने के लिए यांत्रिक सहारा मिलता है (लाभ $+$), जबकि वृक्ष को इससे न कोई लाभ होता है और न ही कोई पोषण हानि ($0$)।

List any four characters that are employed in human population census.

मानव जनगणना (human population census) में प्रयुक्त होने वाले किन्हीं चार लक्षणों की सूची बनाइए।

1. Population density and total number of individuals.
2. Sex ratio (number of females per 1000 males).
3. Age distribution (pre-reproductive, reproductive and post-reproductive groups).
4. Natality (Birth rate), Mortality (Death rate) and Literacy rate.

1. जनसंख्या घनत्व और कुल व्यक्तियों की संख्या।
2. लिंग अनुपात (Sex ratio)।
3. आयु वितरण (Age distribution)।
4. जन्म दर (Natality), मृत्यु दर (Mortality) और साक्षरता दर।

Give one example for each of the following types: (a) Migratory animal (b) Camouflaged animal (c) Predator animal (d) Biological control agent (e) Phytophagous animal (f) Chemical defense agent

निम्नलिखित प्रत्येक प्रकार के लिए एक-एक उदाहरण दीजिए: (a) प्रवासी जंतु (b) छद्मावरण युक्त जंतु (c) परभक्षी जंतु (d) जैविक नियंत्रण कारक (e) पादपभक्षी जंतु (f) रासायनिक रक्षा कारक

(a) Migratory animal: Siberian crane (visits Keoladeo National Park, Bharatpur).
(b) Camouflaged animal: Chameleon / Tree frog / Praying mantis.
(c) Predator animal: Tiger / Lion / Pisaster starfish.
(d) Biological control agent: Cactus-feeding moth (Cactoblastis) / Ladybird beetle.
(e) Phytophagous animal: Locust / Butterfly caterpillar / Aphids.
(f) Chemical defense agent: Cardiac glycosides in Calotropis (or Monarch butterfly).

(a) प्रवासी जंतु: साइबेरियन सारस (Siberian crane)।
(b) छद्मावरण युक्त जंतु: गिरगिट (Chameleon) / मेंढक।
(c) परभक्षी जंतु: बाघ (Tiger) / शेर / पिसास्टर तारा मछली।
(d) जैविक नियंत्रण कारक: कैक्टस भक्षी शलभ (Moth) / लेडीबर्ड भृंग।
(e) पादपभक्षी जंतु: टिड्डा / तितली का कैटरपिलर / एफिड्स।
(f) रासायनिक रक्षा कारक: मदार (Calotropis) में कार्डियक ग्लाइकोसाइड।

Fill in the blanks in the table of Population Interactions (Species A, Species B, Type of Interaction, Example).

समष्टि अंतःक्रियाओं की तालिका (प्रजाति A, प्रजाति B, अंतःक्रिया का प्रकार, उदाहरण) में रिक्त स्थान भरिए।

Species A	Species B	Type of Interaction	Example
$+$	$+$	Mutualism	Lichens / Mycorrhiza / Fig and Wasp
$+$	$-$	Predation (or Parasitism)	Tiger and Deer (or Lice on human)
$+$	$0$	Commensalism	Orchid on mango branch / Cattle egret

प्रजाति A	प्रजाति B	अंतःक्रिया का प्रकार	उदाहरण
$+$	$+$	सहपकारिता (Mutualism)	लाइकेन / माइकोराइजा / अंजीर व ततैया
$+$	$-$	परभक्षण (या परजीविता)	बाघ और हिरण (या मानव पर जूँ)
$+$	$0$	सहभोजिता (Commensalism)	आम की शाखा पर ऑर्किड / चारण पशु व बगुला

Observe the set of 4 figures A (Butterfly on flower), B (Insect feeding on leaf/prey), C (Egret on buffalo) and D (Cheetah hunting deer) and answer: (i) Which one of the figures shows mutualism? (ii) What kind of association is shown in D? (iii) Name the organisms and the association in C. (iv) What role is the insect performing in B?

NCERT Exemplar के 4 चित्रों A (फूल पर तितली), B (पत्ती/शिकार खाता कीट), C (भैंस पर बगुला) और D (शिकार करता चीता) का अवलोकन कर उत्तर दीजिए: (i) कौन-सा चित्र सहोपकारिता (mutualism) दर्शाता है? (ii) चित्र D में किस प्रकार का संबंध दिखाया गया है? (iii) चित्र C में जीवों और संबंध का नाम लिखिए। (iv) चित्र B में कीट क्या भूमिका निभा रहा है?

(i) Figure A (Butterfly pollinating flower and getting nectar shows Mutualism).
(ii) Predation (Cheetah preying on deer).
(iii) Organisms: Cattle egret and Grazing buffalo/cattle; Association: Commensalism.
(iv) The insect is acting as a Phytophagous herbivore (predator on plant).

(i) चित्र A (फूल का परागण करती तितली सहोपकारिता / Mutualism दर्शाती है)।
(ii) परभक्षण (Predation)।
(iii) जीव: बगुला (Cattle egret) और भैंस/मवेशी; संबंध: सहभोजिता (Commensalism)।
(iv) कीट पादपभक्षी (शाकाहारी परभक्षी) की भूमिका निभा रहा है।

(a) Which element/salts are responsible for causing soil salinity? At what concentration does the soil become saline? (b) Does light factor affect the distribution of organisms? Write a brief note giving suitable examples.

(a) मृदा लवणता (soil salinity) के लिए कौन-से तत्व/लवण उत्तरदायी हैं? किस सांद्रता पर मृदा लवणीय हो जाती है? (b) क्या प्रकाश कारक जीवों के वितरण को प्रभावित करता है? उपयुक्त उदाहरण देते हुए संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए।

(a) Soil Salinity: Caused by soluble salts of Sodium ($\text{Na}^+$), Calcium ($\text{Ca}^{2+}$), and Magnesium ($\text{Mg}^{2+}$) (chlorides and sulphates). Soil becomes saline when electrical conductivity exceeds $4\text{ dS/m}$ (or salt concentration exceeds $0.5\%$).
(b) Effect of Light on Distribution:
• In Plants: Small herbs and shrubs (sciophytes) growing under tall forest canopies are adapted to photosynthesise optimally under very low light, and many plants depend on photoperiodism for flowering.
• In Animals: Many animals use diurnal and seasonal variations in light intensity and photoperiod as cues for timing their foraging, reproductive and migratory activities.

(a) मृदा लवणता: यह मुख्यतः सोडियम ($\text{Na}^+$), कैल्शियम ($\text{Ca}^{2+}$) और मैग्नीशियम ($\text{Mg}^{2+}$) के घुलनशील लवणों के कारण होती है (जब विद्युत चालकता $> 4\text{ dS/m}$ या लवण सांद्रता $> 0.5\%$ हो जाए)।
(b) जीवों के वितरण पर प्रकाश का प्रभाव:
• पादपों में: वनों में बड़े वृक्षों के नीचे उगने वाले छोटे शाक व झाड़ियाँ कम प्रकाश में प्रकाश-संश्लेषण हेतु अनुकूलित होते हैं तथा पादपों में पुष्पन (फूल आना) दीप्तिकालिता पर निर्भर करता है।
• जंतुओं में: अनेक जंतु प्रकाश की तीव्रता और अवधि का उपयोग अपने भोजन की तलाश, प्रजनन और प्रवास के समय-निर्धारण के लिए करते हैं।

Class 12th | Biology | Biotechnology: Principles and Processes (जैव प्रौद्योगिकी: सिद्धांत एवं प्रक्रम) | Subjective Questions | 5 Marks | Merit Yard

2026-10-29T03:31:16.792-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

BIOTECHNOLOGY: PRINCIPLES AND PROCESSES
(जैव प्रौद्योगिकी : सिद्धांत व प्रक्रम)

PART 3: 5 MARKS QUESTIONS (ALL 10 Qs)

English हिंदी Bilingual

What is meant by Genetic Engineering (Recombinant DNA Technology)? List and explain the sequential steps involved in this technology.

आनुवंशिक अभियांत्रिकी (पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी) से क्या तात्पर्य है? इस प्रौद्योगिकी में शामिल क्रमिक चरणों की सूची बनाइए और संक्षेप में समझाइए।

Genetic Engineering: Techniques to alter the chemistry of genetic material (DNA and RNA) to introduce them into host organisms and change their phenotype.

Isolation of Genetic Material (DNA): Breaking open cells using enzymes (lysozyme, cellulase, chitinase), removing RNA and proteins using RNase and protease, and precipitating pure DNA with chilled ethanol.

Cutting of DNA & Gel Electrophoresis: Cleaving source DNA and vector DNA with the same restriction endonuclease and separating the desired DNA fragment by agarose gel electrophoresis.

Amplification using PCR & Ligation: Synthesising multiple copies of the gene of interest using PCR and ligating it with the cut vector using DNA ligase to form recombinant DNA.

Insertion into Competent Host: Introducing the recombinant DNA into a competent recipient host cell (e.g., E. coli) and selecting transformants using selectable markers.

Obtaining Foreign Gene Product & Downstream Processing: Culturing host cells at large scale in bioreactors to express the recombinant protein, followed by separation and purification (downstream processing).

आनुवंशिक अभियांत्रिकी: आनुवंशिक पदार्थ (DNA और RNA) के रसायन में परिवर्तन कर उसे परपोषी जीवों में प्रवेश कराने की तकनीक को आनुवंशिक अभियांत्रिकी कहते हैं। इसके क्रमिक चरण निम्नलिखित हैं:

आनुवंशिक पदार्थ (DNA) का पृथक्करण: एंजाइमों (लाइसोजाइम, सेल्युलेज, काइटिनेज) से कोशिका भित्ति तोड़कर, आरएनए व प्रोटीन हटाकर ठंडे इथेनॉल द्वारा शुद्ध डीएनए को अवक्षेपित करना।

विशिष्ट स्थलों पर डीएनए को काटना: स्रोत डीएनए और संवाहक डीएनए को एक ही प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज से काटना तथा जेल वैद्युतकणसंचलन द्वारा वांछित डीएनए खंड को अलग करना।

PCR द्वारा जीन का आवर्धन एवं जोड़ना (Ligation): PCR द्वारा वांछित जीन की अनेक प्रतियाँ बनाना और डीएनए लाइगेज द्वारा संवाहक से जोड़कर पुनर्योगज डीएनए बनाना।

पुनर्योगज डीएनए का परपोषी में निवेशन: सक्षम परपोषी कोशिका (जैसे E. coli) में पुनर्योगज डीएनए को प्रवेश कराना।

बाहरी जीन उत्पाद प्राप्त करना एवं अनुप्रवाह संसाधन: बायोरिएक्टर में बड़े पैमाने पर संवर्धन कर वांछित प्रोटीन प्राप्त करना तथा उसका पृथक्करण व शोधन (अनुप्रवाह संसाधन) करना।

Explain the process of separation and isolation of DNA fragments by Agarose Gel Electrophoresis with a neat diagram.

एगारोज जेल वैद्युतकणसंचलन (Agarose Gel Electrophoresis) द्वारा डीएनए खंडों के पृथक्करण और विलगन की प्रक्रिया को स्वच्छ चित्र सहित समझाइए।

Principle & Matrix: Cutting of DNA by restriction endonucleases results in DNA fragments, which are separated by gel electrophoresis using agarose gel (a natural polymer extracted from seaweeds) as the matrix.

Movement Towards Anode: Since DNA fragments are negatively charged molecules, they are loaded in wells at the cathode ($-$) end and forced to move towards the positive electrode (anode $+$) under an electric field.

Sieving Effect (Separation by Size): DNA fragments separate according to their size through the sieving effect of agarose gel — smaller the fragment size, the farther it moves.

Staining & Visualisation: Separated DNA fragments are stained with ethidium bromide followed by exposure to UV radiation, appearing as bright orange-coloured bands.

Elution: The separated bands of DNA are cut out from the agarose gel and extracted from the gel piece; this step is called elution.

सिद्धांत एवं आधात्री (Matrix): प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज द्वारा काटे गए डीएनए खंडों को जेल वैद्युतकणसंचलन द्वारा पृथक किया जाता है, जिसमें समुद्री घास (seaweeds) से प्राप्त प्राकृतिक बहुलक एगारोज जेल का उपयोग माध्यम के रूप में होता है।

एनोड (धनाग्र) की ओर गति: डीएनए खंड ऋणावेशित अणु होते हैं, इसलिए विद्युत क्षेत्र में रखने पर ये कैथोड ($-$) सिरे के कूपों (wells) से धनावेशित इलेक्ट्रोड (एनोड $+$) की ओर गति करते हैं।

चालनी प्रभाव (आकार के अनुसार पृथक्करण): एगारोज जेल के चालनी प्रभाव (sieving effect) के कारण डीएनए खंड अपने आकार के अनुसार अलग होते हैं — खंड का आकार जितना छोटा होता है, वह उतना ही अधिक दूर जाता है।

अभिरंजन एवं अवलोकन: डीएनए खंडों को एथीडियम ब्रोमाइड से अभिरंजित कर पराबैंगनी विकिरण (UV light) में देखने पर ये चमकीली नारंगी पट्टियों के रूप में दिखते हैं।

क्षालन (Elution): डीएनए की पट्टियों को जेल से काटकर बाहर निकालना और निष्कर्षित करना क्षालन (elution) कहलाता है।

Fig 2: Agarose Gel Electrophoresis

What is Polymerase Chain Reaction (PCR)? Explain the three steps of PCR with a neat labelled diagram.

पॉलीमरेज श्रृंखला अभिक्रिया (PCR) क्या है? स्वच्छ नामांकित चित्र की सहायता से PCR के तीनों चरणों को समझाइए।

Polymerase Chain Reaction (PCR): An in vitro technique (developed by Kary Mullis) in which multiple copies ($\sim 1\text{ billion copies}$ in 30 cycles) of the gene/DNA of interest are synthesised using two sets of primers and thermostable Taq DNA polymerase (isolated from Thermus aquaticus).

Denaturation ($\sim 94^\circ\text{C}$): The target double-stranded DNA (dsDNA) is heated to a high temperature to break hydrogen bonds and separate the two DNA strands, each acting as a template.

Primer Annealing ($\sim 50\text{--}60^\circ\text{C}$): Two sets of small chemically synthesised oligonucleotide primers bind (anneal) to the $3'$-ends of the separated template strands.

Extension of Primers ($\sim 72^\circ\text{C}$): Thermostable Taq DNA polymerase extends the primers using deoxynucleotides (dNTPs) along the genomic DNA template, amplifying the DNA segment $\sim 1\text{ billion}$ times after 30 cycles.

पॉलीमरेज श्रृंखला अभिक्रिया (PCR): एक पात्रे (in vitro) तकनीक है जिसमें दो प्राइमर समुच्चयों और ऊष्मस्थिर Taq डीएनए पॉलीमरेज (थर्मस एक्वेटिकस जीवाणु से प्राप्त) का उपयोग कर वांछित जीन की करोड़ों-अरबों प्रतियाँ बनाई जाती हैं। प्रत्येक चक्र में तीन चरण होते हैं:

निष्क्रियकरण / विकृतीकरण (Denaturation — $\sim 94^\circ\text{C}$): उच्च ताप द्वारा द्विरज्जुकी डीएनए के दोनों रज्जुकों को अलग किया जाता है ताकि वे टेम्पलेट का कार्य कर सकें।

तापानुशीतन (Primer Annealing — $\sim 50\text{--}60^\circ\text{C}$): रासायनिक रूप से संश्लेषित दो छोटे ओलिगोन्यूक्लियोटाइड प्राइमर पृथक हुए टेम्पलेट रज्जुकों के $3'$-सिरों से जुड़ते हैं।

प्राइमर का प्रसार (Extension — $\sim 72^\circ\text{C}$): तापस्थायी Taq डीएनए पॉलीमरेज डीऑक्सीन्यूक्लियोटाइड्स की सहायता से प्राइमरों का विस्तार कर नए डीएनए रज्जुक बनाता है (30 चक्रों में $\sim 1\text{ बिलियन}$ गुना आवर्धन)।

Fig 3: Polymerase Chain Reaction (PCR)

What are Cloning Vectors? Explain the four essential features required to facilitate cloning into a vector.

क्लोनिंग संवाहक (Cloning Vectors) क्या हैं? किसी संवाहक में क्लोनिंग को सुगम बनाने के लिए आवश्यक चार विशेषताओं का वर्णन कीजिए।

Cloning Vectors: DNA molecules (such as plasmids and bacteriophages) that can replicate independently within bacterial/host cells and are used to carry and multiply foreign DNA fragments.

Origin of Replication (ori): Sequence from where replication starts; any piece of DNA linked to it replicates inside the host cell. It also controls the copy number of linked DNA.

Selectable Marker: Helps in identifying and eliminating non-transformants and selectively permitting growth of transformants (e.g., genes encoding resistance to antibiotics like ampicillin, chloramphenicol, tetracycline or kanamycin for E. coli).

Cloning (Recognition) Sites: The vector must have very few, preferably single, recognition sites for commonly used restriction enzymes (e.g., BamH I in $\text{tet}^R$ and Pst I in $\text{amp}^R$ of pBR322) so the vector is not cut into multiple pieces.

Vectors for Cloning Genes in Plants and Animals: Disarmed Ti plasmid of Agrobacterium tumefaciens is used to deliver genes into dicot plants, and disarmed retroviruses are used for animal cells.

क्लोनिंग संवाहक: वे डीएनए अणु (जैसे प्लाज्मिड और जीवाणुभोजी) जो परपोषी कोशिका में स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति कर सकते हैं और बाहरी डीएनए को ले जाने व गुणित करने का कार्य करते हैं। इनकी चार मुख्य विशेषताएँ हैं:

प्रतिकृति की उत्पत्ति (Origin of replication — ori): वह अनुक्रम जहाँ से प्रतिकृति शुरू होती है तथा यह जुड़े हुए डीएनए की प्रतिलिपि संख्या (copy number) को नियंत्रित करता है।

वरणयोग्य चिह्नक (Selectable Marker): यह अरूपांतरजों को समाप्त करने और रूपांतरजों (transformants) की चयनात्मक वृद्धि में सहायता करता है (जैसे E. coli में एम्पिसिलीन, क्लोरैम्फेनिकॉल, टेट्रासाइक्लिन या कैनामाइसिन प्रतिरोधी जीन)।

क्लोनिंग स्थल (Cloning Sites): बाहरी डीएनए को जोड़ने के लिए संवाहक में प्रतिबंधन एंजाइमों के लिए एकल पहचान स्थल होना चाहिए (जैसे pBR322 के $\text{tet}^R$ में BamH I स्थल)।

पौधों और जंतुओं में क्लोनिंग हेतु संवाहक: पौधों में जीन स्थानांतरण हेतु एग्रोबैक्टीरियम का निरस्त्र Ti प्लाज्मिड तथा जंतुओं में निरस्त्र पश्चविषाणु (retroviruses) उपयोग किए जाते हैं।

"For selection of recombinants, insertional inactivation of antibiotic marker has been superseded by insertional inactivation of a marker gene coding for a chromogenic substrate." Give reasons.

"पुनर्योगजों के चयन के लिए प्रतिजैविक चिह्नक की निवेशी निष्क्रियता का स्थान वर्णोत्पादक (chromogenic) पदार्थ का कूटलेखन करने वाले चिह्नक जीन की निवेशी निष्क्रियता ने ले लिया है।" कारण बताइए।

Antibiotic Inactivation in pBR322 is Cumbersome: When foreign DNA is ligated at the BamH I site of $\text{tet}^R$ gene in pBR322, recombinant plasmids lose tetracycline resistance. Selecting them is a cumbersome procedure because it requires simultaneous replica plating on two plates having different antibiotics (recombinants grow on ampicillin medium but die on tetracycline medium).

Alternative Chromogenic Marker ($\beta$-galactosidase): To overcome this, a recombinant DNA is inserted within the coding sequence of the enzyme $\beta$-galactosidase, resulting in insertional inactivation of the enzyme gene.

Single-Plate Colour Selection (Blue vs White Colonies): In the presence of a chromogenic substrate on a single plate:
• Non-recombinants (no insert): Produce active $\beta$-galactosidase and give blue-coloured colonies.
• Recombinants (with insert): Do not produce any colour and are directly identified as white (colourless) colonies.

प्रतिजैविक निष्क्रियता विधि जटिल है: जब pBR322 के टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोधी जीन ($\text{tet}^R$) के BamH I स्थल पर बाहरी डीएनए जोड़ा जाता है, तो उसका टेट्रासाइक्लिन प्रतिरोध समाप्त हो जाता है। इससे पुनर्योगजों का चयन एक जटिल प्रक्रिया है क्योंकि इसके लिए अलग-अलग प्रतिजैविकों वाली दो प्लेटों पर एक साथ प्लेटिंग करनी पड़ती है।

वर्णोत्पादक (Chromogenic) चिह्नक द्वारा निवेशी निष्क्रियता: इस जटिलता से बचने के लिए पुनर्योगज डीएनए को $\beta$-गैलेक्टोसिडेज एंजाइम के कूटलेखन अनुक्रम के भीतर निवेशित किया जाता है, जिससे एंजाइम जीन निष्क्रिय हो जाता है (निवेशी निष्क्रियता)।

एक ही प्लेट पर रंग के आधार पर चयन (नीली बनाम सफेद कॉलोनियाँ): वर्णोत्पादक पदार्थ की उपस्थिति में एक ही प्लेट पर:
• अपुनर्योगज (बिना निवेश के): नीले रंग की कॉलोनियाँ (निवह) बनाते हैं।
• पुनर्योगज (बाहरी डीएनए युक्त): कोई रंग उत्पन्न नहीं करते और सीधे सफेद (रंगहीन) कॉलोनियों के रूप में पहचाने जाते हैं।

Describe the role of Agrobacterium tumefaciens in transforming a plant cell, and explain how retroviruses are used for animal cells.

एक पादप कोशिका के रूपांतरण में एग्रोबैक्टीरियम ट्यूमीफेशियंस की भूमिका का वर्णन कीजिए तथा बताइए कि जंतु कोशिकाओं के लिए पश्चविषाणुओं (retroviruses) का उपयोग कैसे किया जाता है?

Natural Action of Agrobacterium tumefaciens: Agrobacterium tumefaciens is a soil bacterium and pathogen of several dicot plants. It naturally delivers a piece of DNA known as 'T-DNA' (from its Tumour-inducing or Ti plasmid) to transform normal plant cells into a crown gall tumour and direct them to produce chemicals required by the pathogen.

Modification of Ti Plasmid as a Natural Genetic Engineer: Scientists have modified (disarmed) the Ti plasmid by removing its tumour-inducing genes and inserting the gene of interest into the T-DNA region. It is no longer pathogenic to plants, but still uses its natural transfer mechanism to deliver our desirable genes into a variety of plants.

Disarmed Retroviruses for Animal Cells: Similarly, retroviruses in animals (which naturally transform normal cells into cancerous cells) have been disarmed and are used as vectors to deliver desirable genes into animal/human cells (e.g., in ADA gene therapy).

एग्रोबैक्टीरियम ट्यूमीफेशियंस की प्राकृतिक क्रिया: एग्रोबैक्टीरियम ट्यूमीफेशियंस कई द्विबीजपत्री पादपों का एक रोगजनक जीवाणु है। यह अपने अर्बुद-प्रेरक (Ti plasmid) के 'T-DNA' नामक डीएनए खंड को सामान्य पादप कोशिकाओं में स्थानांतरित कर उन्हें अर्बुद (ट्यूमर) में रूपांतरित कर देता है।

Ti प्लाज्मिड का क्लोनिंग संवाहक के रूप में रूपांतरण: वैज्ञानिकों ने Ti प्लाज्मिड से अर्बुद उत्पन्न करने वाले जीनों को हटाकर उसे 'निरस्त्र' (disarmed) कर दिया है और T-DNA में वांछित जीन जोड़ दिया है। अब यह पौधों के लिए रोगजनक नहीं रहा, परंतु अपने प्राकृतिक तंत्र का उपयोग कर हमारे वांछित जीनों को पादप कोशिकाओं में पहुँचा देता है।

जंतु कोशिकाओं के लिए निरस्त्र पश्चविषाणु: इसी प्रकार जंतुओं में सामान्य कोशिकाओं को कैंसर कोशिकाओं में बदलने वाले पश्चविषाणुओं (retroviruses) को भी निरस्त्र कर जंतु कोशिकाओं में वांछित जीन पहुँचाने के लिए संवाहक के रूप में उपयोग किया जाता है।

Illustrate the design of a Bioreactor. Highlight the difference between a flask in your laboratory and a bioreactor which allows cells to grow in a continuous culture system.

एक बायोरिएक्टर (Bioreactor) की संरचना का सचित्र वर्णन कीजिए। अपनी प्रयोगशाला के एक फ्लास्क और सतत संवर्धन प्रणाली वाले बायोरिएक्टर के बीच अंतर स्पष्ट कीजिए।

1. Design & Components of a Stirred-Tank Bioreactor:

A bioreactor is a large cylindrical vessel (100–1000 litres) with a curved base to facilitate even mixing of reactor contents. The two common types are Simple stirred-tank bioreactor and Sparged stirred-tank bioreactor (where sterile air bubbles dramatically increase oxygen transfer area).
Six Essential Components: (i) An agitator system (flat-bladed impeller), (ii) An oxygen delivery system (sterile air), (iii) A foam control system (foam breaker), (iv) A temperature control system, (v) A pH control system (acid/base port), and (vi) Sampling ports to withdraw small volumes of culture periodically.

2. Laboratory Flask vs Continuous Culture Bioreactor:

Small laboratory flasks cannot yield appreciable quantities of products and nutrients get depleted quickly. In a continuous culture bioreactor, used medium is drained out from one side while fresh medium is added from the other to maintain cells in their physiologically most active log/exponential phase, producing a much larger biomass and higher yield of desired protein.

1. विलोडक-हौज बायोरिएक्टर की संरचना एवं घटक:

बायोरिएक्टर एक बड़ा बेलनाकार पात्र (100–1000 लीटर) होता है जिसका आधार घुमावदार होता है ताकि संवर्धित अच्छी तरह मिश्रित हो सके। यह दो प्रकार का होता है — साधारण विलोडक-हौज बायोरिएक्टर और दंड विलोडक-हौज (sparged) बायोरिएक्टर।
छह मुख्य घटक: (i) प्रक्षोभक तंत्र (agitator / चपटे फलक वाला प्रेरक), (ii) ऑक्सीजन प्रदायी तंत्र (जीवाणुरहित हवा), (iii) झाग नियंत्रण तंत्र (फेन निवारक), (iv) तापमान नियंत्रण तंत्र, (v) pH नियंत्रण तंत्र (अम्ल/क्षार), तथा (vi) प्रतिचयन द्वार (sampling ports)।

2. प्रयोगशाला फ्लास्क बनाम सतत संवर्धन बायोरिएक्टर:

प्रयोगशाला के छोटे फ्लास्क में उत्पाद की बड़ी मात्रा प्राप्त नहीं हो सकती। इसके विपरीत, बायोरिएक्टर की सतत संवर्धन प्रणाली (continuous culture system) में एक तरफ से प्रयुक्त माध्यम निकाला जाता है और दूसरी तरफ से ताजा माध्यम डाला जाता है, जिससे कोशिकाएं अपनी सर्वाधिक सक्रिय लॉग/चरघातांकी प्रावस्था (exponential phase) में बनी रहती हैं और वांछित प्रोटीन की उच्च लब्धि प्राप्त होती है।

Fig 7: Simple Stirred-Tank Bioreactor

How can human Insulin be produced by Recombinant DNA Technology? Explain in steps.

पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी द्वारा मानव इंसुलिन का उत्पादन कैसे किया जा सकता है? चरणबद्ध रूप में समझाइए।

Structure of Human Insulin & Challenge: Mature human insulin consists of two short polypeptide chains — chain A and chain B linked by disulphide bridges. In humans, it is synthesised as an inactive pro-hormone (proinsulin) containing an extra C-peptide stretch, which is removed during maturation.

Synthesis of DNA Sequences (Eli Lilly, 1983): Two separate DNA sequences corresponding to chain A and chain B of human insulin were chemically synthesised (or cDNA prepared from mRNA using reverse transcriptase).

Cloning in Plasmid Vector (pBR322) & E. coli: These DNA sequences were introduced into plasmids of Escherichia coli (linked to $\beta$-galactosidase gene) and cultured in bioreactors to produce insulin chains A and B separately.

Extraction & Joining by Disulphide Bonds: Chains A and B were extracted, purified (using cyanogen bromide), and combined in vitro by creating disulphide bonds to form active human insulin (Humulin).

मानव इंसुलिन की संरचना: परिपक्व मानव इंसुलिन में दो छोटी पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं — श्रृंखला A और श्रृंखला B होती हैं जो आपस में डाइसल्फाइड बंधों द्वारा जुड़ी होती हैं। मानव में यह प्राक्-हार्मोन (प्रोइंसुलिन) के रूप में बनता है जिसमें अतिरिक्त C-पेप्टाइड होता है जो परिपक्वन के समय अलग हो जाता है।

डीएनए अनुक्रमों का निर्माण (एली लिली, 1983): मानव इंसुलिन की श्रृंखला A और श्रृंखला B के अनुरूप दो डीएनए अनुक्रम तैयार किए गए (अथवा रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज द्वारा mRNA से cDNA बनाया गया)।

E. coli के प्लाज्मिड में निवेशन एवं संवर्धन: इन डीएनए अनुक्रमों को ई. कोलाई (E. coli) के प्लाज्मिड (pBR322) में प्रवेश कराकर बायोरिएक्टर में संवर्धित किया गया, जिससे श्रृंखला A और B अलग-अलग निर्मित हुईं।

निष्कर्षण एवं डाइसल्फाइड बंध निर्माण: दोनों श्रृंखलाओं (A तथा B) को निकालकर शुद्ध किया गया और पात्रे (in vitro) डाइसल्फाइड बंध बनाकर आपस में जोड़ दिया गया, जिससे सक्रिय मानव इंसुलिन (ह्यूमुलिन / Humulin) प्राप्त हुआ।

Give a detailed account of Restriction Enzymes (discovery, types of nucleases, palindromic sequences, and mechanism of action in forming sticky ends).

प्रतिबंधन एंजाइमों (खोज, न्यूक्लिएज के प्रकार, पैलिंड्रोमिक अनुक्रम और चिपचिपे सिरे बनाने की क्रियाविधि) का विस्तृत विवरण दीजिए।

Discovery & Diversity: In 1963, two enzymes restricting bacteriophage growth in E. coli were isolated (methylase and restriction endonuclease). The first restriction endonuclease Hind II was isolated 5 years later (recognises a 6 bp sequence). Today, over 900 restriction enzymes have been isolated from over 230 strains of bacteria.

Types of Nucleases: Restriction enzymes belong to the class nucleases, which are of two kinds:
• Exonucleases: Remove nucleotides from the ends of DNA.
• Endonucleases: Make cuts at specific positions within the DNA.

Palindromic Recognition Sequences: Each restriction endonuclease inspects a DNA sequence and recognises a specific palindromic nucleotide sequence (base pairs that read the same on both strands when orientation of reading $5' \rightarrow 3'$ is kept the same, e.g., $5'\text{-GAATTC-}3' / 3'\text{-CTTAAG-}5'$ for EcoRI).

Formation of Sticky Ends: Restriction enzymes cut the DNA strand a little away from the centre of the palindrome site, but between the same two bases on opposite strands, leaving overhanging single-stranded stretches called sticky ends, which form hydrogen bonds with their complementary counterparts and facilitate the action of DNA ligase.

खोज एवं विविधता: 1963 में E. coli में जीवाणुभोजी की वृद्धि को रोकने वाले दो एंजाइम पृथक किए गए। प्रथम प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज Hind II था (जो 6 क्षार युग्मों के अनुक्रम को पहचानता है)। आज 230 से अधिक जीवाणु प्रभेदों से 900 से अधिक प्रतिबंधन एंजाइम खोजे जा चुके हैं।

न्यूक्लिएज के प्रकार: प्रतिबंधन एंजाइम न्यूक्लिएज वर्ग के अंतर्गत आते हैं जो दो प्रकार के होते हैं:
• एक्सोन्यूक्लिएज: डीएनए के सिरों से न्यूक्लियोटाइड हटाते हैं।
• एंडोन्यूक्लिएज: डीएनए के भीतर विशिष्ट स्थलों पर काटते हैं।

पैलिंड्रोमिक पहचान अनुक्रम: प्रत्येक प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज डीएनए में एक विशिष्ट पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को पहचानता है (जो $5' \rightarrow 3'$ दिशा में दोनों रज्जुकों पर एक समान पढ़ा जाता है, जैसे EcoRI के लिए $5'\text{-GAATTC-}3'$)।

चिपचिपे सिरों (Sticky Ends) का निर्माण: ये एंजाइम पैलिंड्रोम स्थल के केंद्र से थोड़ा हटकर परंतु विपरीत रज्जुकों पर उन्हीं दो क्षारों के बीच काटते हैं, जिससे सिरों पर एकलरज्जुकी उभरे हुए भाग छूट जाते हैं जिन्हें चिपचिपे सिरे (sticky ends) कहते हैं। ये अपने पूरक कटे प्रतिरूपों के साथ हाइड्रोजन आबंध बनाते हैं और डीएनए लाइगेज के कार्य को सुगम बनाते हैं।

Describe the complete process of Isolation of Genetic Material (Pure DNA) from bacterial, plant and fungal cells.

जीवाणु, पादप और कवक कोशिकाओं से आनुवंशिक पदार्थ (शुद्ध डीएनए) के पृथक्करण की संपूर्ण प्रक्रिया का वर्णन कीजिए।

To cut DNA with restriction enzymes, it needs to be in pure form, free from other macromolecules (cell wall, membranes, RNA, proteins, polysaccharides and lipids):

Enzymatic Lysis of Cell Wall: Cells are treated with specific wall-degrading enzymes to break them open:
• Bacterial cells: Treated with Lysozyme
• Plant cells: Treated with Cellulase
• Fungal cells: Treated with Chitinase

Removal of RNA & Protein Impurities:
• RNA is removed by treatment with the enzyme ribonuclease (RNase).
• Proteins (histones) intertwined with DNA are removed by treatment with protease.

Precipitation with Chilled Ethanol & Spooling: After removing other macromolecules, purified DNA ultimately precipitates out as a collection of fine threads upon addition of chilled ethanol, and is removed by spooling.

प्रतिबंधन एंजाइमों की सहायता से डीएनए को काटने के लिए इसका अन्य वृहत्-अणुओं (RNA, प्रोटीन, लिपिड, पॉलीसैकेराइड) से मुक्त और शुद्ध रूप में होना आवश्यक है:

एंजाइमों द्वारा कोशिका भित्ति को तोड़ना: डीएनए को मुक्त करने के लिए कोशिकाओं को विशिष्ट एंजाइमों से उपचारित किया जाता है:
• जीवाणु कोशिकाएं: लाइसोजाइम (Lysozyme) द्वारा
• पादप कोशिकाएं: सेल्युलेज (Cellulase) द्वारा
• कवक कोशिकाएं: काइटिनेज (Chitinase) द्वारा

आरएनए (RNA) और प्रोटीन अशुद्धियों को हटाना:
• आरएनए (RNA) को राइबोन्यूक्लिएज (RNase) से उपचारित कर हटाया जाता है।
• डीएनए के साथ गुंथे हुए हिस्टोन प्रोटीन को प्रोटिएज (Protease) से उपचारित कर हटाया जाता है।

चिल्ड इथेनॉल द्वारा अवक्षेपण एवं स्पूलिंग (Spooling): अंत में चिल्ड इथेनॉल (ठंडा इथेनॉल) मिलाने पर शुद्ध डीएनए महीन धागों के समूह के रूप में अवक्षेपित हो जाता है, जिसे स्पूलिंग (spooling) द्वारा बाहर निकाल लिया जाता है।

Class 12th | Biology | Biotechnology: Principles and Processes (जैव प्रौद्योगिकी: सिद्धांत एवं प्रक्रम) | Subjective Questions | 3 Marks | Merit Yard

2026-10-29T03:24:22.924-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

BIOTECHNOLOGY: PRINCIPLES AND PROCESSES
(जैव प्रौद्योगिकी : सिद्धांत व प्रक्रम)

PART 2: 3 MARKS QUESTIONS (ALL 29 Qs)

English हिंदी Bilingual

Explain the technique of DNA cloning (Gene cloning).

डीएनए क्लोनिंग (जीन क्लोनिंग) की तकनीक को स्पष्ट कीजिए।

Definition: DNA cloning is a technique to produce multiple identical copies of a specific isolated DNA fragment (gene of interest) inside a host cell.
Ligation with Vector: The gene of interest is cut with a restriction endonuclease and linked to an autonomously replicating vector (such as a bacterial plasmid) having an origin of replication (ori) using DNA ligase to form a recombinant DNA molecule.
Multiplication in Host: This recombinant DNA is introduced into a competent host cell (e.g., E. coli), where it replicates using the host's DNA polymerase and produces numerous identical copies of the foreign gene.

परिभाषा: किसी विशिष्ट पृथक्कृत डीएनए खंड (वांछित जीन) की परपोषी कोशिका के भीतर अनेक समान प्रतिलिपियाँ (copies) तैयार करने की तकनीक को डीएनए क्लोनिंग (जीन क्लोनिंग) कहते हैं।
संवाहक के साथ जोड़ना: वांछित जीन को प्रतिबंधन एंजाइम से काटकर डीएनए लाइगेज की सहायता से एक संवाहक (जैसे जीवाणु प्लाज्मिड, जिसमें प्रतिकृति का मूल ori होता है) के साथ जोड़कर पुनर्योगज डीएनए बनाया जाता है।
परपोषी में गुणन: इस पुनर्योगज डीएनए को एक सक्षम परपोषी कोशिका (जैसे E. coli) में प्रवेश कराया जाता है, जहाँ यह विभाजित होकर वांछित जीन की अनेक समान प्रतियाँ बनाता है।

What are the essential characteristics/features that a Cloning Vector must possess?

एक क्लोनिंग संवाहक (Cloning Vector) में कौन-सी आवश्यक विशेषताएँ होनी चाहिए?

Origin of Replication (ori): A sequence from where replication starts; any piece of alien DNA linked to this sequence can replicate within host cells. It also controls the copy number of linked DNA.

Selectable Marker: Helps in identifying and eliminating non-transformants and selectively permitting the growth of transformants (e.g., antibiotic resistance genes like $\text{amp}^R, \text{tet}^R$, or lacZ gene).

Cloning (Recognition) Sites: The vector must have very few, preferably single, recognition sites for commonly used restriction enzymes to link the foreign DNA.

प्रतिकृति की उत्पत्ति (Origin of replication — ori): वह अनुक्रम जहाँ से प्रतिकृति की शुरुआत होती है तथा यह जुड़े हुए डीएनए की प्रतिलिपियों की संख्या (copy number) को भी नियंत्रित करता है।

वरणयोग्य चिह्नक (Selectable Marker): यह अरूपांतरित कोशिकाओं को पहचानने व समाप्त करने तथा रूपांतरजों (transformants) की चयनात्मक वृद्धि में सहायता करता है (जैसे $\text{amp}^R$ और $\text{tet}^R$ प्रतिजैविक प्रतिरोधी जीन)।

क्लोनिंग स्थल (Cloning Sites): बाहरी डीएनए को जोड़ने के लिए संवाहक में सामान्यतः प्रयुक्त प्रतिबंधन एंजाइमों के लिए एकल पहचान स्थल होना चाहिए।

What are Restriction Endonucleases? Explain with an example (EcoRI) the convention of naming these enzymes.

प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज क्या हैं? उदाहरण (EcoRI) की सहायता से इन एंजाइमों के नामकरण की परंपरा को समझाइए।

Restriction Endonucleases: Enzymes belonging to the class nucleases that recognise a specific palindromic nucleotide sequence in DNA and cut both strands of the DNA double helix at specific interior points.
Convention of Naming (with example of EcoRI isolated from Escherichia coli RY 13):
1. First letter ('E'): Comes from the genus name of the prokaryotic cell (Escherichia).
2. Second two letters ('co'): Come from the species name (coli).
3. Fourth letter ('R'): Derived from the name of the bacterial strain (RY 13).
4. Roman numeral ('I'): Indicates the order in which the enzyme was isolated from that strain of bacteria.

प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज: न्यूक्लिएज वर्ग के वे एंजाइम जो डीएनए के भीतर विशिष्ट पैलिंड्रोमिक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को पहचानते हैं और डीएनए द्विकुंडलिनी के दोनों रज्जुकों को विशिष्ट बिंदुओं पर काटते हैं।
नामकरण की परंपरा (Escherichia coli RY 13 से प्राप्त EcoRI का उदाहरण):
1. पहला अक्षर ('E'): जीवाणु के वंश (Genus) के नाम (Escherichia) से लिया जाता है।
2. अगले दो अक्षर ('co'): जाति (Species) के नाम (coli) से लिए जाते हैं।
3. चौथा अक्षर ('R'): जीवाणु के प्रभेद (Strain) के नाम (RY 13) से लिया जाता है।
4. रोमन अंक ('I'): उस प्रभेद से एंजाइम के पृथक किए जाने के क्रम (order) को दर्शाता है।

What is Downstream Processing?

अनुप्रवाह संसाधन (Downstream Processing) क्या है?

After completion of the biosynthetic stage in a bioreactor, the product has to be subjected through a series of processes before it is ready for marketing as a finished product.
These processes include separation and purification of the product, which are collectively referred to as downstream processing.
The purified product is then formulated with suitable preservatives, and undergoes thorough clinical trials (in case of drugs) and strict quality control testing.

जैव-संश्लेषण (biosynthetic) अवस्था के पूर्ण होने के बाद उत्पाद को बाजार में भेजने से पहले कई प्रक्रमों से गुजारा जाता है।
इन प्रक्रमों में उत्पाद का पृथक्करण एवं शोधन (separation and purification) सम्मिलित है, जिसे सामूहिक रूप से अनुप्रवाह संसाधन (downstream processing) कहते हैं।
इसके बाद उत्पाद को उपयुक्त परिरक्षकों (preservatives) के साथ संरूपित किया जाता है तथा औषधि के मामले में चिकित्सीय परीक्षण (clinical trials) और गुणवत्ता नियंत्रण परीक्षण किए जाते हैं।

Explain the importance of: (a) ori (b) $\text{amp}^R$ (and $\text{tet}^R$) (c) rop in the E. coli cloning vector pBR322, with a neat labelled diagram.

E. coli क्लोनिंग संवाहक pBR322 में निम्नलिखित के महत्व को नामांकित चित्र सहित समझाइए: (a) ori (b) $\text{amp}^R$ (तथा $\text{tet}^R$) (c) rop

(a) ori (Origin of replication): DNA sequence from where replication of the plasmid starts and which controls the copy number of the linked DNA.
(b) $\text{amp}^R$ and $\text{tet}^R$: Genes encoding resistance to antibiotics ampicillin and tetracycline respectively; they act as selectable markers to select transformants and recombinants.
(c) rop: Codes for the proteins involved in the replication of the plasmid.

(a) ori (प्रतिकृति की उत्पत्ति): यह प्लाज्मिड की प्रतिकृति प्रारंभ करने के लिए आवश्यक है और जुड़ी हुई डीएनए की प्रतिलिपि संख्या को नियंत्रित करता है।
(b) $\text{amp}^R$ तथा $\text{tet}^R$: एम्पिसिलीन और टेट्रासाइक्लिन प्रतिजैविक प्रतिरोधी जीन जो वरणयोग्य चिह्नक (selectable markers) के रूप में रूपांतरजों के चयन में मदद करते हैं।
(c) rop: यह प्लाज्मिड की प्रतिकृति में भाग लेने वाले प्रोटीनों का कूटलेखन करता है।

Fig 5: E. coli Cloning Vector pBR322

Explain any three direct / vectorless methods that are used to introduce recombinant DNA into a host cell.

पुनर्योगज डीएनए को परपोषी कोशिका में प्रवेश कराने की किन्हीं तीन प्रत्यक्ष / संवाहक-रहित (vectorless) विधियों को समझाइए।

Chemical Competence & Heat Shock (For Bacteria): Treating bacterial cells with divalent cations ($\text{Ca}^{2+}$) and incubating them with rDNA on ice, followed by a brief heat shock at $42^\circ\text{C}$ and putting them back on ice.

Micro-injection (For Animal Cells): Recombinant DNA is directly injected into the nucleus of an animal cell using a micropipette.

Biolistics or Gene Gun (For Plant Cells): Plant cells are bombarded with high-velocity micro-particles of gold or tungsten coated with DNA.

द्विसंयोजक धनायन एवं ताप आघात (जीवाणुओं के लिए): जीवाणु कोशिकाओं को कैल्सियम ($\text{Ca}^{2+}$) से उपचारित कर बर्फ पर रखना, फिर $42^\circ\text{C}$ पर ताप आघात (heat shock) देकर पुनः बर्फ पर रखना।

सूक्ष्म-अंतःक्षेपण (Micro-injection — जंतु कोशिकाओं के लिए): सूक्ष्म पिपेट की सहायता से पुनर्योगज डीएनए को सीधे जंतु कोशिका के केंद्रक के भीतर अंतःक्षेपित किया जाता है।

बायोलिस्टिक्स या जीन गन (पादप कोशिकाओं के लिए): पादप कोशिकाओं पर डीएनए से विलेपित स्वर्ण (सोने) या टंगस्टन के उच्च-वेग सूक्ष्मकणों की बमबारी की जाती है।

Explain briefly: (a) PCR (b) Restriction enzymes and DNA (c) Chitinase

संक्षेप में बताइए: (a) पीसीआर (PCR) (b) प्रतिबंधन एंजाइम और डीएनए (c) काइटिनेज (Chitinase)

(a) PCR (Polymerase Chain Reaction): An in vitro technique used to amplify a gene/DNA of interest into ~1 billion copies through repeated cycles of denaturation, primer annealing, and extension using thermostable Taq polymerase.
(b) Restriction Enzymes and DNA: Restriction endonucleases ('molecular scissors') inspect DNA and cleave both strands at specific palindromic recognition sequences to produce sticky ends for forming recombinant DNA.
(c) Chitinase: An enzyme used to digest and break open the chitinous cell wall of fungal cells to release pure DNA during DNA isolation.

(a) पीसीआर (PCR): पात्रे (in vitro) विधि जिसके द्वारा ऊष्मस्थिर Taq पॉलीमरेज और प्राइमरों की सहायता से निष्क्रियकरण, तापानुशीतन और प्रसार के चक्रों द्वारा जीन की अरबों प्रतियाँ बनाई जाती हैं।
(b) प्रतिबंधन एंजाइम और डीएनए: प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज डीएनए में विशिष्ट पैलिंड्रोमिक अनुक्रमों को पहचानकर दोनों रज्जुकों को काटते हैं जिससे चिपचिपे सिरे (sticky ends) बनते हैं।
(c) काइटिनेज (Chitinase): डीएनए पृथक्करण के दौरान कवक (fungus) की काइटिन युक्त कोशिका भित्ति को घोलने/तोड़ने के लिए प्रयुक्त एंजाइम।

What do you understand by RNA interference (RNAi)? How is it used to protect tobacco plants against nematode infestation?

आरएनए अंतरक्षेप (RNA interference — RNAi) से आप क्या समझते हैं? तंबाकू के पौधों को सूत्रकृमि (nematode) के संक्रमण से बचाने में इसका उपयोग कैसे किया जाता है?

RNA Interference (RNAi): A cellular defence mechanism in all eukaryotic organisms which involves silencing of a specific mRNA due to binding of a complementary double-stranded RNA (dsRNA) molecule that prevents translation of the mRNA.
Protection of Tobacco Roots: The nematode Meloidogyne incognita infects tobacco roots and reduces yield. Using Agrobacterium vectors, nematode-specific genes were introduced into the host plant such that it produced both sense and anti-sense RNA.
These two complementary RNAs formed a dsRNA that initiated RNAi and silenced the specific mRNA of the nematode, preventing the parasite from surviving in the transgenic host.

आरएनए अंतरक्षेप (RNAi): सभी यूकैरियोटिक जीवों में कोशिकीय सुरक्षा की एक विधि है जिसमें पूरक द्विरज्जुकी आरएनए (dsRNA) के जुड़ने से विशिष्ट दूत-आरएनए (mRNA) निष्क्रिय (संदमित) हो जाता है और उसका प्रोटीन में स्थानांतरण रुक जाता है।
तंबाकू के पौधों की रक्षा: सूत्रकृमि मिल्वाडेगाइन इन्कोगनिटा तंबाकू की जड़ों को संक्रमित कर पैदावार घटाता है। एग्रोबैक्टीरियम संवाहक द्वारा सूत्रकृमि-विशिष्ट जीनों को पौधे में प्रविष्ट कराया गया जिससे सेंस (sense) और एंटी-सेंस (anti-sense) आरएनए दोनों का निर्माण हुआ।
दोनों पूरक आरएनए ने मिलकर dsRNA बनाया जिसने सूत्रकृमि के विशिष्ट mRNA को निष्क्रिय कर दिया, जिससे परजीवी पौधे में जीवित नहीं रह सका।

Name the various cloning vectors and explain how a plasmid can be used as a vector.

विभिन्न क्लोनिंग संवाहकों के नाम लिखिए तथा समझाइए कि प्लाज्मिड का उपयोग संवाहक के रूप में कैसे किया जा सकता है?

Various Cloning Vectors: (i) Plasmids (e.g., pBR322), (ii) Bacteriophages, (iii) Ti plasmid of Agrobacterium tumefaciens (for plants) and disarmed Retroviruses (for animals), and (iv) Cosmids, BAC & YAC.
How a Plasmid is Used: Plasmids are autonomously replicating circular extra-chromosomal DNA in bacteria (having 1–2 to 15–100 copies per cell).
When an alien piece of DNA is cut with the same restriction enzyme and ligated to a plasmid vector (containing ori, selectable markers and cloning sites), it multiplies inside the host bacterium equal to the copy number of the plasmid.

विभिन्न क्लोनिंग संवाहक: (i) प्लाज्मिड (जैसे pBR322), (ii) जीवाणुभोजी (Bacteriophages), (iii) एग्रोबैक्टीरियम का Ti प्लाज्मिड व निरस्त्र पश्चविषाणु, तथा (iv) कॉस्मिड, BAC और YAC।
प्लाज्मिड का संवाहक के रूप में उपयोग: प्लाज्मिड जीवाणुओं में पाए जाने वाले स्वायत्त रूप से प्रतिकृति करने वाले वृत्ताकार बाह्य-गुणसूत्रीय डीएनए हैं (प्रति कोशिका 15–100 प्रतियाँ)।
जब किसी बाहरी डीएनए खंड को प्लाज्मिड के साथ जोड़कर जीवाणु में प्रविष्ट कराया जाता है, तो वह प्लाज्मिड की प्रतिलिपि संख्या के बराबर गुणित हो जाता है।

Answer the following: (a) State the principle on which the ELISA test is based. How does it help in early detection of a disease? (b) How is the action of enzyme DNA ligase different from that of a restriction enzyme?

निम्नलिखित के उत्तर दीजिए: (a) एलाइजा (ELISA) परीक्षण किस सिद्धांत पर आधारित है? यह रोग की प्रारंभिक पहचान में कैसे मदद करता है? (b) डीएनए लाइगेज की क्रिया प्रतिबंधन एंजाइम से किस प्रकार भिन्न है?

(a) Principle of ELISA: ELISA is based on the principle of antigen-antibody interaction. Infection by a pathogen (like HIV, Hepatitis, STDs) is detected early either by the presence of very small amounts of viral antigens (proteins/glycoproteins) or by detecting antibodies synthesised against the pathogen.
(b) Difference: Restriction enzyme (e.g., EcoRI) cuts DNA at specific recognition sites, whereas DNA ligase joins two cut fragments of DNA together.

(a) ELISA का सिद्धांत: एलाइजा प्रतिजन-प्रतिरक्षी पारस्परिक क्रिया (antigen-antibody interaction) के सिद्धांत पर आधारित है। रोगजनक के प्रतिजनों या उसके विरुद्ध बने प्रतिरक्षियों की अत्यंत सूक्ष्म मात्रा की पहचान कर यह एड्स आदि रोगों के प्रारंभिक निदान में मदद करता है।
(b) अंतर: प्रतिबंधन एंजाइम डीएनए को विशिष्ट स्थलों पर काटता है, जबकि डीएनए लाइगेज डीएनए के दो कटे हुए खंडों को आपस में जोड़ता है।

Answer the following: (a) What is genetically engineered insulin (GM insulin)? (b) What is the role of C-peptide in the formation of insulin? (c) Discuss Humulin.

निम्नलिखित के उत्तर दीजिए: (a) आनुवंशिकतः निर्मित इंसुलिन (GM इंसुलिन) क्या है? (b) इंसुलिन के निर्माण में C-पेप्टाइड की क्या भूमिका है? (c) ह्यूमुलिन (Humulin) पर चर्चा कीजिए।

(a) GM Insulin: Insulin produced in bacteria (E. coli) using recombinant DNA technology to treat diabetes without causing allergic reactions (which occurred with pig/cattle insulin).
(b) Role of C-peptide: Human insulin is synthesised as an inactive pro-hormone (proinsulin) containing an extra stretch called C-peptide along with A and B chains. This C-peptide is removed during maturation into active insulin (which has only A and B chains linked by disulphide bridges).
(c) Humulin: In 1983, Eli Lilly (an American company) prepared two DNA sequences corresponding to A and B chains of human insulin, produced them separately in E. coli plasmids, and combined them by disulphide bonds to form human insulin (Humulin).

(a) GM इंसुलिन: मधुमेह के उपचार के लिए पुनर्योगज डीएनए तकनीक द्वारा जीवाणुओं (E. coli) में तैयार किया गया मानव इंसुलिन।
(b) C-पेप्टाइड की भूमिका: मानव इंसुलिन एक प्राक्-हार्मोन (प्रोइंसुलिन) के रूप में संश्लेषित होता है जिसमें A और B श्रृंखलाओं के अलावा एक अतिरिक्त फैला हुआ भाग C-पेप्टाइड होता है। परिपक्व इंसुलिन बनने के दौरान यह C-पेप्टाइड हटा दिया जाता है।
(c) ह्यूमुलिन (Humulin): वर्ष 1983 में एली लिली (Eli Lilly) नामक अमेरिकी कंपनी ने मानव इंसुलिन की A और B श्रृंखलाओं को E. coli में अलग-अलग निर्मित कर उन्हें डाइसल्फाइड बंधों से जोड़कर कृत्रिम मानव इंसुलिन (ह्यूमुलिन) तैयार किया।

Write a short account of Gene Therapy, citing the example of Severe Combined Immunodeficiency (SCID) / Adenosine Deaminase (ADA) deficiency.

गंभीर संयुक्त प्रतिरक्षा न्यूनता (SCID) / एडीनोसिन डिएमिनेज (ADA) की कमी का उदाहरण देते हुए जीन चिकित्सा का संक्षिप्त विवरण लिखिए।

Gene Therapy: Therapeutic correction of a hereditary genetic defect by introducing a normal functional gene into an individual's cells/tissues.
ADA Deficiency / SCID: The first clinical gene therapy was given in 1990 to a 4-year-old girl with Adenosine Deaminase (ADA) deficiency (caused by deletion of the gene for ADA enzyme, which is crucial for the immune system and T-lymphocyte function).
Procedure & Permanent Cure: Lymphocytes from the patient's blood are grown in culture, functional ADA cDNA is introduced using a retroviral vector, and returned to the patient. If the functional gene isolated from bone marrow cells is introduced at the early embryonic stage, it could be a permanent cure.

जीन चिकित्सा: किसी आनुवंशिक दोष के उपचार हेतु व्यक्ति की कोशिकाओं या ऊतकों में सामान्य क्रियाशील जीन प्रविष्ट कराना जीन चिकित्सा कहलाता है।
ADA की कमी (SCID): प्रथम नैदानिक जीन चिकित्सा 1990 में एक 4 वर्षीय लड़की को दी गई थी जिसमें एडीनोसिन डिएमिनेज (ADA) एंजाइम की कमी थी (यह एंजाइम प्रतिरक्षा तंत्र के कार्य के लिए अति आवश्यक है)।
प्रक्रिया एवं स्थायी उपचार: रोगी के रक्त से लसीकाणुओं को निकालकर संवर्धन किया जाता है और पश्चविषाणु संवाहक द्वारा सक्रिय ADA cDNA लसीकाणुओं में डालकर रोगी के शरीर में वापस पहुँचा दिया जाता है। यदि यह जीन प्रारंभिक भ्रूणीय अवस्था में डाला जाए, तो यह एक स्थायी उपचार हो सकता है।

Answer the following questions: (a) Name the specific genes incorporated in cotton plants to protect against cotton bollworms. (b) State a method of cellular defence which works in all eukaryotic organisms. (c) What is the significance of RNA interference (RNAi)? (d) Mention the chemical change that proinsulin undergoes to act as mature insulin. (e) State the role of transposons in silencing of mRNA in eukaryotic cells.

निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दीजिए: (a) कपास के मुकुल कृमि (cotton bollworms) से बचाने के लिए कपास पादप में कौन-से विशिष्ट जीन डाले जाते हैं? (b) सभी यूकैरियोटिक जीवों में काम करने वाली कोशिकीय सुरक्षा की विधि का नाम बताइए। (c) आरएनए अंतरक्षेप (RNAi) का क्या महत्व है? (d) परिपक्व इंसुलिन बनने के लिए प्रोइंसुलिन में क्या रासायनिक परिवर्तन होता है? (e) यूकैरियोटिक कोशिकाओं में mRNA को निष्क्रिय करने में ट्रांसपोज़ॉन (transposons) की क्या भूमिका है?

(a) cryIAc and cryIIAb genes (from Bacillus thuringiensis; note: cryIAb controls corn borer).
(b) RNA interference (RNAi).
(c) Silences specific nematode mRNA and produces pest-resistant transgenic plants.
(d) The extra stretch of C-peptide is removed during maturation, leaving A and B polypeptide chains linked by disulphide bridges.
(e) Transposons (mobile genetic elements) replicate via an RNA intermediate and act as a source of complementary RNA (dsRNA) to silence mRNA.

(a) cryIAc तथा cryIIAb जीन (बैसिलस थुरिंजिएंसिस से प्राप्त)।
(b) आरएनए अंतरक्षेप (RNA interference — RNAi)।
(c) यह सूत्रकृमि के संक्रमण को रोकता है और पीड़क-प्रतिरोधी पादप बनाता है।
(d) परिपक्वन के दौरान प्रोइंसुलिन से अतिरिक्त C-पेप्टाइड हटा दिया जाता है।
(e) ट्रांसपोज़ॉन (चल आनुवंशिक तत्व) पूरक आरएनए (dsRNA) के स्रोत के रूप में कार्य कर mRNA को निष्क्रिय करते हैं।

Answer the following questions: (a) Which technique and instrument is used to separate cellular debris during DNA isolation? (b) What is the cell/organism that receives a recombinant gene called? (c) Why is a thermostable DNA polymerase needed in PCR amplification? (d) Identify the reason for selecting DNA polymerase from Thermus aquaticus for PCR. (e) How is repetitive/satellite DNA separated from bulk genomic DNA?

निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दीजिए: (a) पादप कोशिका से डीएनए पृथक्करण में किस मुख्य तकनीक और उपकरण का उपयोग होता है? (b) पुनर्योगज जीन प्राप्त करने वाली कोशिका या जीव को क्या कहते हैं? (c) आवर्धन (PCR) में तापस्थायी डीएनए पॉलीमरेज की आवश्यकता क्यों होती है? (d) PCR के लिए थर्मस एक्वेटिकस से डीएनए पॉलीमरेज चुनने का कारण बताइए। (e) पुनरावर्ती/सैटेलाइट डीएनए को मुख्य जीनोमिक डीएनए से कैसे अलग किया जाता है?

(a) Technique: Centrifugation (and chilled ethanol precipitation/spooling); Instrument: Centrifuge.
(b) Genetically Modified Cell / Organism (GMO) (or Transformed cell).
(c) To withstand the high temperature ($\sim 94^\circ\text{C}$) used to denature double-stranded DNA without losing catalytic activity.
(d) Because Taq polymerase from Thermus aquaticus is thermostable and remains active at high temperatures.
(e) By Density Gradient Centrifugation.

(a) तकनीक: अपकेंद्रण (Centrifugation); उपकरण: अपकेंद्रित्र (Centrifuge)।
(b) आनुवंशिकतः रूपांतरित कोशिका / जीव (GMO)।
(c) डीएनए रज्जुकों को अलग करने के लिए प्रयुक्त उच्च तापमान को सहन करने के लिए।
(d) क्योंकि थर्मस एक्वेटिकस से प्राप्त Taq पॉलीमरेज तापस्थायी (thermostable) होता है और उच्च ताप पर नष्ट नहीं होता।
(e) घनत्व प्रवणता अपकेंद्रण (Density gradient centrifugation) द्वारा।

What is Bioethics? Briefly explain the major bioethical concerns and the role of GEAC.

जैव-नीतिशास्त्र (Bioethics) क्या है? प्रमुख जैव-नैतिक चिंताओं और GEAC की भूमिका को संक्षेप में समझाइए।

Bioethics: A set of moral principles and ethical standards that regulate human activities in the genetic modification and exploitation of living organisms.
Major Bioethical Concerns:
1. Introducing unfamiliar foreign genes into organisms may have unpredictable ecological consequences or form new toxins/allergens.
2. Genes introduced into crops can transfer to weeds via pollen to create super-weeds.
Role of GEAC: The Indian Government has set up the Genetic Engineering Approval Committee (GEAC), which makes decisions regarding the validity of GM research and the safety of introducing GM-organisms for public services.

जैव-नीतिशास्त्र (Bioethics): नैतिक सिद्धांतों और मानकों का वह समूह जो जीवधारियों के आनुवंशिक रूपांतरण और जैविक संसाधनों के दोहन को नियंत्रित करता है।
प्रमुख जैव-नैतिक चिंताएं:
1. पारजीवी जीवों को प्रकृति में छोड़ने से अप्रत्याशित पारिस्थितिक परिणाम या नए विष/एलर्जन उत्पन्न हो सकते हैं।
2. फसलों में डाले गए जीन परागकणों द्वारा खरपतवारों में जाकर सुपर-वीड्स बना सकते हैं।
GEAC की भूमिका: भारत सरकार ने आनुवंशिक अभियांत्रिकी संस्तुति समिति (GEAC) का गठन किया है जो जीएम (GM) अनुसंधान की वैधता और जन-सेवाओं के लिए जीएम जीवों के प्रयोग की सुरक्षा पर निर्णय लेती है।

Explain the two core techniques that enabled the birth of modern biotechnology, and list the three basic steps in genetically modifying an organism.

आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी के जन्म को संभव बनाने वाली दो मुख्य तकनीकों को समझाइए तथा किसी जीव के आनुवंशिक रूपांतरण के तीन मूलभूत चरण लिखिए।

1. Two Core Techniques of Modern Biotechnology:

(i) Genetic Engineering: Techniques to alter the chemistry of genetic material (DNA and RNA) to introduce these into host organisms and thus change the phenotype of the host organism.
(ii) Bioprocess Engineering: Maintenance of sterile (microbial contamination-free) ambience in chemical engineering processes to enable growth of only the desired microbe/eukaryotic cell in large quantities for manufacturing antibiotics, vaccines, enzymes, etc.

2. Three Basic Steps in Genetically Modifying an Organism:

(i) Identification of DNA with desirable genes;
(ii) Introduction of the identified DNA into the host; and
(iii) Maintenance of introduced DNA in the host and transfer of the DNA to its progeny.

1. आधुनिक जैव प्रौद्योगिकी की दो प्रमुख तकनीकें:

(i) आनुवंशिक अभियांत्रिकी (Genetic Engineering): आनुवंशिक पदार्थ (DNA और RNA) के रसायन में परिवर्तन कर उसे परपोषी जीवों में प्रवेश कराने और परपोषी के समलक्षण (phenotype) में बदलाव करने की तकनीक।
(ii) जैव-प्रक्रम अभियांत्रिकी (Bioprocess Engineering): रासायनिक अभियांत्रिकी प्रक्रमों में रोगाणुरहित (संक्रमण-मुक्त) वातावरण बनाए रखना ताकि केवल वांछित सूक्ष्मजीव/कोशिका की बड़ी मात्रा में वृद्धि कर प्रतिजैविक, टीके व एंजाइम बनाए जा सकें।

2. जीव के आनुवंशिक रूपांतरण के तीन मूलभूत चरण:

(i) वांछित जीन युक्त डीएनए की पहचान;
(ii) चिह्नित डीएनए का परपोषी में स्थानांतरण; तथा
(iii) स्थानांतरित डीएनए को परपोषी में सुरक्षित रखना तथा उसकी संतति में स्थानांतरित करना।

List 10 recombinant proteins which are used in medical practice and state where they are used as therapeutics.

चिकित्सा में उपयोग किए जाने वाले 10 पुनर्योगज प्रोटीनों की सूची बनाइए और बताइए कि उनका चिकित्सीय उपयोग कहाँ किया जाता है।

Recombinant Protein	Therapeutic Use in Medical Practice
1. Human Insulin (Humulin)	Treatment of Diabetes mellitus
2. Human Growth Hormone (hGH)	Treatment of pituitary dwarfism
3. Tissue Plasminogen Activator (tPA) / Streptokinase	Dissolving blood clots in heart attack (Myocardial infarction)
4. Factor VIII	Treatment of Haemophilia A
5. Factor IX	Treatment of Haemophilia B (Christmas disease)
6. $\alpha$-Interferon	Immunotherapy of Cancer and Hepatitis B/C
7. Erythropoietin (EPO)	Treatment of severe anaemia (stimulates RBC production)
8. Hepatitis B Surface Antigen (HBsAg)	Recombinant vaccine against Hepatitis B
9. DNase I	Treatment of Cystic fibrosis
10. Interleukin-2 (IL-2)	Cancer immunotherapy

पुनर्योगज प्रोटीन (Recombinant Protein)	चिकित्सीय उपयोग (Therapeutic Use)
1. मानव इंसुलिन (ह्यूमुलिन)	मधुमेह (Diabetes mellitus) के उपचार में
2. मानव वृद्धि हार्मोन (hGH)	पीयूष ग्रंथि के कारण होने वाले बौनेपन के इलाज में
3. टिश्यू प्लास्मिनोजेन एक्टिवेटर (tPA)	हृदयाघात में रक्त के थक्के घोलने में
4. फैक्टर VIII (Factor VIII)	हीमोफीलिया-A के उपचार में
5. फैक्टर IX (Factor IX)	हीमोफीलिया-B के उपचार में
6. $\alpha$-इंटरफेरॉन	कैंसर और हेपेटाइटिस के उपचार में
7. एरिथ्रोपोइटिन (EPO)	गंभीर एनीमिया (अरक्तता) के उपचार में
8. हेपेटाइटिस-B सतही प्रतिजन	हेपेटाइटिस-B के टीके के रूप में
9. डीएनएज I (DNase I)	सिस्टिक फाइब्रोसिस के उपचार में
10. इंटरल्यूकिन-2 (IL-2)	कैंसर प्रतिरक्षा चिकित्सा में

Make a chart (with diagrammatic representation) showing a restriction enzyme, the substrate DNA on which it acts, the site at which it cuts DNA and the product it produces.

एक प्रतिबंधन एंजाइम, वह क्रियाधार डीएनए जिस पर वह कार्य करता है, वह स्थल जहाँ वह डीएनए को काटता है और उससे बनने वाले उत्पाद को दर्शाते हुए एक आरेखीय चार्ट बनाइए।

Restriction Enzyme: EcoRI
Substrate DNA & Cutting Site: Recognises the palindromic sequence $5'\text{-GAATTC-}3'$ and cuts both vector DNA and foreign DNA between bases G and A.
Product Formed: Produces overhanging single-stranded sticky ends ($5'\text{-AATT-}$), which join by hydrogen bonds and are sealed by DNA ligase to form Recombinant DNA.

प्रतिबंधन एंजाइम: EcoRI
क्रियाधार डीएनए एवं काटने का स्थान: यह $5'\text{-GAATTC-}3'$ अनुक्रम को पहचानता है और संवाहक व विदेशी डीएनए दोनों को क्षार G और A के बीच काटता है।
उत्पाद: यह एकलरज्जुकी चिपचिपे सिरे (sticky ends) बनाता है जो डीएनए लाइगेज द्वारा जुड़कर पुनर्योगज डीएनए (Recombinant DNA) बनाते हैं।

Fig 18: Action of Restriction Enzyme EcoRI

Besides better aeration and mixing properties, what other advantages do stirred-tank bioreactors have over shake flasks?

बेहतर वातन और मिश्रण के गुणों के अतिरिक्त, हिलाने वाले फ्लास्क (shake flasks) की तुलना में विलोडक-हौज बायोरिएक्टरों (stirred-tank bioreactors) के अन्य क्या लाभ हैं?

1. Large Volume Processing: Shake flasks are small, whereas bioreactors can process large culture volumes (100 to 1000 litres) for commercial-scale production.
2. Automated Control Systems: Bioreactors have dedicated systems for temperature control, pH control, and foam control (foam breaker).
3. Periodic Sampling & Sterility: They have sampling ports to withdraw small volumes of culture periodically for testing, and steam ports for complete sterilisation.

1. बड़े आयतन का संवर्धन: बायोरिएक्टर में बड़े आयतन (100 से 1000 लीटर) का संवर्धन संसाधित कर व्यावसायिक स्तर पर उत्पादन किया जा सकता है।
2. स्वचालित नियंत्रण तंत्र: इसमें तापमान नियंत्रण तंत्र, pH नियंत्रण तंत्र तथा झाग नियंत्रण तंत्र (foam breaker) लगा होता है।
3. प्रतिचयन द्वार (Sampling Ports): समय-समय पर संवर्धित की थोड़ी मात्रा निकालकर जाँच करने के लिए इसमें प्रतिचयन द्वार लगे होते हैं।

Can you recall meiosis and indicate at what stage a recombinant DNA is made naturally?

क्या आप अर्धसूत्री विभाजन को याद कर सकते हैं और यह बता सकते हैं कि किस अवस्था में प्राकृतिक रूप से पुनर्योगज डीएनए बनता है?

During meiosis, recombinant DNA is formed naturally at the Pachytene stage of Prophase-I of Meiosis-I.
At this stage, crossing over (exchange of genetic material between non-sister chromatids of homologous chromosomes) takes place, catalysed by the enzyme recombinase.

अर्धसूत्री विभाजन के दौरान प्राकृतिक रूप से पुनर्योगज डीएनए प्रथम अर्धसूत्री विभाजन (Meiosis-I) की पूर्वावस्था-I (Prophase-I) की स्थूलपट्ट (Pachytene) अवस्था में बनता है।
इस अवस्था में रिकॉम्बिनेज एंजाइम की सहायता से समजात गुणसूत्रों के नॉन-सिस्टर क्रोमैटिड्स के बीच जीन विनिमय (crossing over) होता है।

Can you think and answer how a reporter enzyme can be used to monitor transformation of host cells by foreign DNA in addition to a selectable marker?

वरणयोग्य चिह्नक के अलावा किसी रिपोर्टर एंजाइम का उपयोग बाहरी डीएनए द्वारा परपोषी कोशिकाओं के रूपांतरण की निगरानी के लिए कैसे किया जा सकता है?

A reporter gene coding for the enzyme $\beta$-galactosidase (lacZ gene) differentiates recombinants from non-recombinants based on colour production on a chromogenic substrate through insertional inactivation.
Non-Recombinants (No Insert): Have an active $\beta$-galactosidase gene and produce blue-coloured colonies in the presence of a chromogenic substrate.
Recombinants (With Foreign DNA Insert): Insertion of foreign DNA inactivates the $\beta$-galactosidase gene (insertional inactivation), so recombinant colonies do not produce any colour (white colonies).

$\beta$-गैलेक्टोसिडेज एंजाइम का कूटलेखन करने वाले रिपोर्टर जीन का उपयोग निवेशी निष्क्रियता (insertional inactivation) द्वारा वर्णोत्पादक (chromogenic) पदार्थ की उपस्थिति में रंग के आधार पर पुनर्योगजों की पहचान के लिए किया जाता है।
अपुनर्योगज (बिना बाहरी डीएनए के): इनमें सक्रिय एंजाइम बनता है जिससे जीवाणु निवह नीले रंग की कॉलोनियाँ बनाते हैं।
पुनर्योगज (बाहरी डीएनए युक्त): बाहरी डीएनए जुड़ने से $\beta$-गैलेक्टोसिडेज जीन निष्क्रिय हो जाता है, जिससे पुनर्योगज निवह कोई रंग उत्पन्न नहीं करते (सफेद/रंगहीन कॉलोनियाँ)।

Describe briefly the following: (a) Origin of replication (ori) (b) Bioreactors (c) Downstream processing

निम्नलिखित का संक्षिप्त वर्णन कीजिए: (a) प्रतिकृति की उत्पत्ति (Origin of replication) (b) बायोरिएक्टर (Bioreactors) (c) अनुप्रवाह संसाधन (Downstream processing)

(a) Origin of Replication (ori): Specific DNA sequence in a chromosome/vector from where replication starts and which controls the copy number of the linked alien DNA.
(b) Bioreactors: Large vessels (100–1000 litres capacity) in which raw materials are biologically converted into specific products/enzymes using microbial, plant or animal cells by providing optimal growth conditions (temperature, pH, substrate, salts, vitamins, oxygen).
(c) Downstream Processing: Series of processes after the biosynthetic stage including separation, purification, formulation with preservatives, and quality control testing of the finished product before marketing.

(a) प्रतिकृति की उत्पत्ति (ori): वह विशिष्ट डीएनए अनुक्रम जहाँ से प्रतिकृति प्रारंभ होती है और जो जुड़े हुए डीएनए की प्रतिलिपि संख्या को नियंत्रित करता है।
(b) बायोरिएक्टर: वे बड़े पात्र (100–1000 लीटर क्षमता) जिनमें सूक्ष्मजीवों, पादप या जंतु कोशिकाओं को अनुकूलतम परिस्थितियाँ (तापमान, pH, ऑक्सीजन, लवण) प्रदान कर कच्चे माल को जैविक रूप से विशिष्ट उत्पादों में परिवर्तित किया जाता है।
(c) अनुप्रवाह संसाधन: जैव-संश्लेषण के बाद उत्पाद के विपणन से पूर्व उसका पृथक्करण, शोधन, परिरक्षकों के साथ संरूपण और गुणवत्ता नियंत्रण परीक्षण करना।

Distinguish between the following: (a) Plasmid DNA and Chromosomal DNA (b) RNA and DNA (c) Exonuclease and Endonuclease

निम्नलिखित के बीच अंतर स्पष्ट कीजिए: (a) प्लाज्मिड डीएनए और गुणसूत्रीय डीएनए (b) आरएनए (RNA) और डीएनए (DNA) (c) एक्सोन्यूक्लिएज और एंडोन्यूक्लिएज

Pair	First Term	Second Term
(a) Plasmid vs Chromosomal DNA	Small, circular, extra-chromosomal autonomously replicating DNA carrying non-vital genes (like antibiotic resistance) used as a vector.	Large genomic DNA carrying essential genes for cellular survival and reproduction.
(b) RNA vs DNA	Single-stranded, contains ribose sugar ($2'\text{-OH}$) and Uracil (U); labile and catalytic.	Double-stranded helix, contains 2-deoxyribose sugar and Thymine (T); chemically stable genetic material.
(c) Exonuclease vs Endonuclease	Removes nucleotides from the ends ($5'$ or $3'$ ends) of DNA.	Makes cuts at specific positions within the DNA (palindromic sites).

युग्म	प्रथम पद	द्वितीय पद
(a) प्लाज्मिड बनाम गुणसूत्रीय डीएनए	छोटा, वृत्ताकार, बाह्य-गुणसूत्रीय स्वायत्त प्रतिकृति करने वाला डीएनए जिसका उपयोग संवाहक (vector) के रूप में होता है।	बड़ा मुख्य जीनोमिक डीएनए जिसमें कोशिका के जीवन के लिए सभी आवश्यक जीन होते हैं।
(b) RNA बनाम DNA	एकलरज्जुकी, इसमें राइबोज शर्करा ($2'\text{-OH}$) और यूरेसिल (U) होता है।	द्विरज्जुकी कुंडलिनी, इसमें डीऑक्सीराइबोज शर्करा और थाइमिन (T) होता है।
(c) एक्सोन्यूक्लिएज बनाम एंडोन्यूक्लिएज	यह डीएनए के सिरों (ends) से न्यूक्लियोटाइड हटाता है।	यह डीएनए के भीतर विशिष्ट स्थलों पर काटता है।

Both a wine maker and a molecular biologist who had developed a recombinant vaccine claim to be biotechnologists. Who in your opinion is correct?

एक शराब (वाइन) बनाने वाला और एक आणविक जीवविज्ञानी जिसने पुनर्योगज टीका विकसित किया है, दोनों स्वयं को जैव-प्रौद्योगिकीविद् (biotechnologist) बताते हैं। आपके विचार में कौन सही है?

Both are correct.
According to the European Federation of Biotechnology (EFB), biotechnology encompasses both traditional microbe-mediated processes (like making curd, bread or wine using yeast) and modern molecular biotechnology (using genetically modified organisms to produce recombinant vaccines).

दोनों सही हैं।
यूरोपियन फेडरेशन ऑफ बायोटेक्नोलॉजी (EFB) की परिभाषा में पारंपरिक सूक्ष्मजीव-आधारित प्रक्रम (जैसे दही, ब्रेड या वाइन बनाना) और आधुनिक आणविक जैव-प्रौद्योगिकी (आनुवंशिकतः रूपांतरित जीवों द्वारा पुनर्योगज टीका बनाना) दोनों समाहित हैं।

Answer the following conceptual questions: (a) A recombinant DNA molecule was created by ligating a gene to a plasmid vector. By mistake, an exonuclease was added to the tube containing the rDNA. How does this affect bacterial transformation? (b) What would be the disadvantage if restriction enzymes did not cut DNA at a 'specific recognition sequence'?

निम्नलिखित वैचारिक प्रश्नों के उत्तर दीजिए: (a) एक जीन को प्लाज्मिड संवाहक से जोड़कर पुनर्योगज डीएनए बनाया गया। गलती से परखनली में एक्सोन्यूक्लिएज मिल गया। यह अगले चरण (जीवाणु रूपांतरण) को कैसे प्रभावित करेगा? (b) यदि प्रतिबंधन एंजाइम डीएनए को 'विशिष्ट पहचान अनुक्रम' पर नहीं काटते, तो क्या नुकसान होता?

(a) Effect of Exonuclease on Circular rDNA: It will have no effect on bacterial transformation because a ligated recombinant plasmid is circular and closed (has no free $5'$ or $3'$ ends), so exonuclease cannot degrade it.
(b) If Restriction Enzymes Cut Randomly: The desired gene itself would get cleaved at random places and complementary sticky ends would not be formed, making construction of recombinant DNA impossible.

(a) वृत्ताकार rDNA पर एक्सोन्यूक्लिएज का प्रभाव: इसका जीवाणु रूपांतरण पर कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा क्योंकि जुड़ा हुआ पुनर्योगज प्लाज्मिड वृत्ताकार (बंद) होता है और उसमें कोई मुक्त सिरा नहीं होता, इसलिए एक्सोन्यूक्लिएज उसे काट नहीं सकता।
(b) विशिष्ट स्थान पर न काटने की हानि: वांछित जीन बीच से ही कट कर नष्ट हो जाता और पूरक चिपचिपे सिरे (sticky ends) नहीं बनते, जिससे पुनर्योगज डीएनए का निर्माण संभव नहीं होता।

A plasmid DNA and a linear DNA (both are of the same size) have one site for a restriction endonuclease. When cut and separated on agarose gel electrophoresis, plasmid shows one DNA band while linear DNA shows two fragments. Explain.

एक प्लाज्मिड डीएनए और एक रैखिक डीएनए (दोनों समान आकार के) में प्रतिबंधन एंडोन्यूक्लिएज के लिए एक ही स्थल है। काटने और एगारोज जेल पर पृथक करने पर प्लाज्मिड एक पट्टी दिखाता है जबकि रैखिक डीएनए दो खंड दिखाता है। स्पष्ट कीजिए।

A plasmid is a closed circular DNA molecule; cutting a circle at a single restriction site simply opens it up into a single linear DNA piece, which appears as 1 band on the agarose gel.
In contrast, cutting a linear DNA molecule at one interior restriction site divides it into two separate DNA fragments, which appear as 2 bands on the gel.

प्लाज्मिड एक बंद वृत्ताकार डीएनए अणु होता है; किसी वृत्त को एक स्थान पर काटने पर वह खुलकर एक ही रैखिक डीएनए खंड बनता है, इसलिए जेल पर 1 पट्टी (band) दिखाता है।
इसके विपरीत, एक रैखिक (सीधे) डीएनए अणु को एक स्थान से काटने पर वह दो अलग-अलग टुकड़ों में बंट जाता है, इसलिए जेल पर 2 पट्टियाँ दिखाता है।

Answer the following regarding Agarose Gel Electrophoresis: (a) How does one visualise separated DNA fragments on an agarose gel? (b) A mixture of fragmented DNA was electrophoresed in an agarose gel. After staining with ethidium bromide, no DNA bands were observed. What could be the reasons?

एगारोज जेल वैद्युतकणसंचलन के संदर्भ में उत्तर दीजिए: (a) एगारोज जेल पर पृथक्कृत डीएनए खंडों को कैसे देखा जाता है? (b) एथीडियम ब्रोमाइड से अभिरंजित करने के बाद भी जेल पर कोई डीएनए पट्टी दिखाई नहीं दी। इसके क्या कारण हो सकते हैं?

(a) Visualising DNA: Pure DNA cannot be seen in visible light without staining. Separated DNA fragments are stained with the compound Ethidium Bromide followed by exposure to UV radiation, where they appear as bright orange-coloured bands.
(b) Reasons for No DNA Bands:
1. Gel was not observed under UV light.
2. DNA sample was accidentally degraded by DNase contamination.
3. Electrodes were connected in opposite polarity (anode at loading well end), causing negatively charged DNA to run off backwards into the buffer.

(a) डीएनए को देखना: पृथक्कृत डीएनए खंडों को एथीडियम ब्रोमाइड (Ethidium bromide) से अभिरंजित कर पराबैंगनी विकिरण (UV light) में देखने पर वे चमकीली नारंगी पट्टियों के रूप में दिखाई देते हैं।
(b) डीएनए पट्टियाँ न दिखने के संभावित कारण:
1. जेल को UV प्रकाश में नहीं देखा गया।
2. DNase एंजाइम के संदूषण से डीएनए नष्ट हो गया।
3. इलेक्ट्रोड उल्टे जुड़ गए जिससे ऋणावेशित डीएनए जेल के बाहर बफर में निकल गया।

Answer the following regarding bacterial transformation and selection: (a) A plasmid without a selectable marker was chosen as vector for cloning a gene. How does this affect the experiment? (b) Describe the role of $\text{CaCl}_2$ in the preparation of competent cells. (c) What would happen when one grows a recombinant bacterium in a bioreactor but forgets to add antibiotic to the medium?

जीवाणु रूपांतरण और चयन के संदर्भ में उत्तर दीजिए: (a) बिना वरणयोग्य चिह्नक (selectable marker) वाले प्लाज्मिड को संवाहक चुनने से प्रयोग पर क्या प्रभाव पड़ेगा? (b) सक्षम कोशिकाएं बनाने में $\text{CaCl}_2$ की भूमिका लिखिए। (c) क्या होगा यदि बायोरिएक्टर में पुनर्योगज जीवाणु को उगाते समय माध्यम में प्रतिजैविक डालना भूल जाएं?

(a) Without Selectable Marker: It will be impossible to identify and separate transformants/recombinants from non-transformants.
(b) Role of $\text{CaCl}_2$: Divalent calcium cations ($\text{Ca}^{2+}$) neutralise the negative charges on DNA and bacterial cell wall phospholipids, increasing the efficiency with which hydrophilic DNA enters the bacterium through pores in its cell wall.
(c) Forgetting Antibiotic in Bioreactor: Without selective pressure (antibiotic), non-recombinant bacteria (or cells that lose the plasmid) will outgrow the recombinant bacteria, drastically reducing the yield of recombinant protein.

(a) वरणयोग्य चिह्नक के बिना: अरूपांतरजों से रूपांतरजों (transformants) और पुनर्योगजों की पहचान व पृथक्करण असंभव हो जाएगा।
(b) $\text{CaCl}_2$ की भूमिका: द्विसंयोजक कैल्सियम धनायन ($\text{Ca}^{2+}$) डीएनए और कोशिका भित्ति के ऋणावेश को उदासीन कर जीवाणु की कोशिका भित्ति के छिद्रों से होकर डीएनए के प्रवेश की दक्षता बढ़ाते हैं।
(c) बायोरिएक्टर में प्रतिजैविक न डालने पर: चयनात्मक दबाव न रहने से अपुनर्योगज जीवाणु तेजी से वृद्धि कर पुनर्योगज जीवाणुओं को पीछे छोड़ देंगे जिससे प्रोटीन उत्पादन घट जाएगा।

Answer the following NCERT Exemplar diagram-based questions: (i) Identify steps 'A', 'B' and 'C' in the PCR diagram. (ii) Name the regions marked 'A', 'B' and 'C' in the pBR322 vector diagram.

निम्नलिखित NCERT Exemplar चित्र-आधारित प्रश्नों के उत्तर दीजिए: (i) PCR आरेख में चरण 'A', 'B' और 'C' को पहचानिए। (ii) pBR322 संवाहक आरेख में चिह्नित क्षेत्र 'A', 'B' और 'C' के नाम लिखिए।

(i) Steps in PCR Diagram:
• Step A: Denaturation (separation of dsDNA strands by heat at $\sim 94^\circ\text{C}$)
• Step B: Primer Annealing (binding of two sets of oligonucleotide primers at $50\text{--}60^\circ\text{C}$)
• Step C: Extension of Primers (synthesis of new DNA strands by Taq polymerase + deoxynucleotides at $72^\circ\text{C}$)
(ii) Regions in pBR322 Diagram:
• Region A: BamH I restriction site (in $\text{tet}^R$)
• Region B: Pst I restriction site (in $\text{amp}^R$)
• Region C: $\text{amp}^R$ (Ampicillin resistance gene)

(i) PCR आरेख के तीन चरण:
• चरण A: निष्क्रियकरण / विकृतीकरण (Denaturation)
• चरण B: तापानुशीतन (Primer Annealing)
• चरण C: प्राइमर का प्रसार (Extension)
(ii) pBR322 आरेख के क्षेत्र:
• क्षेत्र A: BamH I प्रतिबंधन स्थल
• क्षेत्र B: Pst I प्रतिबंधन स्थल
• क्षेत्र C: $\text{amp}^R$ (एम्पिसिलीन प्रतिरोधी जीन)

Class 12th | Biology | Microbes in Human Welfare (मानव कल्याण में सूक्ष्मजीव) | Subjective Questions | 5 Marks | Merit Yard

2026-10-29T02:54:08.412-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

MICROBES IN HUMAN WELFARE
(मानव कल्याण में सूक्ष्मजीव)

PART 3: 5 MARKS QUESTIONS (ALL 9 Qs)

English हिंदी Bilingual

How microbes play an important role as: (a) Bio-fertilizer (b) Biocontrol agent

सूक्ष्मजीव निम्नलिखित के रूप में किस प्रकार महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं: (a) जैव-उर्वरक (Bio-fertilizer) (b) जैव-नियंत्रण कारक (Biocontrol agent)

(a) Role of Microbes as Bio-fertilizers:

1. Nitrogen-fixing Bacteria: Symbiotic Rhizobium in root nodules of legumes and free-living bacteria like Azotobacter and Azospirillum fix atmospheric nitrogen into organic forms for plants.
2. Mycorrhizal Fungi (Glomus): Absorb phosphorus from soil and pass it to the plant, while providing resistance to root-borne pathogens and drought.
3. Cyanobacteria (Blue-Green Algae): Anabaena, Nostoc and Oscillatoria fix nitrogen and add organic matter in paddy fields.

(b) Role of Microbes as Biocontrol Agents:

1. Bacillus thuringiensis (Bt): Spores sprayed on brassicas and fruit trees release toxin in the gut of butterfly caterpillars and kill them without harming other insects.
2. Trichoderma Fungus: Free-living fungus in root ecosystems that controls several plant pathogens.
3. Baculoviruses (Nucleopolyhedrovirus): Species-specific narrow-spectrum insecticidal pathogens used in Integrated Pest Management (IPM).

(a) जैव-उर्वरक (Bio-fertilizer) के रूप में सूक्ष्मजीवों की भूमिका:

1. नाइट्रोजन-स्थिरीकरण जीवाणु: दलहनी पौधों की जड़ों में सहजीवी राइजोबियम (Rhizobium) तथा मिट्टी में मुक्तजीवी एजोटोबैक्टर और एजोस्पिरिलम वायुमंडलीय नाइट्रोजन को कार्बनिक रूप में स्थिर करते हैं।
2. माइकोराइजा कवक (Glomus): मिट्टी से फास्फोरस अवशोषित कर पौधों को देते हैं तथा सूखे व मूल-जनित रोगजनकों से रक्षा करते हैं।
3. सायनोबैक्टीरिया (नीले-हरे शैवाल): एनाबीना, नॉस्टॉक और ऑसिलेटोरिया धान के खेतों में नाइट्रोजन और कार्बनिक पदार्थ बढ़ाते हैं।

(b) जैव-नियंत्रण कारक (Biocontrol agent) के रूप में भूमिका:

1. बैसिलस थुरिनजिएंसिस (Bt): इसके बीजाणुओं का छिड़काव करने पर यह तितली के कैटरपिलर (लार्वा) की आंत में विष छोड़कर उन्हें मार देता है।
2. ट्राइकोडर्मा कवक (Trichoderma): जड़ पारिस्थितिकी तंत्र में पादप रोगजनकों का जैविक नियंत्रण करता है।
3. बेकुलोवाइरस (Nucleopolyhedrovirus): प्रजाति-विशिष्ट कीटों और आर्थ्रोपोड्स को नष्ट करता है और IPM में अत्यंत उपयोगी है।

What is Sewage treatment? Write in short about steps involved in Sewage treatment.

वाहित मल उपचार (Sewage treatment) क्या है? वाहित मल उपचार में शामिल चरणों के बारे में संक्षेप में लिखिए।

Sewage Treatment: The process of treating municipal wastewater (rich in human excreta, organic matter and pathogenic microbes) in Sewage Treatment Plants (STPs) to make it less polluting before disposal is called sewage treatment. It is carried out in two steps:

Primary Treatment (Physical Treatment):
• Floating debris is removed by sequential filtration.
• Grit (soil and small pebbles) is removed by sedimentation.
• Settled solids form the primary sludge and the supernatant forms the primary effluent.

Secondary Treatment (Biological Treatment):
• Primary effluent is agitated in large aeration tanks where aerobic microbes grow into mesh-like flocs and consume organic matter, reducing the BOD.
• In the settling tank, bacterial flocs sediment to form activated sludge (a small part is used as inoculum).
• Remaining sludge is digested by anaerobic bacteria in anaerobic sludge digesters to produce biogas ($\text{CH}_4, \text{H}_2\text{S}, \text{CO}_2$), and clean effluent is released into rivers.

वाहित मल उपचार: नगरों के अपशिष्ट जल (जिसमें मानव मल, कार्बनिक पदार्थ और रोगजनक सूक्ष्मजीव होते हैं) को प्राकृतिक जल स्रोतों में छोड़ने से पहले वाहित मल उपचार संयंत्रों (STPs) में कम प्रदूषक बनाने की प्रक्रिया को वाहित मल उपचार कहते हैं। यह दो चरणों में होता है:

प्राथमिक उपचार (भौतिक उपचार):
• तैरते हुए कूड़े-कचरे को क्रमिक निस्पंदन (filtration) द्वारा हटाया जाता है।
• मिट्टी और छोटे कंकड़ों (grit) को अवसादन (sedimentation) द्वारा अलग किया जाता है।
• नीचे बैठे ठोस प्राथमिक आपंक (sludge) बनाते हैं और ऊपरी साफ पानी (बहिःस्राव) द्वितीयक उपचार के लिए भेजा जाता है।

द्वितीयक उपचार (जैविक उपचार):
• प्राथमिक बहिःस्राव को बड़े वायवीय टैंकों (aeration tanks) में भेजा जाता है जहाँ वायवीय जीवाणु फ्लॉक्स (flocs) बनाकर कार्बनिक पदार्थों को पचाते हैं, जिससे पानी की BOD घट जाती है।
• अवसादन टैंक में फ्लॉक्स नीचे बैठकर सक्रिय आपंक (activated sludge) बनाते हैं।
• शेष आपंक को अवायवीय आपंक संपाचित्र में पचाया जाता है जिससे बायोगैस ($\text{CH}_4, \text{H}_2\text{S}, \text{CO}_2$) बनती है और साफ जल नदियों में छोड़ दिया जाता है।

Microbes can be used to decrease the use of chemical fertilisers and pesticides. Explain how this can be accomplished.

रासायनिक उर्वरकों और पीड़कनाशियों के प्रयोग को कम करने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया जा सकता है। यह किस प्रकार संपन्न होगा, व्याख्या कीजिए।

Chemical fertilisers and pesticides pollute soil and groundwater. Microbes replace them through organic farming in two ways:

1. Decreasing Chemical Fertilisers (Using Biofertilisers):
• Rhizobium (symbiotic) and Azotobacter, Azospirillum (free-living) fix atmospheric nitrogen in the soil.
• Mycorrhiza (Glomus fungi) absorb phosphorus from soil for plants.
• Cyanobacteria (Anabaena, Nostoc) fix nitrogen in paddy fields.
2. Decreasing Chemical Pesticides (Using Biocontrol Agents):
• Bacillus thuringiensis (Bt) kills butterfly caterpillars.
• Trichoderma fungus controls root-borne plant pathogens.
• Baculoviruses (Nucleopolyhedrovirus) kill specific insect pests without harming non-target organisms.

सूक्ष्मजीवों का जैव-उर्वरक और जैव-नियंत्रक के रूप में उपयोग करके रासायनिक उर्वरकों व पीड़कनाशियों का प्रयोग कम किया जा सकता है:

1. रासायनिक उर्वरकों को कम करना (जैव-उर्वरकों द्वारा):
• सहजीवी राइजोबियम तथा मुक्तजीवी एजोटोबैक्टर व एजोस्पिरिलम मिट्टी में नाइट्रोजन स्थिरीकरण करते हैं।
• माइकोराइजा (Glomus कवक) पौधों को मिट्टी से फास्फोरस उपलब्ध कराते हैं।
• सायनोबैक्टीरिया (एनाबीना, नॉस्टॉक) धान के खेतों की उर्वरता बढ़ाते हैं।
2. रासायनिक पीड़कनाशियों को कम करना (जैव-नियंत्रकों द्वारा):
• बैसिलस थुरिनजिएंसिस (Bt) कीट कैटरपिलर को नष्ट करता है।
• ट्राइकोडर्मा कवक पादप रोगजनकों को नियंत्रित करता है।
• बेकुलोवाइरस (Nucleopolyhedrovirus) अन्य जीवों को नुकसान पहुँचाए बिना कीट पीड़कों को मारता है।

Why is aerobic degradation more important than anaerobic degradation for the treatment of large volumes of waste waters rich in organic matter? Discuss.

कार्बनिक पदार्थों से भरपूर विशाल मात्रा वाले अपशिष्ट जल के उपचार के लिए अवायवीय अपघटन की तुलना में वायवीय अपघटन अधिक महत्वपूर्ण क्यों है? चर्चा कीजिए।

1. Faster Rate of Degradation: Aerobic microbes (bacteria and fungi forming flocs) oxidise organic matter much faster in the presence of pumped oxygen, enabling treatment of millions of gallons of sewage quickly.
2. Rapid Reduction of BOD: Vigorous growth of aerobic flocs consumes the major part of organic matter rapidly, bringing down the Biochemical Oxygen Demand (BOD) to safe levels.
3. Complete Oxidation & No Foul Smell: Aerobic degradation oxidises organic waste completely into harmless $\text{CO}_2$ and water, whereas anaerobic degradation is slow and produces foul-smelling gases like hydrogen sulphide ($\text{H}_2\text{S}$) and methane.
4. Easy Separation as Activated Sludge: Once BOD is reduced, aerobic flocs settle quickly in settling tanks as activated sludge, leaving clear water for safe disposal.

1. अपघटन की तीव्र गति: वायवीय सूक्ष्मजीव (फ्लॉक्स) ऑक्सीजन की उपस्थिति में कार्बनिक पदार्थों का बहुत तेजी से ऑक्सीकरण करते हैं, जिससे विशाल मात्रा में वाहित मल का उपचार कम समय में हो जाता है।
2. BOD में तेजी से कमी: वायवीय फ्लॉक्स कार्बनिक पदार्थों के बड़े हिस्से का उपभोग कर जल की जैविक ऑक्सीजन मांग (BOD) को तेजी से सुरक्षित स्तर तक घटा देते हैं।
3. पूर्ण ऑक्सीकरण एवं दुर्गंध-रहित प्रक्रिया: वायवीय अपघटन कचरे को हानिरहित $\text{CO}_2$ व जल में बदलता है, जबकि अवायवीय अपघटन धीमा होता है और $\text{H}_2\text{S}$ जैसी दुर्गंधयुक्त व ज्वलनशील गैसें बनाता है।
4. सक्रिय आपंक के रूप में आसान पृथक्करण: BOD घटने के बाद फ्लॉक्स आसानी से सक्रिय आपंक (activated sludge) के रूप में नीचे बैठ जाते हैं और स्वच्छ जल अलग हो जाता है।

(a) Discuss about the major programs that the Ministry of Environment and Forests, Government of India, has initiated for saving major Indian rivers from pollution. (b) Ganga has recently been declared the national river. Discuss the implication with respect to pollution of this river.

(a) भारत की प्रमुख नदियों को प्रदूषण से बचाने के लिए पर्यावरण एवं वन मंत्रालय, भारत सरकार द्वारा शुरू किए गए प्रमुख कार्यक्रमों की चर्चा कीजिए। (b) गंगा को राष्ट्रीय नदी घोषित किया गया है। इस नदी के प्रदूषण के संदर्भ में इसके महत्व की चर्चा कीजिए।

(a) Ganga Action Plan & Yamuna Action Plan:
• Due to rapid urbanisation, huge quantities of untreated sewage were being discharged directly into rivers, causing severe pollution and water-borne diseases.
• To save major rivers, the Ministry of Environment and Forests initiated the Ganga Action Plan (1985) and Yamuna Action Plan.
• Under these plans, it was proposed to build a large number of Sewage Treatment Plants (STPs) so that only treated, low-BOD sewage is discharged into the rivers.
(b) Implications of Declaring Ganga as the National River:
• Dedicated central authority and higher financial allocation for river conservation.
• Strict legal prohibition on discharging untreated municipal sewage and industrial effluents into the river, protecting aquatic biodiversity and public health.

(a) गंगा एक्शन प्लान एवं यमुना एक्शन प्लान:
• बढ़ते शहरीकरण के कारण भारी मात्रा में अनुपचारित वाहित मल सीधे नदियों में छोड़ा जा रहा था जिससे जल प्रदूषण और जल-जनित रोग बढ़ रहे थे।
• देश की प्रमुख नदियों को प्रदूषण से बचाने के लिए पर्यावरण एवं वन मंत्रालय ने गंगा एक्शन प्लान और यमुना एक्शन प्लान की शुरुआत की।
• इन योजनाओं के अंतर्गत बड़ी संख्या में वाहित मल उपचार संयंत्र (STPs) बनाने का प्रावधान किया गया ताकि केवल उपचारित जल ही नदियों में छोड़ा जाए।
(b) गंगा को राष्ट्रीय नदी घोषित करने का महत्व:
• नदी की सफाई और संरक्षण के लिए विशेष केंद्रीय प्राधिकरण और अधिक वित्तीय सहायता मिलना।
• नदी में अनुपचारित सीवेज और औद्योगिक कचरा बहाने पर सख्त कानूनी रोक लगना तथा जलीय जीवों का संरक्षण होना।

Draw a diagrammatic sketch of biogas plant, and label its various components given below: Gas Holder, Sludge Chamber, Digester, Dung+water chamber.

बायोगैस संयंत्र (Biogas plant) का एक आरेखीय चित्र बनाइए और इसके निम्नलिखित भागों को नामांकित कीजिए: गैस होल्डर, आपंक कक्ष (Sludge Chamber), संपाचित्र (Digester), गोबर+जल कक्ष।

1. Concrete Digester Tank (10–15 feet deep): Bio-wastes and a slurry of cattle dung + water (rich in Methanobacterium) are fed into the digester for anaerobic breakdown of cellulose.
2. Floating Gas Holder: Placed over the slurry; it keeps rising as biogas ($\text{CH}_4 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{S}$) is produced and supplies gas via an outlet pipe for cooking and lighting.
3. Sludge Chamber: Spent slurry is removed through another outlet and used as manure/fertiliser. (Developed in India by IARI and KVIC).

1. कंक्रीट संपाचित्र टैंक (Digester — 10–15 फीट गहरा): इसमें जैव-अपशिष्ट और गोबर+पानी का घोल (मेथेनोबैक्टीरियम से भरपूर) डाला जाता है।
2. सचल गैस होल्डर (Gas Holder): यह घोल के ऊपर रखा जाता है जो बायोगैस ($\text{CH}_4 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{S}$) बनने पर ऊपर उठता है और पाइप द्वारा घरों में ईंधन व प्रकाश हेतु गैस पहुँचाता है।
3. आपंक कक्ष (Sludge Chamber): उपयोग की गई स्लरी दूसरे द्वार से बाहर निकालकर उर्वरक (खाद) के रूप में प्रयुक्त होती है (भारत में IARI और KVIC द्वारा विकसित)।

Fig: A Typical Biogas Plant

Describe the main ideas behind the biological control of pests and diseases.

पीड़कों और रोगों के जैविक नियंत्रण (biological control) के पीछे के मुख्य विचारों का वर्णन कीजिए।

1. Natural Predation over Toxic Chemicals: Biocontrol relies on natural predation and parasitism rather than toxic chemical insecticides and pesticides that pollute soil, water and crops.
2. "Biodiversity Furthers Health": Organic farmers believe that the more variety a landscape has, the more sustainable it is.
3. Checks and Balances (No Complete Eradication): Pests are not completely eradicated, because without them beneficial predatory and parasitic insects which depend on them for food would also starve and die; instead, pests are kept at manageable levels.
4. Examples of Biocontrol Agents:
• Ladybird (beetle) & Dragonflies: Get rid of aphids and mosquitoes respectively.
• Bacillus thuringiensis (Bt): Controls butterfly caterpillars (e.g., Bt-cotton).
• Trichoderma & Baculoviruses (Nucleopolyhedrovirus): Control plant root pathogens and specific insect pests in IPM (Integrated Pest Management).

1. रासायनिक कीटनाशकों के स्थान पर प्राकृतिक परभक्षण: जैविक नियंत्रण जहरीले रसायनों के बजाय प्राकृतिक परभक्षण (natural predation) पर निर्भर करता है जिससे पर्यावरण सुरक्षित रहता है।
2. "जैव-विविधता ही स्वास्थ्य की कुंजी है": जैविक किसान मानते हैं कि खेत में जितनी अधिक जैव-विविधता होगी, पारिस्थितिकी तंत्र उतना ही स्थायी होगा।
3. नियंत्रण और संतुलन (पूर्ण उन्मूलन नहीं): पीड़कों को पूरी तरह समाप्त नहीं किया जाता क्योंकि उनके बिना उन पर निर्भर लाभकारी परभक्षी और परजीवी कीट भी जीवित नहीं रह पाएंगे; बल्कि उन्हें नियंत्रित स्तर पर रखा जाता है।
4. प्रमुख जैव-नियंत्रण उदाहरण:
• लेडीबर्ड (भृंग) और ड्रैगनफ्लाई: क्रमशः एफिड्स और मच्छरों से छुटकारा दिलाते हैं।
• बैसिलस थुरिनजिएंसिस (Bt): तितली के कैटरपिलर को नियंत्रित करता है।
• ट्राइकोडर्मा व बेकुलोवाइरस: पादप रोगजनकों और विशिष्ट कीटों के नियंत्रण (IPM) में प्रयुक्त होते हैं।

(a) What would happen if a large volume of untreated sewage is discharged into a river? (b) In what way anaerobic sludge digestion is important in sewage treatments?

(a) यदि विशाल मात्रा में अनुपचारित वाहित मल किसी नदी में छोड़ दिया जाए तो क्या होगा? (b) वाहित मल उपचार में अवायवीय आपंक पाचन (anaerobic sludge digestion) किस प्रकार महत्वपूर्ण है?

(a) Effects of Discharging Untreated Sewage into a River:
1. Sharp Rise in BOD & Drop in Dissolved Oxygen: Aerobic bacteria consume dissolved oxygen to oxidise organic waste, causing asphyxiation and mass mortality of fish and aquatic life.
2. Spread of Water-Borne Diseases: Pathogenic microbes in human excreta cause outbreaks of typhoid, cholera, dysentery and jaundice.
(b) Importance of Anaerobic Sludge Digestion:
1. In anaerobic sludge digesters, anaerobic bacteria digest theexcess aerobic bacteria and fungi present in the activated sludge, reducing sludge volume.
2. During this digestion, they produce Biogas (mixture of methane, $\text{H}_2\text{S}$ and $\text{CO}_2$), which is inflammable and used as a source of energy.

(a) नदी में अनुपचारित वाहित मल छोड़ने के दुष्प्रभाव:
1. BOD में तीव्र वृद्धि एवं घुलित ऑक्सीजन में कमी: कार्बनिक कचरे को पचाने में सूक्ष्मजीव पानी की घुलित ऑक्सीजन समाप्त कर देते हैं जिससे मछलियों और अन्य जलीय जीवों की मृत्यु हो जाती है।
2. जल-जनित रोगों का प्रसार: वाहित मल में मौजूद रोगाणुओं से हैजा, टाइफाइड, पेचिश और पीलिया जैसे रोग फैलते हैं।
(b) अवायवीय आपंक पाचन का महत्व:
1. अवायवीय आपंक संपाचित्र में अवायवीय जीवाणु सक्रिय आपंक के जीवाणुओं और कवकों का पाचन कर आपंक की मात्रा को कम करते हैं।
2. इस पाचन के दौरान बायोगैस (मीथेन, $\text{H}_2\text{S}$ और $\text{CO}_2$ का मिश्रण) उत्पन्न होती है जिसका उपयोग ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जाता है।

Which type of food would have lactic acid bacteria? Discuss their useful application.

किस प्रकार के खाद्य पदार्थ में लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया (LAB) पाए जाते हैं? उनके उपयोगी अनुप्रयोगों की चर्चा कीजिए।

Food Containing LAB: Fermented dairy products such as Curd (yogurt), buttermilk and cheese contain Lactic Acid Bacteria (predominantly Lactobacillus).
Useful Applications of LAB:
1. Conversion of Milk to Curd: A small amount of curd added as starter/inoculum to fresh milk contains millions of LAB, which multiply and produce lactic acid that coagulates and partially digests milk protein (casein).
2. Improvement of Nutritional Quality: It significantly increases the content of Vitamin $B_{12}$ in curd.
3. Checking Pathogens in Stomach: In the human gut, LAB play a very beneficial probiotic role in checking disease-causing microbes.
4. Industrial Use: Used commercially for lactic acid production and fermenting foods.

LAB युक्त खाद्य पदार्थ: दही (Curd), छाछ और पनीर जैसे किण्वित दुग्ध उत्पादों में लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया (मुख्यतः लैक्टोबैसिलस) पाए जाते हैं।
LAB के उपयोगी अनुप्रयोग:
1. दूध को दही में बदलना: ताजे दूध में जामन (inoculum) के रूप में थोड़ा-सा दही मिलाने पर लाखों LAB गुणन करते हैं और अम्ल पैदा करते हैं जो दुग्ध प्रोटीन को जमाता और आंशिक रूप से पचाता है।
2. पोषण गुणवत्ता में वृद्धि: यह दही में विटामिन $B_{12}$ की मात्रा को बढ़ाकर उसकी पोषण गुणवत्ता में सुधार करता है।
3. पेट में रोगाणुओं की रोकथाम: हमारे आमाशय (पेट) में भी LAB रोग उत्पन्न करने वाले सूक्ष्मजीवों को रोकने में बहुत लाभकारी भूमिका निभाते हैं।
4. औद्योगिक उपयोग: व्यावसायिक रूप से लैक्टिक अम्ल के उत्पादन में।

Class 12th | Biology | Microbes in Human Welfare (मानव कल्याण में सूक्ष्मजीव) | Subjective Questions | 3 Marks | Merit Yard

2026-10-29T02:47:01.810-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

MICROBES IN HUMAN WELFARE
(मानव कल्याण में सूक्ष्मजीव)

PART 2: 3 MARKS QUESTIONS (ALL 22 Qs)

English हिंदी Bilingual

What are flocs? Why are flocs important in the biological treatment of wastewater?

फ्लॉक्स (Flocs) क्या हैं? वाहित मल के जैविक उपचार में ये क्यों महत्वपूर्ण हैं?

Definition: Flocs are masses of bacteria associated with fungal filaments to form mesh-like structures.
Importance in Treatment: During secondary (biological) treatment of sewage, aerobic microbes in flocs consume the major part of the organic matter in the effluent, which significantly reduces its BOD (Biochemical Oxygen Demand) and clarifies the wastewater before discharge into natural water bodies.

परिभाषा: फ्लॉक्स (Flocs) कवक तंतुओं से जुड़े जीवाणुओं के ऐसे जाल होते हैं जो मेश जैसी संरचना बनाते हैं।
उपचार में महत्व: वाहित मल के द्वितीयक (जैविक) उपचार के दौरान ये सूक्ष्मजीव अपशिष्ट के कार्बनिक पदार्थों का उपभोग कर उन्हें पचाते हैं, जिससे वाहित मल की BOD (जैविक ऑक्सीजन मांग) में भारी कमी आती है और पानी स्वच्छ हो जाता है।

Name the three main sources of Biofertilisers and explain how biofertilisers enrich the nutrient quality of the soil.

जैव-उर्रवरों (Biofertilisers) के तीन मुख्य स्रोत लिखिए तथा समझाइए कि जैव-उर्रवर मिट्टी की पोषक गुणवत्ता को कैसे समृद्ध करते हैं।

Three Main Sources: (1) Bacteria (Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum), (2) Fungi (Mycorrhiza - Glomus), and (3) Cyanobacteria (Anabaena, Nostoc, Oscillatoria).
How they enrich soil:
• They fix atmospheric nitrogen into organic forms usable by plants.
• Fungal symbionts (Mycorrhiza) absorb phosphorus from soil and pass it to the plant.
• They add organic matter, improve soil structure, and reduce dependence on chemical fertilisers.

तीन मुख्य स्रोत: (1) जीवाणु (Rhizobium, Azotobacter), (2) कवक (माइकोराइजा - Glomus), तथा (3) सायनोबैक्टीरिया (नीले-हरे शैवाल)।
मिट्टी को समृद्ध करने की विधि:
• ये वायुमंडलीय नाइट्रोजन का स्थिरीकरण करके उसे पौधों के उपयोग योग्य रूपों में बदलते हैं।
• कवक (माइकोराइजा) मिट्टी से फास्फोरस का अवशोषण कर पौधों को पहुँचाते हैं।
• ये मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ जोड़ते हैं और संरचना सुधारते हैं।

What is LAB? In which food would you find Lactic Acid Bacteria? Why is curd considered nutritionally better than milk, and what are its useful applications?

LAB क्या है? लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया किस खाद्य पदार्थ में पाए जाते हैं? दूध की तुलना में दही पोषण की दृष्टि से बेहतर क्यों माना जाता है? इसके उपयोगी अनुप्रयोग लिखिए।

LAB (Lactic Acid Bacteria): Microorganisms like Lactobacillus that grow in milk and convert it into curd by producing acids that coagulate and partially digest milk proteins.
Nutritional Superiority of Curd: Curd is nutritionally richer than milk because LAB increase vitamin $B_{12}$ content significantly, and it is easier to digest for lactose-intolerant individuals.
Useful Applications: Used in households for converting milk to curd, and in our stomach, LAB play a beneficial role in checking disease-causing pathogenic microbes.

LAB (लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया): लैक्टोबैसिलस जैसे सूक्ष्मजीव जो दूध में उगकर उसे अम्ल बनाकर दही में बदलते हैं।
दही का पोषण की दृष्टि से बेहतर होना: दही दूध से बेहतर है क्योंकि LAB इसमें विटामिन $B_{12}$ की मात्रा को काफी बढ़ा देते हैं और यह पचने में भी आसान होता है।
उपयोगी अनुप्रयोग: दूध से दही बनाने में तथा हमारे पेट में रोगजनक सूक्ष्मजीवों की वृद्धि रोकने में।

Which bacterium has been used as a 'clot buster'? What is its mode of action?

किस जीवाणु (या उसके उत्पाद) को 'क्लॉट बस्टर' (रक्त का थक्का हटाने वाला) के रूप में उपयोग किया जाता है? इसकी कार्यप्रणाली क्या है?

Source Microbe: Streptococcus bacterium (modified by genetic engineering).
Bioactive Molecule: Streptokinase.
Mode of Action: It acts as a 'clot buster' by dissolving blood clots from the blood vessels of patients who have undergone myocardial infarction (leading to heart attack) by causing the breakdown of fibrin.

स्रोत सूक्ष्मजीव: स्ट्रेप्टोकॉकस (Streptococcus) जीवाणु (आनुवंशिक इंजीनियरिंग द्वारा संशोधित)।
जैवसक्रिय अणु: स्ट्रेप्टोकाइनेज (Streptokinase)।
कार्यप्रणाली: यह मायोकार्डियल इन्फ्रक्शन (हार्ट अटैक) के रोगियों की रक्त वाहिकाओं से रक्त के थक्कों को घोलकर (फाइब्रिन को तोड़कर) हटाने का कार्य करता है।

What is Biogas? What is its chemical nature and how do microbes play an important role in the production of biogas?

बायोगैस क्या है? इसकी रासायनिक प्रकृति क्या है और बायोगैस उत्पादन में सूक्ष्मजीव कैसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं?

Biogas & Chemical Nature: Biogas is a mixture of gases (predominantly methane $\text{CH}_4$, along with $\text{CO}_2$ and $\text{H}_2\text{S}$) produced by microbial activity, used as an inflammable renewable fuel.
Role of Microbes (Methanogens): Certain anaerobic bacteria, collectively called methanogens (e.g., Methanobacterium), grow anaerobically on cellulosic material (like cattle dung/gobar) and break down cellulose to produce large amounts of methane along with $\text{CO}_2$ and $\text{H}_2$.

बायोगैस एवं रासायनिक प्रकृति: बायोगैस सूक्ष्मजीवों द्वारा जैविक कचरे से उत्पन्न गैसों का मिश्रण (मुख्यतः मीथेन $\text{CH}_4$, $\text{CO}_2$ व $\text{H}_2\text{S}$) है जिसका उपयोग ईंधन के रूप में होता है।
सूक्ष्मजीवों (मेथेनोजेन) की भूमिका: मेथेनोजेन जीवाणु (जैसे Methanobacterium) गोबर या सेल्यूलोजयुक्त पदार्थों पर अवायवीय रूप से उगकर सेल्यूलोज का अपघटन करते हैं और बड़ी मात्रा में मीथेन गैस व $\text{CO}_2$ का उत्पादन करते हैं।

What is sewage? In which way can sewage be harmful to us? Write the key differences between primary and secondary sewage treatment.

वाहित मल (Sewage) क्या है? यह हमारे लिए किस प्रकार हानिकारक हो सकता है? प्राथमिक और द्वितीयक वाहित मल उपचार के बीच मुख्य अंतर लिखिए।

Sewage & Harmful Effects: Municipal wastewater containing large amounts of human excreta and organic matter is called sewage. If discharged untreated into rivers, it causes severe water pollution, oxygen depletion, and spreads water-borne diseases.
Primary vs Secondary Treatment:
• Primary Treatment: Involves physical removal of particles (filtration and sedimentation) of floating debris and grit, forming primary sludge.
• Secondary Treatment: Involves biological breakdown of organic matter by heterotrophic microbes (flocs in aeration tanks), significantly reducing BOD.

वाहित मल एवं हानिकारक प्रभाव: शहरों का गंदा पानी जिसमें मानव मल और भारी मात्रा में कार्बनिक पदार्थ होते हैं, वाहित मल (sewage) कहलाता है। इसे नदियों में छोड़ने पर जल प्रदूषण, ऑक्सीजन की कमी और जल जनित रोग फैलते हैं।
प्राथमिक बनाम द्वितीयक उपचार:
• प्राथमिक उपचार: इसमें निस्पंदन और अवसादन द्वारा कणों का भौतिक निष्कासन किया जाता है।
• द्वितीयक उपचार: इसमें सूक्ष्मजीवों (फ्लॉक्स) द्वारा कार्बनिक पदार्थों का जैविक अपघटन (biological breakdown) किया जाता है जिससे BOD कम होती है।

Give examples to prove that microbes release gases during metabolism.

ऐसे उदाहरण दीजिए जो यह सिद्ध करें कि सूक्ष्मजीव अपने चयापचय (metabolism) के दौरान गैसें छोड़ते हैं।

1. Dosa and Idli Dough: The puffed-up appearance of dough is due to the production of Carbon dioxide ($\text{CO}_2$) gas produced by bacterial fermentation.
2. Bread Making (Baker's Yeast): Dough fermented using yeast (Saccharomyces cerevisiae) releases $\text{CO}_2$, causing bread to bake into a porous, spongy loaf.
3. Swiss Cheese: Large holes in Swiss cheese are formed due to the production of a large amount of $\text{CO}_2$ by Propionibacterium sharmanii.

1. डोसा और इडली का आटा: आटे का फूलना उसमें किण्वन के दौरान उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड ($\text{CO}_2$) गैस के कारण होता है।
2. ब्रेड बनाना (बेकर यीस्ट): यीस्ट (Saccharomyces cerevisiae) द्वारा किण्वित आटा $\text{CO}_2$ छोड़ता है जिससे ब्रेड स्पंजी और छिद्रयुक्त बनती है।
3. स्विस चीज़: इसमें बड़े छेद Propionibacterium sharmanii द्वारा उत्पादित भारी मात्रा में $\text{CO}_2$ के कारण बनते हैं।

In which way have microbes played a major role in controlling diseases caused by harmful bacteria?

हानिकारक जीवाणुओं द्वारा फैलने वाले रोगों को नियंत्रित करने में सूक्ष्मजीवों ने किस प्रकार मुख्य भूमिका निभाई है?

Microbes produce antibiotics (chemical substances produced by some microbes that can kill or retard the growth of other disease-causing bacteria).
Discovery of Penicillin by Alexander Fleming and subsequent antibiotics (like streptomycin, tetracycline, erythromycin) enabled humankind to effectively treat and control once-deadly bacterial infections such as plague, whooping cough, diphtheria and leprosy.

सूक्ष्मजीव प्रतिजैविकों (Antibiotics) का उत्पादन करते हैं जो अन्य रोगजनक जीवाणुओं की वृद्धि को रोकते हैं या उन्हें मार डालते हैं।
अलेक्जेंडर फ्लेमिंग द्वारा पेनिसिलिन की खोज और अन्य एंटीबायोटिक्स ने प्लेग, काली खांसी, डिप्थीरिया और कोढ़ जैसी घातक जीवाणु जनित बीमारियों को नियंत्रित करने में ऐतिहासिक सफलता दिलाई है।

Three water samples A, B and C had BOD values of $20\text{ mg/L}$, $8\text{ mg/L}$ and $400\text{ mg/L}$ respectively. Which sample is most polluted? Assign correct labels (River water, Untreated sewage, Secondary effluent).

तीन जल नमूनों A, B और C की BOD मान क्रमशः $20\text{ mg/L}$, $8\text{ mg/L}$ तथा $400\text{ mg/L}$ थे। कौन-सा नमूना सबसे अधिक प्रदूषित है? इन्हें सही नाम (नदी का जल, अनुपचारित वाहित मल, द्वितीयक बहिःस्राव) दीजिए।

Most Polluted Sample: Sample C ($400\text{ mg/L}$) is the most polluted because higher BOD indicates higher organic matter and high polluting potential.
Correct Labelling:
• Sample B ($8\text{ mg/L}$) = Relatively clean River water.
• Sample A ($20\text{ mg/L}$) = Treated Secondary effluent from STP.
• Sample C ($400\text{ mg/L}$) = Highly polluted Untreated sewage water.

सबसे अधिक प्रदूषित नमूना: नमूना C ($400\text{ mg/L}$) सबसे अधिक प्रदूषित है क्योंकि उच्च BOD का अर्थ है अधिक कार्बनिक कचरा।
सही नाम:
• नमूना B ($8\text{ mg/L}$) = अपेक्षाकृत स्वच्छ नदी का जल।
• नमूना A ($20\text{ mg/L}$) = उपचारित द्वितीयक बहिःस्राव (Secondary effluent)।
• नमूना C ($400\text{ mg/L}$) = अत्यधिक प्रदूषित अनुपचारित वाहित मल।

Find out the role of microbes in: (a) Single Cell Protein (SCP), (b) Soil.

निम्नलिखित में सूक्ष्मजीवों की भूमिका ज्ञात कीजिए: (a) एकल कोशिका प्रोटीन (SCP), (b) मृदा (Soil)।

(a) Single Cell Protein (SCP): Microbes like Spirulina, yeast and Methylophilus methylotrophus are grown on an industrial scale as an alternative source of protein-rich food for human nutrition and animal feed.
(b) Soil: Microbes enrich soil nutrient quality as biofertilisers (fixing atmospheric nitrogen via Rhizobium, Azotobacter, and solubilising phosphorus via Mycorrhiza) and decompose dead organic matter to recycle minerals.

(a) एकल कोशिका प्रोटीन (SCP): स्पाइरुलिना (Spirulina), यीस्ट और मिथाइलोफिलस जैसे सूक्ष्मजीवों को प्रोटीन से भरपूर वैकल्पिक खाद्य स्रोत के रूप में उगाया जाता है।
(b) मृदा (मिट्टी): सूक्ष्मजीव जैव-उर्वरकों (नाइट्रोजन स्थिरीकरण व फॉस्फोरस घुलनशीलता) के रूप में मिट्टी की उर्वरता बढ़ाते हैं और मृत कार्बनिक पदार्थों का अपघटन करते हैं।

Arrange the following in decreasing order of importance for human society: Biogas, Citric acid, Penicillin and Curd. Give reasons.

मानव समाज के कल्याण के लिए निम्नलिखित को महत्व के घटते क्रम में व्यवस्थित कीजिए: बायोगैस, साइट्रिक अम्ल, पेनिसिलिन और दही। कारण दीजिए।

Decreasing Order: Penicillin > Biogas > Curd > Citric acid.
Reasons:
1. **Penicillin (Antibiotic):** Most important because it saves human lives from fatal infectious diseases.
2. **Biogas:** Second because it provides renewable energy and eco-friendly rural fuel.
3. **Curd:** Third as a daily nutritious household food item.
4. **Citric acid:** Fourth as a commercial industrial chemical.

घटता क्रम: पेनिसिलिन > बायोगैस > दही > साइट्रिक अम्ल।
कारण:
1. **पेनिसिलिन:** सबसे महत्वपूर्ण क्योंकि यह घातक बीमारियों से मानव जीवन बचाती है।
2. **बायोगैस:** यह ग्रामीण क्षेत्रों को नवीकरणीय ऊर्जा प्रदान करती है।
3. **दही:** दैनिक उपयोग का पौष्टिक खाद्य पदार्थ है।
4. **साइट्रिक अम्ल:** व्यावसायिक रूप से प्रयुक्त रासायनिक उत्पाद है।

How has the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt) helped us in controlling caterpillars of insect pests?

जीवाणु बैसिलस थुरिनजिएंसिस (Bt) ने कीट पीड़कों की सुंडियों (caterpillars) को नियंत्रित करने में हमारी किस प्रकार सहायता की है?

Mechanism: Bacillus thuringiensis produces a protein crystal containing an insecticidal cry protein toxin during a particular phase of its growth.
Action: Dried spores of Bt are mixed with water and sprayed on vulnerable plants. When eaten by insect larvae, the toxin is released in their alkaline gut, forming pores that cause cell swelling and lysis, killing the caterpillars while leaving other insects unharmed.

क्रियाविधि: बैसिलस थुरिनजिएंसिस अपनी वृद्धि के एक विशेष चरण में एक कीटनाशक क्राई प्रोटीन टॉक्सिन (cry protein toxin) युक्त प्रोटीन क्रिस्टल पैदा करता है।
कार्य: Bt के सूखे बीजाणुओं को पानी में घोलकर पौधों पर छिड़का जाता है। जब कीट लार्वा इसे खाते हैं, तो उनकी आंत के क्षारीय माध्यम में विष सक्रिय होकर छेद बना देता है जिससे लार्वा की मृत्यु हो जाती है।

How do mycorrhizal fungi (Glomus) help the plants harbouring them?

माइकोराइजा कवक (जैसे Glomus) अपने आश्रयी पादपों की किस प्रकार सहायता करते हैं?

Symbiotic Association: Mycorrhiza is a symbiotic association between fungi and roots of higher plants.
Benefits to Plant: The fungal symbiont absorbs phosphorus from the soil and passes it to the plant. Plants having such associations also show resistance to root-borne pathogens, tolerance to salinity and drought, and overall increased growth and development.

सहजीवी संबंध: माइकोराइजा कवक और उच्च पादपों की जड़ों के बीच का सहजीवी संबंध है।
पौधों को लाभ: कवक मिट्टी से फास्फोरस का अवशोषण कर पौधे को देता है। इसके अलावा ये पौधे को मूल जनित रोगजनकों से प्रतिरोधक क्षमता, लवणता व सूखे के प्रति सहनशीलता प्रदान करते हैं।

Why are cyanobacteria (Anabaena, Nostoc, Oscillatoria) considered useful in paddy fields?

धान के खेतों में सायनोबैक्टीरिया (जैसे Anabaena, Nostoc, Oscillatoria) उपयोगी क्यों माने जाते हैं?

Cyanobacteria are autotrophic microbes widely distributed in aquatic and terrestrial environments that can fix atmospheric nitrogen.
In paddy fields, they serve as an important biofertiliser, enrich the soil with nitrogen, and add organic matter to increase soil fertility.

सायनोबैक्टीरिया स्वपोषी सूक्ष्मजीव हैं जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन का स्थिरीकरण करने में सक्षम होते हैं।
धान के खेतों में ये महत्वपूर्ण जैव-उर्वरक के रूप में कार्य करते हैं, मिट्टी को नाइट्रोजन से समृद्ध करते हैं और कार्बनिक पदार्थ जोड़कर उर्वरता बढ़ाते हैं।

How was Penicillin discovered? Name the scientists credited for showing its full potential as an effective antibiotic.

पेनिसिलिन की खोज कैसे हुई? एक प्रभावी एंटीबायोटिक के रूप में इसकी पूरी क्षमता को सिद्ध करने वाले वैज्ञानिकों के नाम लिखिए।

Chance Discovery: Alexander Fleming while working on Staphylococci bacteria observed a mould (Penicillium notatum) growing in one of his unwashed culture plates around which bacteria could not grow.
Scientists for Full Potential: Its full potential as an effective antibiotic was established much later by Ernest Chain and Howard Florey during World War II. Fleming, Chain and Florey were jointly awarded the Nobel Prize in 1945.

आकस्मिक खोज: अलेक्जेंडर फ्लेमिंग जब Staphylococci जीवाणुओं पर काम कर रहे थे, तब उन्होंने देखा कि उनकी एक संस्कृति प्लेट पर कवक (Penicillium notatum) उग आया जिसके आसपास जीवाणु नहीं बढ़ सके।
पूर्ण क्षमता सिद्ध करने वाले वैज्ञानिक: एक प्रभावी एंटीबायोटिक के रूप में इसकी पूरी क्षमता र्न्स्ट चेन और हावर्ड फ्लोरे ने द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान स्थापित की। 1945 में तीनों को संयुक्त रूप से नोबेल पुरस्कार मिला।

How do bioactive molecules of fungal origin (Cyclosporin A and Statins) help in restoring good health of humans?

कवक मूल के जैवसक्रिय अणु (साइक्लोस्पोरिन A और स्टेटिन) मानव स्वास्थ्य को सुधारने में किस प्रकार सहायता करते हैं?

(i) Cyclosporin A: Produced by the fungus Trichoderma polysporum, it is used as an immunosuppressive agent in organ-transplant patients to prevent organ rejection.
(ii) Statins: Produced by the yeast Monascus purpureus, they act as blood-cholesterol lowering agents by competitively inhibiting the enzyme responsible for cholesterol synthesis.

(i) साइक्लोस्पोरिन A: कवक Trichoderma polysporum से उत्पादित यह अणु अंग-प्रत्यारोपण के रोगियों में प्रतिरक्षीदमनकारी (immunosuppressive) के रूप में अंगों को अस्वीकार होने से बचाता है।
(ii) स्टेटिन: यीस्ट Monascus purpureus द्वारा उत्पादित यह अणु रक्त कोलेस्ट्रॉल स्तर को कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करता है।

What roles do enzymes play in detergents that we use for washing clothes and in clarifying bottled fruit juices?

कपड़े धोने के डिटर्जेंट और बोतलबंद फलों के रस को साफ (पारदर्शी) करने में एंजाइमों की क्या भूमिका होती है?

(i) In Detergents: Lipases are used in detergent formulations to help in removing oily stains from laundry.
(ii) In Clarifying Fruit Juices: Bottled fruit juices bought from the market are clearer because they are clarified by the use of pectinases and proteases.

(i) डिटर्जेंट में: कपड़े धोने के डिटर्जेंट में लाइपेजेस (Lipases) का उपयोग कपड़ों से तैलीय दागों (oily stains) को हटाने में मदद करता है।
(ii) फलों के रस को साफ करने में: बोतलबंद फलों के रस को पारदर्शी बनाने के लिए पेक्टिनेजेज और प्रोटीएजेज एंजाइमों का उपयोग किया जाता है।

How do microbes reduce the environmental degradation caused by toxic chemicals?

सूक्ष्मजीव जहरीले रसायनों के कारण होने वाले पर्यावरणीय क्षरण को कैसे कम करते हैं?

1. Biocontrol Agents: Microbes like Bacillus thuringiensis (Bt), Trichoderma and Baculoviruses act as biopesticides, replacing toxic chemical insecticides and pesticides that pollute soil and groundwater.
2. Biofertilisers: Microbes like Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum and Mycorrhiza enrich soil nutrient quality, reducing dependence on harmful chemical fertilisers.
3. Wastewater Treatment: Heterotrophic microbes in STPs degrade organic matter in sewage, preventing water pollution.

1. जैविक नियंत्रण एजेंट: Bt, ट्राइकोडर्मा और बेकुलोवाइरस जैसे सूक्ष्मजीव जैव-कीटनाशकों के रूप में कार्य करते हैं, जिससे जहरीले रासायनिक कीटनाशकों का उपयोग घटता है।
2. जैव-उर्वरक: राइजोबियम, एजोटोबैक्टर और माइकोराइजा जैसे सूक्ष्मजीव मिट्टी को समृद्ध करते हैं जिससे रासायनिक उर्वरकों पर निर्भरता कम होती है।
3. वाहित मल उपचार: STPs में सूक्ष्मजीव कार्बनिक कचरे को अपघटित कर जल प्रदूषण रोकते हैं।

What is a broad-spectrum antibiotic? Name one such antibiotic.

ब्रॉड-स्पेक्ट्रम एंटीबायोटिक (विस्तृत स्पेक्ट्रम प्रतिजैविक) क्या है? ऐसे एक एंटीबायोटिक का नाम लिखिए।

Definition: An antibiotic that is effective against a wide range of gram-positive and gram-negative bacteria (both major groups of disease-causing bacteria).
Example: Chloramphenicol (or Ampicillin / Tetracycline).

परिभाषा: वह एंटीबायोटिक जो ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नगेटिव दोनों प्रकार के जीवाणुओं (विभिन्न प्रकार के रोगाणुओं) की एक विस्तृत श्रृंखला के खिलाफ प्रभावी होती है।
उदाहरण: क्लोरएम्फेनिकोल (Chloramphenicol) (या एम्पीसिलीन)।

What are viruses parasitising bacteria called? Draw a well-labelled diagram of a bacteriophage.

जीवाणुओं पर परजीवी के रूप में रहने वाले विषाणुओं को क्या कहते हैं? एक बैक्टीरियोफेज (जीवाणुभोजी) का स्वच्छ नामांकित चित्र बनाइए।

Name: Viruses that infect and parasitise bacteria are called Bacteriophages.

नाम: जीवाणुओं को संक्रमित करने वाले विषाणुओं को बैक्टीरियोफेज (जीवाणुभोजी) कहते हैं।

Fig: Structure of a Bacteriophage

Match the following lists of microbes/bioactive substances with their commercial products/roles: (a) Aspergillus niger, Acetobacter aceti, Clostridium butylicum, Lactobacillus (b) Statin, Cyclosporin A, Streptokinase, Lipase

सूक्ष्मजीवों/जैवसक्रिय पदार्थों का उनके व्यावसायिक उत्पादों/कार्यों से मिलान कीजिए: (a) Aspergillus niger, Acetobacter aceti, Clostridium butylicum, Lactobacillus (b) स्टेटिन, साइक्लोस्पोरिन A, स्ट्रेप्टोकाइनेज, लाइपेज

(a) Acid Producers: Aspergillus niger $\rightarrow$ Citric acid; Acetobacter aceti $\rightarrow$ Acetic acid; Clostridium butylicum $\rightarrow$ Butyric acid; Lactobacillus $\rightarrow$ Lactic acid.
(b) Bioactive Molecules & Enzymes: Statin $\rightarrow$ Lowers blood cholesterol; Cyclosporin A $\rightarrow$ Immunosuppressive agent; Streptokinase $\rightarrow$ Clot buster; Lipase $\rightarrow$ Removes oily stains.

(a) अम्ल उत्पादक: Aspergillus niger $\rightarrow$ साइट्रिक अम्ल; Acetobacter aceti $\rightarrow$ एसिटिक अम्ल; Clostridium butylicum $\rightarrow$ ब्यूटाइरिक अम्ल; Lactobacillus $\rightarrow$ लैक्टिक अम्ल।
(b) जैवसक्रिय अणु व एंजाइम: स्टेटिन $\rightarrow$ कोलेस्ट्रॉल कम करना; साइक्लोस्पोरिन A $\rightarrow$ प्रतिरक्षीदमनकारी; स्ट्रेप्टोकाइनेज $\rightarrow$ रक्त का थक्का हटाना; लाइपेज $\rightarrow$ तैलीय दाग हटाना।

What would happen if oxygen availability to activated sludge flocs is reduced? And why should activated sludge have the ability to settle quickly?

क्या होगा यदि सक्रिय आपंक (activated sludge) के फ्लॉक्स को ऑक्सीजन की उपलब्धता कम कर दी जाए? और सक्रिय आपंक में जल्दी से नीचे बैठने (settle) की क्षमता क्यों होनी चाहिए?

1. Reduced Oxygen: If oxygen supply is reduced, aerobic microbes cannot respire; the center of flocs becomes anoxic causing aerobic bacteria to die, flocs to break down, and sewage treatment to fail.
2. Quick Settling Ability: Activated sludge must settle quickly in the settling tank so that a major part can be pumped back into the aeration tank as inoculum (sludge) while the remaining clear effluent is released into natural water bodies.

1. ऑक्सीजन कम होने पर: यदि ऑक्सीजन कम हो जाए, तो वायवीय सूक्ष्मजीव मर जाएंगे, फ्लॉक्स टूट जाएंगे और वाहित मल उपचार प्रक्रिया विफल हो जाएगी।
2. जल्दी बैठने की क्षमता: सक्रिय आपंक को अवसादन टैंक में जल्दी से नीचे बैठना चाहिए ताकि इसका अधिकांश भाग इनोकुलम (आइजिन) के रूप में वापस वायन टैंक में पंप किया जा सके और स्वच्छ पानी बाहर छोड़ा जा सके।

Class 12th | Biology | Human Health and Disease (मानव स्वास्थ्य तथा रोग) | Subjective Questions | 5 Marks | Merit Yard

2026-10-28T23:35:08.658-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

HUMAN HEALTH AND DISEASE
(मानव स्वास्थ्य तथा रोग)

PART 3: 5 MARKS QUESTIONS (ALL 11 Qs)

English हिंदी Bilingual

Write the names of the causative organism (pathogen) and main symptoms of the following diseases: (i) Typhoid | (ii) Amoebiasis | (iii) Malaria | (iv) Common cold | (v) Pneumonia

निम्नलिखित रोगों के रोगजनक (Pathogen) के नाम और मुख्य लक्षण लिखिए: (i) टाइफॉइड | (ii) अमीबता | (iii) मलेरिया | (iv) सामान्य जुकाम | (v) निमोनिया

Disease	Causative Organism (Pathogen)	Main Symptoms
(i) Typhoid	Salmonella typhi (Bacterium)	Sustained high fever ($39^\circ\text{--}40^\circ\text{C}$), weakness, stomach pain, constipation, headache, loss of appetite (confirmed by Widal test).
(ii) Amoebiasis	Entamoeba histolytica (Protozoan)	Constipation, abdominal pain and cramps, stools with excess mucous and blood clots.
(iii) Malaria	Plasmodium vivax / P. falciparum	Chill, shivering and high fever recurring every 3 to 4 days (due to release of haemozoin), sweating, anaemia.
(iv) Common cold	Rhinoviruses (Virus)	Nasal congestion and discharge, sore throat, hoarseness, cough, headache, tiredness (lasts 3–7 days).
(v) Pneumonia	Streptococcus pneumoniae & Haemophilus influenzae	Alveoli filled with fluid, difficulty in respiration, fever, chills, cough; lips and nails turn gray to bluish.

रोग (Disease)	रोगजनक जीव (Pathogen)	मुख्य लक्षण (Main Symptoms)
(i) टाइफॉइड	साल्मोनेला टाइफी (Salmonella typhi)	लगातार तेज बुखार ($39^\circ\text{--}40^\circ\text{C}$), कमजोरी, आमाशय में पीड़ा, कब्ज, सिरदर्द और भूख न लगना (पुष्टि: विडाल परीक्षण)।
(ii) अमीबता	एंटअमीबा हिस्टोलिटिका	कब्ज, उदर पीड़ा और ऐंठन, अत्यधिक श्लेष्मल और रुधिर के थक्के वाला मल।
(iii) मलेरिया	प्लाज्मोडियम वाइवैक्स / पी. फाल्सीपेरम	हीमोजोइन निकलने के कारण हर 3 से 4 दिन के अंतराल पर ठिठुरन (कंपकंपी) के साथ तेज बुखार, पसीना और एनीमिया।
(iv) सामान्य जुकाम	राइनोवायरस (Rhinoviruses)	नासिका संकुलता (बंद नाक) और आस्राव, कंठदाह, स्वररुक्षता, खांसी, सिरदर्द और थकावट।
(v) निमोनिया	स्ट्रेप्टोकोकस निमोनिया व हीमोफिलस इन्फ्लूएंजी	फेफड़ों के वायुकोष्ठकों में तरल भरना, सांस लेने में समस्या, ज्वर, ठिठुरन, खांसी; होंठ व नाखून नीले पड़ना।

Represent schematically and explain the Life Cycle of a Malarial Parasite (Plasmodium).

मलेरिया परजीवी (प्लाज्मोडियम) के जीवन-चक्र को रेखाचित्र द्वारा प्रदर्शित कीजिए और संक्षेप में समझाइए।

Plasmodium requires two hosts — Human (secondary host) and Female Anopheles mosquito (primary host & vector) — to complete its life cycle:

Infection by Sporozoites: Plasmodium enters the human body as sporozoites (infectious form) through the bite of an infected female Anopheles mosquito.

Asexual Multiplication in Liver & RBCs: Sporozoites reach the liver through blood, multiply asexually in liver cells and burst them. Next, they attack RBCs, multiply and rupture them, releasing toxic haemozoin (which causes recurring chill and high fever every 3–4 days).

Gametocyte Formation: Sexual stages (male and female gametocytes) develop inside human RBCs.

Fertilisation & Sporozoite Storage in Mosquito: When a female Anopheles mosquito bites an infected person, gametocytes enter the mosquito's gut where fertilisation and development take place. Mature sporozoites migrate to the mosquito's salivary glands, ready to infect another human.

प्लाज्मोडियम को अपना जीवन-चक्र पूरा करने के लिए दो परपोषियों — मनुष्य और मादा एनोफिलीज मच्छर — की आवश्यकता होती है:

जीवाणुज (Sporozoites) का प्रवेश: संक्रमित मादा एनोफिलीज मच्छर के काटने से प्लाज्मोडियम जीवाणुज (sporozoites — संक्रामक रूप) के रूप में मानव शरीर में प्रवेश करता है।

यकृत एवं लाल रक्त कणिकाओं (RBCs) में गुणन: परजीवी रक्त द्वारा यकृत कोशिकाओं में पहुँचकर अलैंगिक गुणन करते हैं और फिर RBCs पर आक्रमण कर उन्हें फाड़ देते हैं, जिससे हीमोजोइन नामक विषैला पदार्थ निकलता है (जो हर 3–4 दिन में कंपकंपी व तेज बुखार लाता है)।

युग्मकजनक (Gametocytes) का निर्माण: मानव की लाल रक्त कणिकाओं में लैंगिक अवस्थाएं (युग्मकजनक / gametocytes) विकसित होती हैं।

मच्छर में निषेचन एवं लार ग्रंथियों में संचय: मच्छर द्वारा संक्रमित व्यक्ति का रक्त चूसने पर युग्मकजनक मच्छर के आमाशय (आंत) में पहुँचते हैं जहाँ निषेचन और परिवर्धन होता है। अंत में परिपक्व जीवाणुज (sporozoites) मच्छर की लार ग्रंथियों में एकत्र हो जाते हैं।

Fig 2: Schematic Life Cycle of Plasmodium

Describe the five types of Antibodies ($\text{IgA, IgD, IgE, IgG, IgM}$) produced in the human body with their respective functions.

मानव शरीर में बनने वाले पाँच प्रकार के प्रतिरक्षियों ($\text{IgA, IgD, IgE, IgG, IgM}$) का उनके कार्यों सहित वर्णन कीजिए।

IgA (Secretory Antibody): Present in all body secretions including mother's milk (colostrum), saliva and tears. Acts as the first line of defence against inhaled and ingested pathogens.

IgD: Occurs in small quantities in serum and on the surface of B-lymphocytes; activates B-cells against toxins and allergens.

IgE: Concentrated in skin, lungs and mucous membranes; acts as the primary mediator in allergic responses (triggers histamine release from mast cells).

IgG (Most Abundant — ~75%): Constitutes 75% of total antibodies in blood/lymph. It is the only antibody that can cross the placenta to provide passive immunity to the foetus.

IgM (Largest Antibody): Largest pentameric immunoglobulin; it is the first antibody to be produced and reach the site of infection during the primary immune response.

IgA (स्रावी प्रतिरक्षी): यह माँ के दूध (कोलोस्ट्रम), लार व आँसू सहित सभी शारीरिक स्रावों में पाया जाता है और श्वसन व भोजन के साथ आने वाले रोगाणुओं से प्रथम रक्षा करता है।

IgD: यह सीरम और B-लसीकाणुओं की सतह पर अल्प मात्रा में पाया जाता है तथा विषों और एलर्जनों के विरुद्ध प्रभावी होता है।

IgE: यह श्लेष्मा, त्वचा और फेफड़ों में केंद्रित रहता है तथा एलर्जी अनुक्रिया (allergic response) में मध्यस्थ का कार्य करता है।

IgG (सर्वाधिक प्रचुर — ~75%): यह कुल प्रतिरक्षियों का 75% भाग बनाता है। यह अपरा (placenta) को पार कर भ्रूण को निष्क्रिय प्रतिरक्षा प्रदान कर सकता है।

IgM (सबसे बड़ा प्रतिरक्षी): यह आकार में सबसे बड़ा प्रतिरक्षी है और संक्रमण के स्थान पर सबसे पहले पहुँचने वाला प्रतिरक्षी है।

What is Cancer? Describe the methods of cancer detection/diagnosis and the common approaches for treatment of cancer.

कैंसर क्या है? कैंसर का पता लगाने (निदान) की विधियों और इसके उपचार के सामान्य तरीकों का वर्णन कीजिए।

Cancer: Uncontrolled division of cells due to breakdown of regulatory mechanisms (loss of contact inhibition) leading to malignant tumours and metastasis.

1. Methods of Cancer Detection and Diagnosis:

(i) Biopsy and Histopathological Studies: A piece of suspected tissue is cut into thin sections, stained and examined under a microscope by a pathologist.
(ii) Blood and Bone Marrow Tests: For detecting increased cell counts (WBCs) in leukemias.
(iii) Imaging Techniques: Radiography (X-rays), CT (Computed Tomography — 3D X-ray image) and MRI (Magnetic Resonance Imaging — uses strong magnetic fields and non-ionising radiations) to detect cancers of internal organs.
(iv) Antibodies & Molecular Biology: Antibodies against cancer-specific antigens and gene detection for inherited susceptibility.

2. Four Approaches for Treatment of Cancer:

1. Surgery: Surgical removal of the tumour mass.
2. Radiotherapy: Tumour cells are irradiated lethally while protecting surrounding normal tissues.
3. Chemotherapy: Use of chemotherapeutic drugs to kill cancerous cells (side-effects: hair loss, anaemia).
4. Immunotherapy: Patients are given biological response modifiers like $\alpha$-interferon to activate their immune system and destroy the tumour.

कैंसर: सामान्य कोशिकाओं में संस्पर्श संदमन के समाप्त होने से अनियंत्रित कोशिका विभाजन और दुर्दम अर्बुद का निर्माण कैंसर कहलाता है।

1. कैंसर अभिज्ञान और निदान की विधियाँ:

(i) जीवऊति परीक्षा (Biopsy) एवं ऊतकविकृति अध्ययन: संदिग्ध ऊतक का एक टुकड़ा काटकर, अभिरंजित कर सूक्ष्मदर्शी के नीचे जाँचा जाता है।
(ii) रुधिर तथा अस्थि मज्जा परीक्षण: ल्यूकेमिया (रक्त कैंसर) में बढ़ी हुई कोशिका संख्या की जाँच हेतु।
(iii) आंतरिक अंगों की इमेजिंग: रेडियोग्राफी (X-किरणें), सीटी (CT — त्रिविमीय X-रे चित्र) और एमआरआई (MRI — प्रबल चुंबकीय क्षेत्र व अन-आयनकारी विकिरण)।
(iv) आणविक जीवविज्ञान: कैंसर-विशिष्ट प्रतिजनों के विरुद्ध प्रतिरक्षी का उपयोग।

2. कैंसर उपचार के चार सामान्य तरीके:

1. शल्यक्रिया (Surgery): शल्यक्रिया द्वारा अर्बुद को बाहर निकालना।
2. विकिरण चिकित्सा (Radiotherapy): सामान्य ऊतकों को बचाते हुए अर्बुद कोशिकाओं को घातक रूप से किरणित करना।
3. रसायन चिकित्सा (Chemotherapy): कैंसररोधी औषधियों से कैंसर कोशिकाओं को नष्ट करना (दुष्प्रभाव: बालों का झड़ना, अरक्तता)।
4. प्रतिरक्षा चिकित्सा (Immunotherapy): प्रतिरक्षा तंत्र को सक्रिय करने के लिए $\alpha$-इंटरफेरॉन (जैविक अनुक्रिया रूपांतरक) देना।

What is the mechanism by which the AIDS virus (HIV) causes deficiency of the immune system of the infected person? Also mention the preventive measures against HIV.

वह कौन-सी क्रियाविधि है जिससे एड्स विषाणु (HIV) संक्रमित व्यक्ति के प्रतिरक्षा तंत्र में कमी (न्यूनता) उत्पन्न करता है? साथ ही एड्स की रोकथाम के उपाय लिखिए।

1. Mechanism of HIV Action in the Host Body:

Entry into Macrophages (HIV Factory): After entering the body, HIV enters macrophages where its RNA genome replicates to form viral DNA using the enzyme reverse transcriptase.

Integration & Virus Production: This viral DNA incorporates into the host cell's DNA and directs the macrophage to continuously produce new virus particles (acting like an HIV factory).

Destruction of Helper T-Lymphocytes ($\text{T}_H$): Simultaneously, HIV enters helper T-lymphocytes ($\text{T}_H$), replicates and produces progeny viruses that attack other $\text{T}_H$ cells. This causes a progressive decrease in the number of $\text{T}_H$ cells, resulting in severe immunodeficiency (bouts of fever, diarrhoea, weight loss, and opportunistic infections by Mycobacterium and Toxoplasma).

2. Preventive Measures (NACO & WHO):

Making blood banks safe from HIV, using only disposable needles and syringes, free distribution of condoms, controlling drug abuse, and promoting regular HIV check-ups (ELISA).

1. शरीर में HIV विषाणु की क्रियाविधि:

वृहत् भक्षकाणु (Macrophages) में प्रवेश: शरीर में प्रवेश करने के बाद विषाणु वृहत् भक्षकाणु (macrophages) में प्रवेश करता है जहाँ उसका RNA जीनोम रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज एंजाइम की सहायता से विषाणु डीएनए बनाता है।

HIV फैक्ट्री के रूप में कार्य: यह विषाणु डीएनए परपोषी कोशिका के डीएनए में जुड़कर संक्रमित कोशिका को लगातार नए विषाणु बनाने का निर्देश देता है (वृहत् भक्षकाणु HIV फैक्ट्री की तरह कार्य करता है)।

सहायक T-लसीकाणुओं ($\text{T}_H$) का विनाश: इसके साथ ही HIV सहायक T-लसीकाणुओं ($\text{T}_H$) में घुसकर संतति विषाणु बनाता है जो अन्य $\text{T}_H$ कोशिकाओं को नष्ट करते हैं। $\text{T}_H$ लसीकाणुओं की संख्या में भारी गिरावट आने से रोगी की प्रतिरक्षा इतनी न्यून हो जाती है कि वह माइकोबैक्टीरियम व टॉक्सोप्लाज्मा जैसे संक्रमणों का शिकार हो जाता है।

2. एड्स की रोकथाम के उपाय (NACO व WHO):

रक्त बैंकों के रक्त को HIV से मुक्त करना, केवल प्रयोज्य (disposable) सुइयों और सिरिंजों का उपयोग सुनिश्चित करना, कंडोम का वितरण, ड्रग के दुरुपयोग पर नियंत्रण और सुरक्षित यौन संबंध।

In your view what motivates youngsters (adolescents) to take to alcohol or drugs, and how can this be avoided (5 preventive measures)?

आपके विचार से किशोरों (युवाओं) को अल्कोहल या ड्रग के सेवन के लिए क्या प्रेरित करता है और इससे कैसे बचा जा सकता है (रोकथाम के 5 उपाय)?

1. Causes Motivating Adolescents (12–18 years) to Take Drugs/Alcohol:

Curiosity, need for adventure and excitement, and experimentation.
Stress and pressure to excel in academics or examinations, and desire to escape facing problems.
Peer pressure (influence of friends), unstable/unsupportive family structures, and media perception that smoking/drinking is 'cool'.

2. Five Measures for Prevention and Control:

Avoid Undue Peer Pressure: Respecting every child's own choice and threshold limits in studies and sports.

Education and Counselling: Channelising the child's energy into healthy pursuits like sports, yoga, music and reading.

Seeking Help from Parents and Peers: Immediate guidance from parents and trusted friends to sort out anxiety and guilt.

Looking for Danger Signs: Alert parents, teachers and friends should identify warning signs early to initiate treatment.

Seeking Professional and Medical Help: Help from qualified psychologists, psychiatrists, and de-addiction/rehabilitation programmes.

1. युवाओं (किशोरों, 12–18 वर्ष) को ड्रग/अल्कोहल के प्रति प्रेरित करने वाले कारण:

जिज्ञासा, जोखिम उठाने और उत्तेजना के प्रति आकर्षण तथा प्रयोग करने की प्रवृत्ति।
पढ़ाई और परीक्षाओं में अव्वल आने का तनाव व समस्याओं से भागने की इच्छा।
समकक्षियों (मित्रों) का दबाव (Peer pressure), अस्थिर पारिवारिक माहौल तथा मीडिया का दुष्प्रभाव।

2. रोकथाम एवं नियंत्रण के पाँच उपाय:

समकक्षियों के अनुचित दबाव से बचना: प्रत्येक बच्चे की अपनी पसंद और क्षमता का सम्मान करना।

शिक्षा और परामर्श: समस्याओं और तनाव का सामना करने की शिक्षा देना तथा ऊर्जा को खेलकूद, योग, संगीत व पढ़ने में लगाना।

माता-पिता और समकक्षियों से सहायता लेना: चिंता और अपराध बोध को दूर करने के लिए माता-पिता व विश्वसनीय मित्रों से तुरंत सलाह लेना।

संकट के संकेतों की पहचान: माता-पिता और अध्यापकों द्वारा चेतावनी संकेतों को पहचानकर समय पर निदान व इलाज शुरू करना।

व्यावसायिक और चिकित्सीय सहायता लेना: मनोवैज्ञानिकों, मनोरोगविज्ञानियों तथा व्यसन-मुक्ति एवं पुनर्वास कार्यक्रमों की मदद लेना।

List the harmful effects and behavioural warning signs caused by alcohol/drug abuse in an individual.

किसी व्यक्ति में अल्कोहल/ड्रग के दुरुपयोग से होने वाले हानिकारक प्रभावों और व्यवहारगत चेतावनी संकेतों की सूची बनाइए।

1. Common Warning Signs & Behavioural Changes in Youth:

Drop in academic performance and unexplained absence from school/college.
Lack of interest in personal hygiene, withdrawal, isolation, depression and fatigue.
Aggressive and rebellious behaviour, deteriorating relationships with family and friends, and changes in sleeping and eating habits.

2. Immediate & Long-Term Harmful Effects:

Immediate Effects: Reckless behaviour, vandalism and violence. Excessive doses lead to coma and death due to respiratory failure, heart failure or cerebral hemorrhage.
Long-Term Effects: Chronic use permanently damages the nervous system and liver (cirrhosis); intravenous drug abusers risk acquiring fatal AIDS and Hepatitis B; and addicts may turn to stealing, causing mental and financial distress to the family.

1. युवाओं में सामान्य चेतावनी संकेत एवं व्यवहारगत परिवर्तन:

शैक्षिक प्रदर्शन (पढ़ाई) में गिरावट और स्कूल या कॉलेज से बिना कारण अनुपस्थिति।
व्यक्तिगत स्वच्छता में रुचि की कमी, अलग-थलग रहना, अवसाद और थकावट।
आक्रामक और विद्रोही व्यवहार, परिवार और मित्रों से बिगड़ते संबंध तथा सोने व खाने की आदतों में बदलाव।

2. तात्कालिक एवं दीर्घकालिक हानिकारक प्रभाव:

तात्कालिक प्रभाव: अंधाधुंध व्यवहार, तोड़-फोड़ और हिंसा। अत्यधिक मात्रा से श्वसन पात, हृदय पात या प्रमस्तिष्क रक्तस्राव के कारण कोमा और मृत्यु हो सकती है।
दीर्घकालिक प्रभाव: लंबे समय तक सेवन से तंत्रिका तंत्र और यकृत (लिवर सिरोसिस) को स्थायी क्षति पहुँचती है; संक्रमित सुई से ड्रग लेने वालों को एड्स (AIDS) और हेपेटाइटिस-B होने का खतरा रहता है तथा व्यक्ति पैसे के लिए चोरी की ओर बढ़ सकता है।

Drugs like LSD, barbiturates, amphetamines, etc., are used as medicines to help patients with mental illness. However, excessive doses and abusive usage are harmful. Enumerate the major adverse effects of such drugs in humans.

एलएसडी, बार्बिटुरेट्स, एम्फैटेमिन आदि औषधियों का उपयोग मानसिक रोगियों की सहायता के लिए किया जाता है, परंतु इनकी अत्यधिक मात्रा और दुरुपयोग हानिकारक है। मानव में इनके प्रमुख प्रतिकूल प्रभाव लिखिए।

Medical Use: Drugs like barbiturates, amphetamines, benzodiazepines and LSD are clinically prescribed in controlled doses to help patients cope with mental illnesses like depression and insomnia.
Adverse Effects of Abusive Usage:
1. Hallucinations & Distorted Perception: LSD and excessive amphetamines alter thoughts, feelings and perceptions, causing severe hallucinations and psychosis.
2. CNS & Cardiovascular Damage: Cause anxiety, tremors, rapid heart rate, high blood pressure, loss of memory and brain coordination.
3. Addiction, Overdose & Coma: Lead to receptor tolerance, severe withdrawal syndrome, and overdose can cause coma or death due to respiratory/heart failure.

औषधीय उपयोग: बार्बिटुरेट्स, एम्फैटेमिन और बेंजोडायजेपाइन जैसी औषधियाँ रोगियों को मानसिक अवसाद (डिप्रेशन) और अनिद्रा (insomnia) से उबरने में सहायता के लिए दी जाती हैं।
दुरुपयोग और अत्यधिक मात्रा के प्रतिकूल प्रभाव:
1. विभ्रम (Hallucinations) एवं विकृत बोध: एलएसडी (LSD) जैसी औषधियाँ विचारों और भावनाओं को विकृत कर गंभीर भ्रम पैदा करती हैं।
2. तंत्रिका एवं हृद्-वाहिका क्षति: स्मरण शक्ति और शारीरिक समन्वय की हानि, चिंता, अनिद्रा, तेज हृदय गति और उच्च रक्तचाप।
3. व्यसन एवं मृत्यु: इनके दुरुपयोग से गंभीर लत व शारीरिक निर्भरता हो जाती है और अधिक मात्रा (overdose) से कोमा या श्वसन/हृदय पात से मृत्यु हो सकती है।

What are Recombinant DNA Vaccines? What does a 'suitable gene' mean in the context of DNA vaccines? Give two examples and discuss their advantages.

पुनर्योगज डीएनए टीके (Recombinant DNA Vaccines) क्या हैं? डीएनए टीके के संदर्भ में 'उपयुक्त जीन' का क्या अर्थ है? दो उदाहरण दीजिए और इनके लाभ बताइए।

Recombinant DNA Vaccines: Vaccines produced by using recombinant DNA technology to express the antigenic polypeptides (surface proteins) of a pathogen inside host bacteria or yeast.
Meaning of 'Suitable Gene': It refers to the specific segment of the pathogen's DNA that codes for a non-toxic immunogenic surface protein (antigen) capable of stimulating a strong protective immune response without causing the disease.
Two Examples: (i) Hepatitis B vaccine (produced from transgenic yeast), and (ii) HPV vaccine (against cervical cancer).
Advantages: Allow large-scale production and greater availability; they are highly pure, specific and completely safe because they do not contain the whole virulent pathogen.

पुनर्योगज डीएनए टीके: पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी द्वारा जीवाणु या खमीर (यीस्ट) में रोगजनक के प्रतिजनी पॉलीपेप्टाइड (प्रोटीन) का उत्पादन करके बनाए गए टीकों को पुनर्योगज डीएनए टीके कहते हैं।
'उपयुक्त जीन' (Suitable Gene) का अर्थ: रोगजनक का वह विशिष्ट जीन खंड जो ऐसे प्रतिजनी सतही प्रोटीन का कूटलेखन करता है जो शरीर में रोग पैदा किए बिना मजबूत प्रतिरक्षा अनुक्रिया उत्पन्न कर सके।
दो उदाहरण: (i) यकृतशोथ-B (Hepatitis B) का टीका (खमीर/यीस्ट से निर्मित), तथा (ii) एचपीवी (HPV) टीका।
लाभ: इनका बड़े पैमाने पर उत्पादन संभव है जिससे ये टीकाकरण के लिए प्रचुरता में उपलब्ध होते हैं; साथ ही ये अधिक सुरक्षित और शुद्ध होते हैं क्योंकि इनमें संपूर्ण रोगाणु नहीं होता।

What is the Pulse Polio Programme of the Government of India? What is OPV?

भारत सरकार का पल्स पोलियो कार्यक्रम (Pulse Polio Programme) क्या है? OPV क्या है?

Pulse Polio Immunisation Programme: A massive public health campaign launched by the Government of India (in 1995–96) to eradicate poliomyelitis (polio) by administering polio drops simultaneously to all children under the age of 5 years across the country.
What is OPV: OPV stands for Oral Polio Vaccine (Sabin vaccine). It contains live attenuated (weakened) polio virus given orally ("Do Boond Zindagi Ki"), which induces both local gut mucosal immunity (IgA) and humoral immunity in blood.
Result: Through sustained Pulse Polio drives and surveillance, India successfully eradicated wild polio and was declared polio-free by WHO, though immunisation continues to prevent re-importation.

पल्स पोलियो कार्यक्रम: भारत से पोलियो (पोलियोमाइलाइटिस) के पूर्ण उन्मूलन के लिए भारत सरकार द्वारा (1995–96 में) शुरू किया गया एक व्यापक टीकाकरण अभियान, जिसके तहत 5 वर्ष से कम आयु के सभी बच्चों को एक साथ पोलियो की खुराक पिलाई जाती है।
OPV क्या है: OPV का पूरा नाम ओरल पोलियो वैक्सीन (Oral Polio Vaccine — मौखिक पोलियो टीका) है। इसमें दुर्बलकृत पोलियो विषाणु होते हैं जो मुँह के माध्यम से दिए जाने पर आंत की श्लेष्मला (IgA) और रक्त दोनों में प्रतिरक्षा उत्पन्न करते हैं।
परिणाम: इस अभियान की सहायता से भारत को पोलियो-मुक्त घोषित किया जा चुका है, तथा पड़ोसी देशों से विषाणु के पुनः प्रवेश को रोकने के लिए यह कार्यक्रम जारी रखा गया है।

Compare the lifestyle of people living in urban areas with those of rural areas and briefly describe how the lifestyle affects their health.

शहरी क्षेत्रों में रहने वाले लोगों की जीवनशैली की ग्रामीण क्षेत्रों के लोगों से तुलना कीजिए और संक्षेप में बताइए कि जीवनशैली उनके स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित करती है।

Basis	Urban Lifestyle & Health Impact	Rural Lifestyle & Health Impact
1. Physical Activity & Diet	Sedentary desk jobs, lack of physical exercise, and high intake of fast/junk food.	Physically active lifestyle (farming/manual labour) and fresh, high-fibre natural diet.
2. Environment & Immunity	High air/noise pollution and over-protected indoor childhood lower natural immunity.	Cleaner air and early exposure to natural environment build stronger innate/acquired immunity.
3. Prevalent Diseases	Higher incidence of lifestyle diseases (obesity, diabetes, hypertension, heart disease) and allergies/asthma.	Lower lifestyle diseases, but higher risk of water-borne and vector-borne infectious diseases due to limited sanitation/medical facilities.

आधार	शहरी जीवनशैली एवं स्वास्थ्य प्रभाव	ग्रामीण जीवनशैली एवं स्वास्थ्य प्रभाव
1. शारीरिक श्रम व आहार	बैठे रहने की कार्यशैली, व्यायाम की कमी और फास्ट/जंक फूड का अधिक सेवन।	अधिक शारीरिक श्रम (कृषि कार्य) और ताजा, रेशेदार प्राकृतिक आहार।
2. पर्यावरण व प्रतिरक्षा	उच्च वायु प्रदूषण और बचपन में अति-सुरक्षित वातावरण के कारण प्रतिरक्षा कमजोर हो जाती है।	प्राकृतिक वातावरण के संपर्क से मजबूत प्रतिरक्षा विकसित होती है।
3. प्रमुख रोग	जीवनशैली रोग (मोटापा, मधुमेह, उच्च रक्तचाप, हृदयरोग) तथा एलर्जी/दमा अधिक होते हैं।	जीवनशैली रोग कम होते हैं, परंतु स्वच्छता के अभाव में जल-वाहित और मच्छर-जनित संक्रामक रोगों का जोखिम अधिक रहता है।

Class 12th | Biology | Reproductive Health (जनन स्वास्थ्य) | Subjective Questions | 5 Marks | Merit Yard

2026-10-28T23:14:45.941-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

REPRODUCTIVE HEALTH
(जनन स्वास्थ्य)

PART 3: 5 MARKS QUESTIONS (ALL 7 Qs)

English हिंदी Bilingual

What are the Assisted Reproductive Technologies (ART) practised to help infertile couples? Describe in detail: (i) IVF and ET (Test tube baby programme: ZIFT & IUT) (ii) GIFT (Gamete Intra Fallopian Transfer) (iii) ICSI (Intra Cytoplasmic Sperm Injection) (iv) Artificial Insemination (AI / IUI)

बंध्य (निःसंतान) दंपतियों की सहायता के लिए प्रयुक्त सहायक जनन प्रौद्योगिकियाँ (ART) क्या हैं? निम्नलिखित का विस्तार से वर्णन कीजिए: (i) IVF तथा ET (परखनली शिशु कार्यक्रम: ZIFT एवं IUT) (ii) GIFT (गैमीट इंट्रा फैलोपियन ट्रांसफर) (iii) ICSI (अंतःकोशिकाद्रव्यी शुक्राणु निक्षेपण) (iv) कृत्रिम वीर्यसेचन (AI / IUI)

Infertility & ART: Inability to conceive or produce children even after 2 years of unprotected sexual co-habitation is called infertility. When corrective medical treatments are not possible, couples are assisted through special techniques called Assisted Reproductive Technologies (ART):

IVF and ET (In Vitro Fertilisation & Embryo Transfer — Test Tube Baby Programme):
• Ova from the wife/donor female and sperms from the husband/donor male are collected and induced to fuse and form a zygote under simulated conditions in the laboratory (outside the body).
• ZIFT (Zygote Intra Fallopian Transfer): The zygote or early embryo with up to 8 blastomeres is transferred into the fallopian tube.
• IUT (Intra Uterine Transfer): Embryos with more than 8 blastomeres are transferred directly into the uterus to complete further development. (Embryos formed by in vivo fertilisation can also be used for transfer).

GIFT (Gamete Intra Fallopian Transfer): Transfer of an ovum collected from a donor into the fallopian tube of another female who cannot produce an ovum, but can provide a suitable environment for fertilisation and further development.

iii

ICSI (Intra Cytoplasmic Sperm Injection): A specialised procedure to form an embryo in the laboratory in which a single sperm is directly injected into the ovum using a microneedle.

AI (Artificial Insemination) / IUI (Intra-Uterine Insemination): Used when the male partner is unable to inseminate the female or has very low sperm counts in the ejaculates. Semen collected from the husband or a healthy donor is artificially introduced into the vagina or uterus (IUI). (Note: Legal adoption is also one of the best methods for couples looking for parenthood).

बंध्यता एवं ART: 2 वर्ष तक मुक्त (असुरक्षित) सहवास के बाद भी गर्भधारण या संतान उत्पन्न न कर पाने की समस्या को बंध्यता (infertility) कहते हैं। जब सामान्य चिकित्सीय उपचार संभव न हो, तो दंपतियों को सहायक जनन प्रौद्योगिकियों (ART) द्वारा संतान प्राप्ति में मदद की जाती है:

IVF तथा ET (पात्रे निषेचन एवं भ्रूण स्थानांतरण — परखनली शिशु कार्यक्रम):
• पत्नी/दाता स्त्री से अंडाणु और पति/दाता पुरुष से शुक्राणु एकत्र करके प्रयोगशाला में शरीर के समान परिस्थितियों में युग्मनज (zygote) बनाया जाता है।
• ZIFT (युग्मनज अंतः डिंबवाहिनी स्थानांतरण): युग्मनज या 8 ब्लास्टोमियर (कोरकखंडों) तक के प्रारंभिक भ्रूण को फैलोपियन नलिका में स्थानांतरित किया जाता है।
• IUT (अंतः गर्भाशयी स्थानांतरण): 8 से अधिक ब्लास्टोमियर वाले भ्रूण को परिवर्धन पूरा करने हेतु सीधे गर्भाशय में स्थानांतरित किया जाता है।

GIFT (युग्मक अंतः फैलोपियन स्थानांतरण): दाता से लिए गए अंडाणु को ऐसी स्त्री की फैलोपियन नलिका में स्थानांतरित करना जो स्वयं अंडाणु नहीं बना सकती, किंतु निषेचन और भ्रूण के आगे परिवर्धन के लिए उपयुक्त वातावरण दे सकती है।

iii

ICSI (अंतः कोशिकाद्रव्यी शुक्राणु निक्षेपण): प्रयोगशाला में भ्रूण बनाने की वह विशिष्ट विधि जिसमें एक शुक्राणु को सीधे अंडाणु के कोशिकाद्रव्य में इंजेक्ट (निक्षेपित) किया जाता है।

AI (कृत्रिम वीर्यसेचन) / IUI (अंतः गर्भाशयी वीर्यसेचन): जब पुरुष साथी स्त्री में वीर्यसेचन करने में असमर्थ हो या स्खलित वीर्य में शुक्राणुओं की संख्या बहुत कम हो, तब पति या स्वस्थ दाता के वीर्य को कृत्रिम रूप से योनि या सीधे गर्भाशय (IUI) में प्रविष्ट कराया जाता है। (अनाथ बच्चों को कानूनी रूप से गोद लेना भी संतान प्राप्ति का एक सर्वोत्तम उपाय है)।

Discuss the mode of action, administration pattern, and advantages/disadvantages of hormonal contraceptives (Oral pills, 'Saheli', Injectables, Implants) and Intra Uterine Devices (IUDs).

हार्मोनल गर्भनिरोधकों (मौखिक गोलियाँ, 'सहेली', इंजेक्शन, अंतर्रोप) तथा अंतःगर्भाशयी युक्तियों (IUDs) की कार्यप्रणाली, सेवन विधि और लाभ/हानियों की विस्तार से चर्चा कीजिए।

1. Hormonal Contraceptives (Oral Pills, Injectables & Implants):

Composition & Administration: Oral pills contain small doses of either progestogens or progestogen-estrogen combinations. They are taken daily for a period of 21 days starting within the first 5 days of the menstrual cycle, followed by a gap of 7 days (during which menstruation occurs). Subdermal implants (6 rods) and injectables have a similar mode of action with much longer effective periods.
Mode of Action:
1. They inhibit ovulation (by suppressing pituitary gonadotropins FSH and LH).
2. They inhibit implantation by altering the endometrium.
3. They alter the quality of cervical mucus to prevent/retard entry of sperms.
'Saheli' Pill: Developed at CDRI, Lucknow, it is a non-steroidal 'once-a-week' pill with very few side effects and high contraceptive value.

2. Intra Uterine Devices (IUDs):

Three Types: (i) Non-medicated IUDs (Lippes loop), (ii) Copper-releasing IUDs (CuT, Cu7, Multiload 375), and (iii) Hormone-releasing IUDs (Progestasert, LNG-20).
Mode of Action: IUDs increase phagocytosis of sperms within the uterus; $\text{Cu}$ ions suppress sperm motility and fertilising capacity; hormone-releasing IUDs make the uterus unsuitable for implantation and the cervix hostile to sperms.

3. Advantages & Disadvantages (Ill-effects):

Advantages: Highly effective, reversible, ideal for spacing children, and can be used within 72 hours as emergency contraceptives.
Disadvantages: Possible side-effects include nausea, abdominal pain, breakthrough bleeding, irregular menstrual bleeding or even breast cancer, and they do not protect against STIs.

1. हार्मोनल गर्भनिरोधक (गोलियाँ, इंजेक्शन एवं अंतर्रोप):

संघटन एवं सेवन विधि: गोलियों में प्रोजेस्टोजेन या प्रोजेस्टोजेन-एस्ट्रोजन का संयोजन होता है। इन्हें आर्तव चक्र के प्रथम 5 दिनों से शुरू करके लगातार 21 दिनों तक रोज लिया जाता है और फिर 7 दिनों का अंतराल (जिसमें रजोधर्म होता है) रखा जाता है। त्वचा के नीचे लगाए जाने वाले अंतर्रोप (Implants) और टीके (Injectables) की कार्यप्रणाली भी समान होती है किंतु इनकी प्रभावी अवधि काफी लंबी होती है।
कार्यप्रणाली:
1. ये अंडोत्सर्ग (ovulation) को रोकते हैं।
2. ये भ्रूण के अंतर्रोपण (implantation) को रोकते हैं।
3. ये गर्भाशय ग्रीवा के श्लेष्मा को गाढ़ा कर शुक्राणुओं के प्रवेश को बाधित करते हैं।
'सहेली' गोली: CDRI, लखनऊ द्वारा विकसित यह एक गैर-स्टेरॉयडल 'सप्ताह में एक बार' ली जाने वाली गोली है जिसके दुष्प्रभाव बहुत कम हैं।

2. अंतःगर्भाशयी युक्तियाँ (IUDs):

तीन प्रकार: (i) औषधि-रहित IUDs (लिप्पेस लूप), (ii) तांबा मोचक IUDs (CuT, Cu7, Multiload 375), तथा (iii) हार्मोन मोचक IUDs (प्रोजेस्टासर्ट, LNG-20)।
कार्यप्रणाली: ये गर्भाशय में शुक्राणुओं के भक्षण (phagocytosis) को बढ़ाते हैं; $\text{Cu}$ आयन शुक्राणुओं की गतिशीलता व निषेचन क्षमता को कम करते हैं; हार्मोन मोचक IUDs गर्भाशय को अंतर्रोपण के अयोग्य बनाते हैं।

3. लाभ एवं संभावित दुष्प्रभाव (हानियाँ):

लाभ: अत्यंत प्रभावी, प्रतिवर्ती, बच्चों में अंतराल रखने हेतु आदर्श तथा 72 घंटों के भीतर आपातकालीन गर्भनिरोधक के रूप में उपयोगी।
दुष्प्रभाव: जी मिचलाना (मतली), उदरीय पीड़ा, बीच-बीच में रक्तस्राव, अनियमित आर्तव या स्तन कैंसर जैसी संभावनाएं हो सकती हैं।

STDs/STIs are a major threat to reproductive health. Name the common STIs, describe their early symptoms and later complications if left untreated, and suggest preventive measures.

यौन संचारित संक्रमण (STIs/STDs) जनन स्वास्थ्य के लिए एक बड़ा खतरा हैं। प्रमुख STIs के नाम लिखिए, उनके प्रारंभिक लक्षण व समय पर इलाज न होने से होने वाली जटिलताओं का वर्णन कीजिए तथा बचाव के उपाय बताइए।

1. Common Sexually Transmitted Infections (STIs / VD / RTI):

Curable STIs: Gonorrhoea, Syphilis, Chlamydiasis, Genital warts, Trichomoniasis (completely curable if detected early and treated properly).
Incurable Viral STIs: Hepatitis-B, Genital herpes and HIV leading to AIDS cannot be cured completely.

2. Early Symptoms & Later Complications:

Early Symptoms: Minor symptoms in the genital region including itching, fluid discharge, slight pain, swellings, etc. Infected females may often remain asymptomatic for long.
Later Complications (if untreated): Due to absence of early symptoms and social stigma, delayed treatment leads to severe complications like Pelvic Inflammatory Diseases (PID), abortions, still births, ectopic pregnancies, infertility, or even cancer of the reproductive tract.

3. Preventive Measures (especially for 15–24 years age group):

(i) Avoid sex with unknown partners or multiple partners.
(ii) Always try to use condoms during coitus.
(iii) In case of doubt, immediately consult a qualified doctor for early detection and complete treatment.

1. प्रमुख यौन संचारित संक्रमण (STIs / रतिज रोग VD / जनन मार्ग संक्रमण RTI):

साध्य (ठीक होने योग्य) रोग: सुजाक (गोनोरिया), सिफिलिस, क्लेमाइडियासिस, लैंगिक मस्से (genital warts) तथा ट्राइकोमोनिएसिस समय पर पता चलने पर पूर्णतः ठीक हो सकते हैं।
असाध्य विषाणुजनित रोग: हेपेटाइटिस-B, जननिक परिसर्प (genital herpes) और एचआईवी (AIDS) का पूर्ण उपचार संभव नहीं है।

2. प्रारंभिक लक्षण एवं बाद की जटिलताएं:

प्रारंभिक लक्षण: जननांग क्षेत्र में खुजली, तरल स्राव, हल्का दर्द और सूजन आदि। संक्रमित स्त्रियाँ अक्सर लक्षणहीन (asymptomatic) रहती हैं।
बाद की जटिलताएं (इलाज न होने पर): सामाजिक कलंक या लापरवाही के कारण समय पर इलाज न कराने से श्रोणि शोथज रोग (PID), गर्भपात, मृत शिशु जन्म (still birth), अस्थानिक सगर्भता (ectopic pregnancy), बंध्यता अथवा जनन मार्ग का कैंसर जैसी गंभीर जटिलताएं हो सकती हैं।

3. रोकथाम के उपाय (विशेषकर 15–24 वर्ष के युवाओं हेतु):

(i) अनजान साथियों या अनेक साथियों के साथ यौन संबंध से बचें।
(ii) मैथुन के समय सदैव कंडोम का प्रयोग करें।
(iii) आशंका होने पर तुरंत योग्य चिकित्सक से संपर्क कर प्रारंभिक जांच और पूरा इलाज कराएं।

Do you justify the statutory ban on amniocentesis in our country? Give reasons and explain its legitimate medical application.

क्या आप हमारे देश में उल्ववेधन (amniocentesis) पर लगे वैधानिक प्रतिबंध को उचित मानते हैं? कारण दीजिए तथा इसके वैध चिकित्सीय उपयोग को समझाइए।

1. What is Amniocentesis & its Legitimate Medical Application:

In amniocentesis, some of the amniotic fluid surrounding the developing foetus is aspirated using a hollow needle to analyse fetal cells, chromosomes and dissolved biochemical substances.
Legitimate Medical Use: It is a vital prenatal diagnostic tool used to test for the presence of serious genetic and chromosomal disorders such as Down's syndrome, haemophilia, sickle-cell anaemia, etc., and to determine the survivability of the foetus.

2. Justification for the Statutory Ban on Sex Determination:

Yes, the statutory ban is completely justified and necessary because chromosomes in fetal cells also reveal the sex of the unborn child ($\text{XX}$ or $\text{XY}$).
Checking Female Foeticide: Across India, amniocentesis was being rampantly misused for prenatal sex determination; if the foetus was found to be female, it was followed by illegal MTP (female foeticide).
Social & Maternal Impact: This dangerous trend severely skewed the male-to-female sex ratio in society and risked the life of both the young mother and the foetus.

1. उल्ववेधन (Amniocentesis) एवं इसका वैध चिकित्सीय उपयोग:

उल्ववेधन में विकासशील भ्रूण के चारों ओर मौजूद उल्व तरल (amniotic fluid) की थोड़ी मात्रा निकालकर भ्रूणीय कोशिकाओं और घुलित पदार्थों का विश्लेषण किया जाता है।
वैध चिकित्सीय उपयोग: इसका उपयोग गर्भस्थ शिशु में आनुवंशिक और गुणसूत्रीय विकारों जैसे डाउन सिंड्रोम, हीमोफीलिया, सिकल-सेल एनीमिया आदि की उपस्थिति की जांच करने और भ्रूण की उत्तरजीविता जानने के लिए किया जाता है।

2. वैधानिक प्रतिबंध का औचित्य (कारण):

हाँ, लिंग परीक्षण हेतु उल्ववेधन पर वैधानिक प्रतिबंध पूर्णतः उचित और आवश्यक है।
कन्या भ्रूणहत्या की रोकथाम: भ्रूणीय गुणसूत्रों ($\text{XX}$ या $\text{XY}$) से शिशु के लिंग का भी पता चल जाता है। भारत में इसका व्यापक दुरुपयोग गर्भस्थ शिशु का लिंग जानने के लिए होने लगा था और भ्रूण के कन्या होने पर अवैध गर्भपात (कन्या भ्रूणहत्या) करा दिया जाता था।
सामाजिक एवं स्वास्थ्य प्रभाव: इससे समाज में लिंगानुपात (sex ratio) में गंभीर असंतुलन पैदा हो गया और अवैध गर्भपात से युवा माता के जीवन को भी गंभीर खतरा होता था।

Enumerate and describe any five reasons for introducing sex education to school-going children.

विद्यालय जाने वाले बच्चों के लिए यौन शिक्षा शुरू करने के किन्हीं पाँच कारणों को सूचीबद्ध कर उनका वर्णन कीजिए।

Introducing sex education in schools is strongly encouraged under RCH programmes for the following five reasons:

Eliminating Myths & Misconceptions: Provides right scientific information to young minds so as to discourage children from believing in unscientific myths and misconceptions about sex-related aspects.

Understanding Adolescence Changes: Helps adolescents understand their reproductive organs and cope with the physical, hormonal and emotional changes occurring during puberty.

Safe & Hygienic Sexual Practices: Creates awareness about reproductive hygiene, menstrual health, and safe sexual practices.

Prevention of STIs and AIDS: Educates the most vulnerable age group (15–24 years) about the mode of transmission and prevention of STDs and HIV/AIDS.

Protection against Sex Abuse & Population Awareness: Sensitises students about the problems of uncontrolled population growth and enables them to prevent social evils like sex-abuse and sex-related crimes.

विद्यालय जाने वाले बच्चों के लिए यौन शिक्षा शुरू करने के पाँच प्रमुख कारण निम्नलिखित हैं:

भ्रांतियों और अंधविश्वासों को दूर करना: युवाओं को सही वैज्ञानिक जानकारी प्रदान करना ताकि वे यौन संबंधी गलत धारणाओं और मिथकों पर विश्वास न करें।

किशोरावस्था के परिवर्तनों की समझ: जनन अंगों की संरचना तथा किशोरावस्था (यौवनारंभ) के दौरान होने वाले शारीरिक, हार्मोनल और भावनात्मक परिवर्तनों की सही जानकारी देना।

सुरक्षित और स्वच्छ यौन व्यवहार: प्रजनन स्वच्छता (विशेषकर मासिक धर्म स्वच्छता) और सुरक्षित यौन आदतों के प्रति जागरूकता बढ़ाना।

यौन संचारित रोगों (STDs) एवं एड्स से बचाव: सर्वाधिक संवेदनशील आयु वर्ग (15–24 वर्ष) को यौन संचारित रोगों और HIV/AIDS के संचरण व बचाव के उपायों से अवगत कराना।

यौन शोषण से सुरक्षा एवं जनसंख्या जागरूकता: अनियंत्रित जनसंख्या वृद्धि की समस्याओं तथा यौन शोषण व यौन अपराधों जैसी सामाजिक बुराइयों से स्वयं की रक्षा करने में सक्षम बनाना।

Give a comprehensive account of the different categories of Contraceptive Methods available to prevent unwanted pregnancies.

अनचाही सगर्भता को रोकने के लिए उपलब्ध विभिन्न प्रकार की गर्भनिरोधक विधियों का विस्तृत विवरण दीजिए।

Presently available contraceptive methods are broadly grouped into six categories:

Natural / Traditional Methods: Work on avoiding the meeting of ovum and sperms:
• Periodic abstinence: Abstaining from coitus from day 10 to 17 of menstrual cycle (fertile period).
• Withdrawal (Coitus interruptus):Withdrawing penis before ejaculation.
• Lactational amenorrhea: Absence of ovulation during intense lactation up to 6 months post-parturition.

Barrier Methods: Physically prevent ovum and sperms from meeting:
• Condoms (e.g., 'Nirodh'): Thin rubber/latex sheaths for males and females; disposable and also protect against STIs/AIDS.
• Diaphragms, Cervical caps & Vaults: Reusable rubber barriers covering the female cervix, used with spermicidal creams/jellies/foams.

Intra Uterine Devices (IUDs): Inserted by doctors in the uterus — Non-medicated (Lippes loop), Copper-releasing (CuT, Cu7, Multiload 375) and Hormone-releasing (Progestasert, LNG-20).

Oral Contraceptives (Pills): Progestogen or progestogen-estrogen tablets taken for 21 days (inhibit ovulation and implantation), and non-steroidal once-a-week pill 'Saheli'.

Injectables & Implants: Hormonal injections or 6-rod subdermal implants with longer effective periods.

Surgical Methods (Sterilisation): Terminal methods blocking gamete transport — Vasectomy in males and Tubectomy in females.

वर्तमान में उपलब्ध गर्भनिरोधक विधियों को मुख्य रूप से छह श्रेणियों में बांटा गया है:

प्राकृतिक / पारंपरिक विधियाँ: अंडाणु और शुक्राणु के संगम को रोकने पर आधारित:
• आवधिक संयम: आर्तव चक्र के 10वें से 17वें दिन (निषेचन काल) के दौरान मैथुन न करना।
• बाह्य स्खलन (Coitus interruptus): वीर्य स्खलन से ठीक पहले लिंग को बाहर निकाल लेना।
• स्तनपान अनार्तव: प्रसव के बाद 6 माह तक भरपूर स्तनपान के दौरान अंडोत्सर्ग न होना।

रोध (Barrier) विधियाँ: रोधक साधनों द्वारा शुक्राणु व अंडाणु को मिलने से रोकना:
• कंडोम (जैसे 'निरोध'): पतली रबर/लेटेक्स से बने आवरण जो STIs और एड्स से भी बचाव करते हैं।
• डायाफ्राम, गर्भाशय ग्रीवा टोपी एवं वॉल्ट: स्त्रियों हेतु पुनः प्रयोज्य रबर रोधक (शुक्राणुनाशक क्रीम/जेली के साथ प्रयुक्त)।

अंतःगर्भाशयी युक्तियाँ (IUDs): औषधि-रहित (लिप्पेस लूप), तांबा मोचक (CuT, Cu7, Multiload 375) तथा हार्मोन मोचक (प्रोजेस्टासर्ट, LNG-20)।

मौखिक गर्भनिरोधक (गोलियाँ / Pills): 21 दिनों तक ली जाने वाली हार्मोनल गोलियाँ तथा सप्ताह में एक बार ली जाने वाली गैर-स्टेरॉयडल गोली 'सहेली'।

इंजेक्शन और अंतर्रोप (Implants): त्वचा के नीचे लगाए जाने वाले लंबे समय तक प्रभावी हार्मोनल अंतर्रोप।

शल्यक्रिया विधियाँ (बंध्यकरण): युग्मक परिवहन को रोकने वाली स्थायी विधियाँ — पुरुषों में वैसेक्टोमी (नसबंदी) और महिलाओं में ट्यूबेक्टोमी (नलबंदी)।

What is Medical Termination of Pregnancy (MTP)? State the provisions of the MTP (Amendment) Act, 2017, mention during which period it is safe, and describe the unhealthy trends observed regarding MTP in India.

सगर्भता का चिकित्सीय समापन (MTP) क्या है? MTP (संशोधन) अधिनियम, 2017 के प्रावधान लिखिए, बताइए कि यह किस अवधि में सुरक्षित है तथा भारत में इसके संबंध में देखी गई अस्वस्थ प्रवृत्तियों का वर्णन कीजिए।

Definition & Scale: Intentional or voluntary termination of pregnancy before full term is called Medical Termination of Pregnancy (MTP) or induced abortion. Nearly 45 to 50 million MTPs are performed in a year globally (1/5th of total conceived pregnancies). India legalised MTP in 1971 with strict conditions.
Safe Period: MTPs are considered relatively safe during the first trimester (up to 12 weeks of pregnancy). Second trimester abortions are much more risky.
Provisions of the MTP (Amendment) Act, 2017: Enacted to reduce illegal abortions and maternal mortality:
1. Pregnancy may be terminated within the first 12 weeks on the opinion of one registered medical practitioner.
2. If the pregnancy has lasted more than 12 weeks, but fewer than 24 weeks, two registered medical practitioners must be of the opinion that continuation of pregnancy involves risk to the mother's life/physical or mental health, or substantial risk of severe physical/mental abnormalities in the child.
Disturbing / Unhealthy Trends Observed:
1. Majority of MTPs are performed illegally by unqualified quacks, which is unsafe and fatal.
2. Misuse of amniocentesis to determine fetal sex, followed by illegal MTP if the foetus is female (female foeticide).

परिभाषा एवं पैमाना: गर्भावस्था पूर्ण होने से पहले जानबूझकर या स्वैच्छिक रूप से गर्भ के समापन को सगर्भता का चिकित्सीय समापन (MTP) या प्रेरित गर्भपात कहते हैं। विश्व भर में प्रतिवर्ष लगभग 45 से 50 मिलियन MTP किए जाते हैं। भारत सरकार ने इसके दुरुपयोग को रोकने हेतु सख्त शर्तों के साथ 1971 में इसे कानूनी मान्यता दी।
सुरक्षित अवधि: MTP प्रथम तिमाही (गर्भावस्था के 12 सप्ताह तक) के दौरान अपेक्षाकृत सुरक्षित माना जाता है। द्वितीय तिमाही में गर्भपात अधिक जोखिम भरा होता है।
MTP (संशोधन) अधिनियम, 2017 के प्रावधान: अवैध गर्भपात और मातृ मृत्यु दर को कम करने हेतु लागू किया गया:
1. गर्भावस्था के प्रथम 12 सप्ताह के भीतर एक पंजीकृत चिकित्सक की राय पर गर्भ का समापन किया जा सकता है।
2. यदि गर्भावस्था 12 सप्ताह से अधिक किंतु 24 सप्ताह से कम की है, तो दो पंजीकृत चिकित्सकों की यह राय होनी आवश्यक है कि गर्भावस्था जारी रहने से माता के जीवन/स्वास्थ्य को खतरा है या जन्म लेने वाले शिशु में गंभीर शारीरिक/मानसिक विकलांगता का जोखिम है।
देखी गई चिंताजनक / अस्वस्थ प्रवृत्तियाँ:
1. अधिकांश गर्भपात अप्रशिक्षित नीम-हकीमों (quacks) द्वारा अवैध रूप से किए जाते हैं जो जानलेवा हो सकते हैं।
2. उल्ववेधन (amniocentesis) का दुरुपयोग कर भ्रूण के कन्या होने पर अवैध MTP (कन्या भ्रूणहत्या) कराना।

Class 12th | Biology | Human Health and Disease (मानव स्वास्थ्य तथा रोग) | Subjective Questions | 3 Marks | Merit Yard

2026-10-28T23:12:03.624-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

HUMAN HEALTH AND DISEASE
(मानव स्वास्थ्य तथा रोग)

PART 2: 3 MARKS QUESTIONS (ALL 38 Qs)

English हिंदी Bilingual

Name the type and write the evil effects of the following drugs in humans: (i) LSD (ii) Morphine (iii) Cocaine

मनुष्य में निम्नलिखित ड्रगों (औषधियों) का प्रकार तथा उनके दुष्प्रभाव लिखिए: (i) एलएसडी (LSD) (ii) मॉर्फिन (Morphine) (iii) कोकेन (Cocaine)

LSD (Lysergic Acid Diethylamide):
• Type: Hallucinogen (obtained from fruiting bodies of fungus Claviceps purpurea).
• Evil Effects: Alters thoughts, feelings and perceptions (causes hallucinations), loss of memory, anxiety, depression, rapid heart rate, dilated pupils and high blood pressure.

Morphine:
• Type: Opioid Narcotic Analgesic & Sedative (extracted from latex of poppy plant Papaver somniferum).
• Evil Effects: Depresses CNS and gastrointestinal functions, causing breathing problems, confusion, drowsiness, headache and physical dependence.

iii

Cocaine (Coke / Crack):
• Type: Central Nervous System (CNS) Stimulant (obtained from Erythroxylum coca).
• Evil Effects: Interferes with transport of neurotransmitter dopamine, accelerates heart rate, elevates blood pressure, produces temporary euphoria, and excessive dosage causes hallucinations.

एलएसडी (LSD):
• प्रकार: विभ्रमजनक (Hallucinogen)।
• दुष्प्रभाव: यह व्यक्ति के विचारों और भावनाओं को बदल देता है (भ्रम पैदा करता है), स्मरण शक्ति की हानि, चिंता, अवसाद, तेज हृदय गति और उच्च रक्तचाप उत्पन्न करता है।

मॉर्फिन (Morphine):
• प्रकार: ओपिओइड स्वापक पीड़ाहर एवं शामक (Narcotic Analgesic) (अफीम के पौधे पेपेवर सोम्निफेरम के लेटेक्स से प्राप्त)।
• दुष्प्रभाव: यह श्वसन संबंधी समस्याएं, सिरदर्द, भ्रम, सुस्ती और शारीरिक निर्भरता पैदा करता है।

iii

कोकेन (Cocaine):
• प्रकार: केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) उत्तेजक (एरिथ्रोजाइलम कोका से प्राप्त)।
• दुष्प्रभाव: यह तंत्रिकाप्रेषी डोपामाइन (dopamine) के परिवहन में बाधा डालता है, हृदय गति व रक्तचाप बढ़ाता है और अधिक मात्रा में लेने पर विभ्रम (hallucinations) पैदा करता है।

What is Immunity? How is vaccination related to immunity?

प्रतिरक्षा (Immunity) क्या है? टीकाकरण (Vaccination) प्रतिरक्षा से किस प्रकार संबंधित है?

Immunity: The overall natural or acquired resistance/ability of the host body to fight disease-causing organisms (pathogens) and their toxins, conferred by the immune system, is called immunity.
Relation of Vaccination with Immunity: Vaccination is based on the property of 'memory' of the acquired immune system.
When a vaccine (antigenic proteins or inactivated/weakened pathogen) is inoculated into a healthy person, it induces artificial active immunity by producing antibodies and memory B- and T-cells that quickly neutralise the pathogen during actual infection.

प्रतिरक्षा (Immunity): प्रतिरक्षा तंत्र द्वारा प्रदत्त किसी जीव की रोगजनक सूक्ष्मजीवों और उनके विषों से लड़ने की प्राकृतिक या उपार्जित प्रतिरोधक क्षमता को प्रतिरक्षा कहते हैं।
टीकाकरण का प्रतिरक्षा से संबंध: टीकाकरण का सिद्धांत प्रतिरक्षा तंत्र की 'स्मृति' (memory) के गुण पर आधारित है।
टीकाकरण में हानिरहित प्रतिजनी पदार्थ (टीका) को शरीर में प्रवेश कराया जाता है, जो कृत्रिम सक्रिय प्रतिरक्षा तथा स्मृति B और T-कोशिकाएं उत्पन्न करता है और वास्तविक संक्रमण होने पर रोगाणु को तुरंत नष्ट कर देता है।

What is a tumour? Differentiate between a benign tumour and a malignant tumour, and list the various causes of cancer (carcinogens).

अर्बुद (Tumour) क्या है? सुदम अर्बुद (benign tumour) और दुर्दम अर्बुद (malignant tumour) में अंतर स्पष्ट कीजिए तथा कैंसर के विभिन्न कारणों (कैंसरजन) की सूची बनाइए।

Tumour: When cells lose the property of contact inhibition, they undergo uncontrolled repeated divisions forming an undifferentiated mass of cells called a tumour.

Basis	Benign Tumour	Malignant Tumour (Cancer)
1. Spread	Remains confined to its original location and does not spread to other parts.	Grows rapidly, invades surrounding tissues and spreads to distant sites via blood (Metastasis).
2. Damage	Causes little damage and is non-cancerous.	Mass of proliferating neoplastic cells that starve normal cells and are fatal.

Causes of Cancer (Carcinogens):
1. Physical agents: Ionising radiations (X-rays, gamma rays) and non-ionising radiations (UV rays) damage DNA.
2. Chemical agents: Chemical carcinogens in tobacco smoke (cause lung cancer).
3. Biological agents: Oncogenic viruses (having viral oncogenes, e.g., HPV) and activation of cellular proto-oncogenes (c-onc).

अर्बुद (Tumour): जब कोशिकाओं में संस्पर्श संदमन का गुण समाप्त हो जाता है, तो वे अनियंत्रित रूप से विभाजित होकर कोशिकाओं का एक भंडार (गुच्छा) बना लेती हैं जिसे अर्बुद (ट्यूमर) कहते हैं।

आधार	सुदम अर्बुद (Benign Tumour)	दुर्दम अर्बुद (Malignant Tumour)
1. फैलाव	यह अपने मूल स्थान तक ही सीमित रहता है और शरीर के दूसरे भागों में नहीं फैलता।	यह तेजी से बढ़ता है और रक्त के माध्यम से दूरस्थ अंगों में फैलकर नए अर्बुद बनाता है (मेटास्टेसिस)।
2. क्षति	इससे बहुत कम क्षति होती है।	यह आस-पास के सामान्य ऊतकों को नष्ट कर देता है और घातक होता है।

कैंसर के कारण (कैंसरजन / Carcinogens):
1. भौतिक कारक: आयनकारी विकिरण (X-किरणें, गामा किरणें) तथा अन-आयनकारी विकिरण (UV किरणें)।
2. रासायनिक कारक: तंबाकू के धुएं में मौजूद रासायनिक कैंसरजन (फेफड़े का कैंसर करते हैं)।
3. जैविक कारक: अर्बुद विषाणु (Oncogenic viruses जैसे HPV) तथा प्रोटो-ऑन्कोजीन (c-onc) का सक्रियण।

What are Hormones? State their general functions in the human body.

हार्मोन (Hormones) क्या हैं? मानव शरीर में इनके सामान्य कार्य लिखिए।

Hormones: Hormones are non-nutrient chemical messengers secreted in trace (microscopic) amounts by ductless endocrine glands directly into the blood, which carries them to target organs and tissues.
Functions: Hormones regulate growth and development, metabolism of food, sexual function and reproductive health, cognitive function and mood, and homeostasis (maintenance of body temperature and water/electrolyte balance).

हार्मोन: हार्मोन सूक्ष्म मात्रा में नलिकाविहीन अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा सीधे रक्त में स्रावित होने वाले रासायनिक संदेशवाहक हैं जो लक्ष्य अंगों पर कार्य करते हैं।
कार्य: ये शारीरिक वृद्धि और विकास, भोजन के उपापचय, लैंगिक व प्रजनन कार्यों, मनोदशा तथा शरीर के तापमान व प्यास के संतुलन को नियंत्रित करते हैं।

How is the protection obtained from antibiotics different from the immunity obtained from vaccination?

प्रतिजैविकों (antibiotics) से प्राप्त सुरक्षा टीकाकरण (vaccination) से प्राप्त प्रतिरक्षा से किस प्रकार भिन्न है?

Basis	Vaccination (Vaccines)	Antibiotics
1. Mode of Action	Strengthens the host's immune system by generating antibodies and memory B & T cells (preventive).	Directly kills or inhibits the growth of pathogenic bacteria after infection has occurred (curative).
2. Target Pathogens	Protects against both viral and bacterial infections.	Works only against bacterial infections (ineffective against viruses).
3. Time of Administration	Given before becoming ill (prophylactic) and provides long-term immunity.	Taken after becoming ill and provides no immunological memory.

आधार	टीकाकरण (Vaccination)	प्रतिजैविक (Antibiotics)
1. कार्यप्रणाली	यह शरीर में प्रतिरक्षी और स्मृति कोशिकाएं बनाकर प्रतिरक्षा तंत्र को मजबूत करता है (रोकथाम करता है)।	यह संक्रमण होने के बाद रोगजनक जीवाणुओं को सीधे नष्ट करता है (उपचार करता है)।
2. लक्षित रोगाणु	यह विषाणु और जीवाणु दोनों के संक्रमणों से बचाता है।	यह केवल जीवाणु संक्रमण पर कार्य करता है (विषाणुओं पर काम नहीं करता)।
3. लेने का समय	यह बीमार होने से पहले दिया जाता है और दीर्घकालिक प्रतिरक्षा देता है।	यह बीमार होने के बाद लिया जाता है और कोई स्मृति नहीं बनाता।

What is a stem cell? Mention the two broad types of stem cells in mammals and their two key properties.

स्टेम कोशिका (Stem cell) क्या है? स्तनधारियों में स्टेम कोशिकाओं के दो मुख्य प्रकार और उनके दो प्रमुख गुण लिखिए।

Stem Cells: Undifferentiated biological cells in multicellular organisms that can divide mitotically and differentiate into specialised cell types.
Two Broad Types in Mammals: (i) Embryonic stem cells (isolated from the inner cell mass of blastocysts), and (ii) Adult stem cells (found in bone marrow and various adult tissues).
Two Key Properties:
1. Self-renewal: Ability to go through numerous cycles of cell division while maintaining the undifferentiated state.
2. Potency: Capacity to differentiate into specialised cell types/tissues.

स्टेम कोशिकाएं: बहुकोशिकीय जीवों में पाई जाने वाली वे अविभेदित जैविक कोशिकाएं जो विभाजित होकर अन्य विशिष्ट प्रकार की कोशिकाओं में विभेदित हो सकती हैं।
दो मुख्य प्रकार: (i) भ्रूणीय स्टेम कोशिकाएं (कोरकपुटी के अंतर कोशिका समूह से प्राप्त), तथा (ii) वयस्क स्टेम कोशिकाएं (अस्थि मज्जा व अन्य ऊतकों में उपस्थित)।
दो प्रमुख गुण:
1. स्व-नवीकरण (Self-renewal): अविभेदित अवस्था को बनाए रखते हुए बार-बार विभाजित होने की क्षमता।
2. क्षमता (Potency): विशिष्ट कोशिका प्रकारों और अंगों में विभेदित होने की क्षमता।

Name the helminth parasites which cause Ascariasis and Elephantiasis (Filariasis). Give their symptoms and mode of transmission.

एस्केरिसता (Ascariasis) और हाथीपाँव/फाइलेरिया (Elephantiasis) उत्पन्न करने वाले कृमि परजीवियों के नाम, उनके लक्षण और संचरण की विधि लिखिए।

Ascariasis:
• Causative Parasite: Ascaris lumbricoides (common intestinal roundworm).
• Symptoms: Internal bleeding, muscular pain, fever, anaemia and blockage of the intestinal passage.
• Transmission: Through contaminated water, vegetables and fruits contaminated with faeces containing parasite eggs.

Elephantiasis (Filariasis):
• Causative Parasite: Wuchereria bancrofti and Wuchereria malayi (filarial worms).
• Symptoms: Slowly developing chronic inflammation of the lymphatic vessels of the lower limbs and genital organs, resulting in gross deformities.
• Transmission: Transmitted through the bite of infected female mosquito vectors (Culex).

एस्केरिसता (Ascariasis):
• रोगजनक परजीवी: एस्केरिस लुम्ब्रिकोइड्स (Ascaris lumbricoides) (गोलकृमि)।
• लक्षण: आंतरिक रक्तस्राव, पेशीय पीड़ा, ज्वर, अरक्तता (एनीमिया) और आंत का अवरोध।
• संचरण: संक्रमित व्यक्ति के मल से संदूषित जल, सब्जियों और फलों के सेवन द्वारा।

हाथीपाँव या फाइलेरिया (Elephantiasis / Filariasis):
• रोगजनक परजीवी: वुचेरेरिया बैनक्रॉफ्टी और वुचेरेरिया मलाई (फाइलेरियाई कृमि)।
• लक्षण: निचले पादों (पैरों) की लसीका वाहिकाओं और जनन अंगों में दीर्घकालिक शोथ (सूजन) जिससे भारी विरूपता आ जाती है।
• संचरण: मादा मच्छर वाहक (क्यूलेक्स मच्छर) के काटने से फैलता है।

Differentiate between Innate immunity and Acquired immunity with examples.

सहज प्रतिरक्षा (Innate immunity) और उपार्जित प्रतिरक्षा (Acquired immunity) में उदाहरण सहित अंतर स्पष्ट कीजिए।

Basis	Innate Immunity	Acquired Immunity
1. Presence & Specificity	Inborn, present from birth and is non-specific.	Developed during lifetime after encountering pathogens and is pathogen-specific.
2. Immunological Memory	Does not have immunological memory.	Characterised by immunological memory (primary and secondary responses).
3. Inheritance	Inheritable from parents to offspring.	Cannot be passed genetically to the next generation.
4. Examples	Skin, mucus, stomach HCl, lysozyme in tears/saliva, interferons, macrophages.	Antibodies ($\text{IgG, IgA}$) produced by B-cells and CMI by T-cells after vaccination/infection.

आधार	सहज प्रतिरक्षा (Innate Immunity)	उपार्जित प्रतिरक्षा (Acquired Immunity)
1. उपस्थिति व विशिष्टता	यह जन्मजात होती है और अविशिष्ट (non-specific) प्रकार की रक्षा है।	यह जीवनकाल के दौरान विकसित होती है और रोगजनक-विशिष्ट होती है।
2. स्मृति	इसमें प्रतिरक्षात्मक स्मृति नहीं होती है।	इसकी मुख्य विशेषता स्मृति (memory) है।
3. वंशागति	यह जन्मजात और वंशागत होती है।	यह अगली पीढ़ी में वंशागत नहीं होती है।
4. उदाहरण	त्वचा, श्लेष्मा, आमाशय का अम्ल, आंसू/लार, इंटरफेरॉन।	टीकाकरण या संक्रमण के बाद B व T-कोशिकाओं द्वारा उत्पन्न विशिष्ट प्रतिरक्षा।

What is the Immune System? Explain the two types of acquired immune responses: Humoral Immune Response and Cell-Mediated Immune Response (CMI).

प्रतिरक्षा तंत्र (Immune System) क्या है? उपार्जित प्रतिरक्षा अनुक्रिया के दो प्रकारों — तरल प्रतिरक्षा अनुक्रिया और कोशिका-माध्यमित प्रतिरक्षा अनुक्रिया (CMI) को समझाइए।

Immune System: A specialised system consisting of lymphoid organs, tissues, cells (lymphocytes) and soluble molecules (antibodies) that distinguishes 'self' from 'non-self', recognises foreign antigens, responds to them and remembers them.

Humoral Immune Response (Antibody-Mediated Immunity — AMI): Mediated by B-lymphocytes (with help from $\text{T}_H$ cells), which secrete an army of glycoprotein antibodies ($\text{IgA, IgM, IgE, IgG}$) into the blood and lymph (body humours) to fight extracellular pathogens and toxins.

Cell-Mediated Immune Response (CMI): Mediated by T-lymphocytes. It operates against intracellular pathogens (viruses), cancer cells, and is responsible for graft rejection during organ transplantation.

प्रतिरक्षा तंत्र: लसीकाभ अंगों, ऊतकों, कोशिकाओं और प्रतिरक्षी अणुओं से बना वह विशिष्ट तंत्र जो 'स्व' (self) और 'पर' (non-self) में भेद करता है तथा विदेशी प्रतिजनों को पहचानकर उन्हें नष्ट करता है। इसके दो घटक हैं:

तरल प्रतिरक्षा अनुक्रिया (Humoral / Antibody-Mediated Immunity): यह B-लसीकाणुओं द्वारा संपन्न होती है जो रक्त और लसीका (शरीर के तरल) में प्रतिरक्षियों (Antibodies) का उत्पादन करते हैं।

कोशिका-माध्यमित प्रतिरक्षा अनुक्रिया (Cell-Mediated Immunity — CMI): यह T-लसीकाणुओं द्वारा संपन्न होती है। यह अंतःकोशिकीय रोगाणुओं, कैंसर कोशिकाओं के विरुद्ध कार्य करती है तथा अंग प्रत्यारोपण में निरोप अस्वीकृति (graft rejection) के लिए उत्तरदायी होती है।

Differentiate between Active immunity and Passive immunity with examples.

सक्रिय प्रतिरक्षा (Active immunity) और निष्क्रिय प्रतिरक्षा (Passive immunity) में उदाहरण सहित अंतर स्पष्ट कीजिए।

Basis	Active Immunity	Passive Immunity
1. Formation of Antibodies	When a host is exposed to antigens, antibodies are produced actively by the host's own body.	Ready-made (preformed) antibodies are directly given from outside to protect the body.
2. Speed & Duration	Slow and takes time to give full effective response, but is long-lasting (creates memory cells).	Provides immediate/fast relief, but is short-lived (no memory cells formed).
3. Examples	Immunity developed by vaccination or natural microbial infection.	IgA in mother's colostrum, IgG transferred across placenta to foetus, and antitoxin/antivenom against tetanus or snakebite.

आधार	सक्रिय प्रतिरक्षा (Active Immunity)	निष्क्रिय प्रतिरक्षा (Passive Immunity)
1. प्रतिरक्षी निर्माण	प्रतिजन के संपर्क में आने पर परपोषी के शरीर में स्वयं प्रतिरक्षी (antibodies) बनते हैं।	शरीर की रक्षा के लिए बाहर से सीधे बने-बनाए (रेडीमेड) प्रतिरक्षी दिए जाते हैं।
2. गति व स्थायित्व	यह धीमी होती है और प्रभाव दिखाने में समय लेती है, परंतु दीर्घकालिक होती है (स्मृति कोशिकाएं बनती हैं)।	यह तुरंत (तीव्र) राहत देती है, परंतु अल्पकालिक होती है (स्मृति कोशिकाएं नहीं बनतीं)।
3. उदाहरण	टीकाकरण (Vaccination) या प्राकृतिक संक्रमण से उत्पन्न प्रतिरक्षा।	माँ के कोलोस्ट्रम (खीस) में उपस्थित IgA, अपरा से भ्रूण को प्राप्त IgG, तथा टेटनस या साँप के काटने पर दिया जाने वाला एंटीवेनम।

(a) Malaria — (5) Plasmodium
(b) AIDS — (6) HIV
(c) Pisciculture — (2) Fish
(d) Tonsil — (3) Lymphoid Organ
(e) DPT — (1) Vaccine
(f) Toddy — (4) Traditional drink

(a) मलेरिया — (5) प्लाज्मोडियम
(b) एड्स (AIDS) — (6) HIV
(c) मत्स्यपालन (Pisciculture) — (2) मछली
(d) टॉन्सिल — (3) लसीकाभ अंग
(e) DPT — (1) टीका (Vaccine)
(f) टॉडी (ताड़ी) — (4) पारंपरिक पेय

What is Cancer? Differentiate between Carcinoma, Sarcoma, Melanoma, and Leukemia.

कैंसर क्या है? कार्सिनोमा, सार्कोमा, मेलेनोमा और ल्यूकेमिया में अंतर स्पष्ट कीजिए।

Cancer: Breakdown of regulatory mechanisms of normal cell growth (loss of contact inhibition) leading to uncontrolled division of cells, formation of malignant tumours and metastasis is called cancer.

1. Carcinomas (~85% of all tumours): Cancers of epithelial tissues (ectodermal/endodermal) such as skin, glands, breast, lung, stomach and cervix.
2. Sarcomas (~1% of all tumours): Cancers of mesodermal connective and muscular tissues such as bones, cartilage, tendons, adipose tissue and muscles.
3. Melanomas: Cancerous tumours arising from pigmented melanocytes of the skin.
4. Leukemias & Lymphomas: Cancers of haemopoietic (blood-forming) cells of bone marrow and lymphatic tissues resulting in abnormal increase in WBC count (Blood cancer).

कैंसर: सामान्य कोशिकाओं की नियंत्रित वृद्धि की क्रियाविधि के टूटने (संस्पर्श संदमन की हानि) से कोशिकाओं का अनियंत्रित विभाजन और मेटास्टेसिस कैंसर कहलाता है। ऊतकों के आधार पर इसके प्रकार हैं:

1. कार्सिनोमा (Carcinomas — ~85%): उपकला ऊतकों (त्वचा, ग्रंथियों और आंतरिक अंगों के अस्तर जैसे फेफड़े, स्तन, आमाशय) का कैंसर।
2. सार्कोमा (Sarcomas — ~1%): मध्यजनस्तर (mesodermal) संयोजी एवं पेशी ऊतकों (जैसे अस्थि, उपास्थि, वसा और पेशियों) का कैंसर।
3. मेलेनोमा (Melanomas): त्वचा की रंजक कोशिकाओं (मेलानोसाइट्स) से उत्पन्न होने वाला अर्बुद।
4. ल्यूकेमिया एवं लिम्फोमा: अस्थि मज्जा की रक्त-निर्मात्री (haemopoietic) कोशिकाओं का कैंसर जिसमें श्वेत रक्त कणिकाओं (WBC) की संख्या असामान्य रूप से बढ़ जाती है (रक्त कैंसर)।

What are the various personal and public health measures which you would suggest as safeguard against infectious diseases?

संक्रामक रोगों के विरुद्ध सुरक्षा उपाय के रूप में आप कौन-से व्यक्तिगत और सार्वजनिक स्वच्छता उपाय सुझाएंगे?

Personal & Public Hygiene (For Food/Water-borne diseases like Typhoid, Amoebiasis, Ascariasis): Keeping the body clean, consuming clean drinking water and food, proper disposal of waste and excreta, and periodic cleaning and disinfection of water reservoirs and tanks.

Precautions against Air-borne Diseases (Pneumonia, Common Cold): Avoiding close contact with infected persons or their belongings, and covering mouth/nose while coughing or sneezing.

Vector Control & Immunisation (Malaria, Filariasis, Dengue, Chikungunya): Avoiding water stagnation in coolers/surroundings, using mosquito nets and wire mesh, introducing larvivorous Gambusia fish in ponds, spraying insecticides, and timely vaccination.

व्यक्तिगत एवं जन स्वच्छता (जल/खाद्य-वाहित रोगों जैसे टाइफॉइड, अमीबता, एस्केरिसता के लिए): शरीर को साफ रखना, स्वच्छ पेयजल और भोजन का सेवन, अपशिष्ट व मल-मूत्र का समुचित निपटान तथा जलाशयों व टैंकों की समय-समय पर सफाई व विसंक्रमण।

वायु-वाहित रोगों (निमोनिया, सामान्य जुकाम) से बचाव: संक्रमित व्यक्तियों या उनके सामान के निकट संपर्क से बचना।

रोगवाहक नियंत्रण एवं टीकाकरण (मलेरिया, फाइलेरिया, डेंगू, चिकनगुनिया): आस-पास व कूलरों में पानी जमा न होने देना, मच्छरदानी व जाली का प्रयोग, तालाबों में गंबूसिया मछली छोड़ना, कीटनाशकों का छिड़काव तथा समय पर टीकाकरण कराना।

In which way has the study of biology helped us to control infectious diseases?

जीवविज्ञान के अध्ययन ने संक्रामक रोगों को नियंत्रित करने में किस प्रकार हमारी सहायता की है?

1. Identification of Pathogens & Life Cycles: Biology helped us identify causative pathogens, their modes of transmission, and vectors (e.g., female Anopheles for malaria, Aedes for dengue), enabling targeted vector control.
2. Vaccines & Immunisation: Enabled complete eradication of deadly diseases like smallpox and large-scale control of polio, diphtheria, pneumonia and tetanus.
3. Antibiotics, Drugs & Biotechnology: Discovery of antibiotics (like penicillin) and recombinant DNA technology has provided safer vaccines (e.g., Hepatitis B vaccine) and early diagnostic tools (ELISA, PCR, Widal test).

1. रोगजनकों और जीवन-चक्र की पहचान: जीवविज्ञान ने हमें रोगजनक सूक्ष्मजीवों, उनके संचरण के तरीकों और रोगवाहकों (जैसे मलेरिया के लिए मादा एनोफिलीज) को समझने में मदद की।
2. टीकों (Vaccines) और टीकाकरण का विकास: इसके उपयोग से चेचक (smallpox) जैसे जानलेवा रोग का पूर्णतः उन्मूलन हो सका और पोलियो, डिफ्थीरिया, निमोनिया व टेटनस पर नियंत्रण पाया गया।
3. प्रतिजैविक एवं जैव-प्रौद्योगिकी: एंटीबायोटिक्स की खोज और पुनर्योगज डीएनए तकनीक से नए व सुरक्षित टीकों (जैसे हेपेटाइटिस-B टीका) तथा नैदानिक परीक्षणों (ELISA, Widal) का निर्माण संभव हुआ।

How does the transmission of each of the following diseases take place? (a) Amoebiasis (b) Malaria (c) Ascariasis (d) Pneumonia

निम्नलिखित प्रत्येक रोग का संचरण कैसे होता है? (a) अमीबता (Amoebiasis) (b) मलेरिया (Malaria) (c) एस्केरिसता (Ascariasis) (d) निमोनिया (Pneumonia)

(a) Amoebiasis (Entamoeba histolytica): Transmitted through drinking water and food contaminated by faecal matter; houseflies act as mechanical carriers.
(b) Malaria (Plasmodium): Transmitted as sporozoites through the bite of an infected female Anopheles mosquito vector.
(c) Ascariasis (Ascaris lumbricoides): Acquired through water, vegetables and fruits contaminated with parasite eggs excreted in the faeces of an infected person.
(d) Pneumonia (Streptococcus pneumoniae): Acquired by inhaling droplets/aerosols released by an infected person or by sharing glasses and utensils with an infected person.

(a) अमीबता (एंटअमीबा हिस्टोलिटिका): संक्रमित व्यक्ति के मल से संदूषित पेयजल और खाद्य पदार्थों द्वारा; घरेलू मक्खियाँ यांत्रिक वाहक का कार्य करती हैं।
(b) मलेरिया (प्लाज्मोडियम): संक्रमित मादा एनोफिलीज मच्छर के काटने से (जीवाणुज/स्पोरोजोइट के रूप में) फैलता है।
(c) एस्केरिसता (एस्केरिस): संक्रमित व्यक्ति के मल के साथ निकले परजीवी के अंडों से संदूषित जल, सब्जियों और फलों के सेवन से।
(d) निमोनिया (स्ट्रेप्टोकोकस निमोनिया): संक्रमित व्यक्ति द्वारा छोड़ी गई बिंदुकों/एरोसोल (droplets) को सांस द्वारा अंदर लेने या उसके गिलास व बर्तन साझा करने से।

What measures would you take to prevent water-borne diseases? Why are diseases like dysentery, cholera and typhoid more common in overcrowded human settlements?

जल-वाहित रोगों की रोकथाम के लिए आप क्या उपाय अपनाएंगे? अति-भीड़भाड़ वाली मानव बस्तियों में पेचिश, हैजा और टाइफॉइड जैसे रोग अधिक सामान्य क्यों होते हैं?

Measures to Prevent Water-borne Diseases:
1. Consumption of boiled, filtered or chlorinated clean drinking water and thoroughly washed vegetables/fruits.
2. Proper disposal of sewage, human excreta and waste.
3. Periodic cleaning and disinfection of water reservoirs, pools and overhead tanks, and maintaining hygiene in public catering.
Why Common in Overcrowded Settlements: Due to poor sanitation, open defecation, leakage of sewage into drinking water pipelines, and unhygienic living conditions that contaminate food and water.

जल-वाहित रोगों की रोकथाम के उपाय:
1. स्वच्छ, उबले या फिल्टर किए गए पेयजल तथा साफ धुले फलों व सब्जियों का सेवन करना।
2. मल-मूत्र और अपशिष्ट का समुचित व सुरक्षित निपटान करना।
3. जलाशयों, कुओं और पानी की टंकियों की नियमित सफाई और क्लोरीनीकरण (विसंक्रमण) करना।
भीड़भाड़ वाली बस्तियों में अधिक होने का कारण: स्वच्छता की कमी, गंदे नालों का पेयजल स्रोतों में मिलना और मक्खियों की अधिकता के कारण भोजन व जल आसानी से संदूषित हो जाते हैं।

Name the primary and secondary lymphoid organs and explain their roles.

प्राथमिक और द्वितीयक लसीकाभ अंगों के नाम बताइए तथा उनकी भूमिका स्पष्ट कीजिए।

Primary Lymphoid Organs (Bone Marrow and Thymus): Organs where immature lymphocytes originate, mature and differentiate into antigen-sensitive lymphocytes. Bone marrow produces all blood cells and matures B-cells; Thymus (located near heart beneath breastbone; large at birth, reduces with age) matures T-cells.

Secondary Lymphoid Organs (Spleen, Lymph nodes, Tonsils, Peyer's patches of small intestine, and Appendix): After maturation, lymphocytes migrate here. These organs provide the sites for interaction of lymphocytes with the antigen, which then proliferate to become effector cells. (Spleen also acts as a filter of blood and reservoir of erythrocytes).

प्राथमिक लसीकाभ अंग (अस्थि मज्जा और थाइमस): वे अंग जहाँ अपरिपक्व लसीकाणुओं की उत्पत्ति, परिपक्वन और प्रतिजन-संवेदनशील लसीकाणुओं में विभेदन होता है। अस्थि मज्जा में सभी रक्त कोशिकाएं बनती हैं और थाइमस (जन्म के समय बड़ा, उम्र के साथ छोटा होता जाता है) में T-लसीकाणु परिपक्व होते हैं।

द्वितीयक लसीकाभ अंग (प्लीहा/तिल्ली, लसीका ग्रंथियाँ, टॉन्सिल, छोटी आंत के पेयर के समूह और परिशेषिका): परिपक्वन के बाद लसीकाणु यहाँ चले जाते हैं। ये अंग लसीकाणुओं को प्रतिजन (antigen) के साथ पारस्परिक क्रिया करने का स्थान प्रदान करते हैं। (प्लीहा रक्त का निस्यंदक और लाल रक्त कणिकाओं का बड़ा भंडार भी है)।

Draw a well-labelled diagram of an Antibody molecule ($\text{H}_2\text{L}_2$) and describe its structure.

एक प्रतिरक्षी अणु ($\text{H}_2\text{L}_2$) का सुस्पष्ट नामांकित चित्र बनाइए और इसकी संरचना का वर्णन कीजिए।

Each Y-shaped antibody (immunoglobulin) molecule consists of four peptide chains held together by disulphide bonds ($\text{-S-S-}$): two small Light (L) chains and two longer Heavy (H) chains. Hence, it is represented as $\mathbf{\text{H}_2\text{L}_2}$.
The N-terminal ends of each H and L chain pair form two specific Antigen-binding sites (paratopes), while the C-terminal ends form the constant stem region.

प्रत्येक Y-आकार के प्रतिरक्षी अणु में डाइसल्फाइड बंधों ($\text{-S-S-}$) से जुड़ी चार पेप्टाइड श्रृंखलाएं होती हैं: दो छोटी हल्की श्रृंखलाएं (Light chains) और दो बड़ी भारी श्रृंखलाएं (Heavy chains)। इसीलिए इसे $\mathbf{\text{H}_2\text{L}_2}$ के रूप में दर्शाया जाता है।
इसके ऊपरी N-सिरों पर दो प्रतिजन बंधन स्थल (Antigen binding sites) होते हैं।

Fig 18: Structure of an Antibody Molecule (H₂L₂)

What are the four routes by which transmission of Human Immunodeficiency Virus (HIV) takes place? Why should HIV/AIDS infected persons not be isolated from family and society?

मानव प्रतिरक्षा न्यूनता विषाणु (HIV) का संचरण किन चार माध्यमों से होता है? HIV/AIDS संक्रमित व्यक्तियों को परिवार और समाज से अलग-थलग क्यों नहीं किया जाना चाहिए?

Four Routes of HIV Transmission:

(a) Sexual contact with an infected person.
(b) Transfusion of contaminated blood and blood products.
(c) Sharing of infected needles as in the case of intravenous drug abusers.
(d) From an infected mother to her child through the placenta.
Why Not Isolate Infected Persons: HIV/AIDS does not spread by mere touch, shaking hands or physical contact; it spreads only through body fluids. Hence, for their physical and psychological well-being, infected persons deserve help and sympathy rather than isolation.

HIV संक्रमण के चार माध्यम:

(a) संक्रमित व्यक्ति के साथ यौन (लैंगिक) संपर्क।
(b) संदूषित रक्त और रुधिर उत्पादों का आधान (transfusion)।
(c) संक्रमित सुइयों के साझा प्रयोग से (जैसे अंतःशिरा ड्रग लेने वालों में)।
(d) संक्रमित माँ से अपरा (placenta) द्वारा उसके बच्चे में।
अलग-थलग न करने का कारण: HIV/AIDS केवल छूने, हाथ मिलाने या भौतिक संपर्क से नहीं फैलता, बल्कि केवल शरीर के तरल से फैलता है। इसलिए रोगियों के शारीरिक व मनोवैज्ञानिक स्वास्थ्य के लिए उन्हें परिवार और समाज की सहानुभूति मिलनी चाहिए।

How is a cancerous cell different from a normal cell?

एक कैंसर कोशिका सामान्य कोशिका से किस प्रकार भिन्न होती है?

Basis	Normal Cell	Cancerous (Neoplastic) Cell
1. Contact Inhibition	Possesses contact inhibition — contact with other cells inhibits uncontrolled growth.	Has lost contact inhibition and divides uncontrollably to form tumours.
2. Differentiation & Lifespan	Undergoes normal differentiation and programmed cell death (apoptosis).	Remains undifferentiated, immortal, and starves normal cells by competing for vital nutrients.
3. Metastasis	Remains confined to its tissue/organ.	Exhibits metastasis — invades surrounding tissues and spreads via blood to form secondary tumours.

आधार	सामान्य कोशिका (Normal Cell)	कैंसर कोशिका (Cancerous Cell)
1. संस्पर्श संदमन	इसमें संस्पर्श संदमन (contact inhibition) का गुण होता है।	इसमें संस्पर्श संदमन का गुण समाप्त हो जाता है और यह अनियंत्रित विभाजन कर अर्बुद बनाती है।
2. विभेदन व पोषण	कोशिका वृद्धि और विभेदन अत्यधिक नियंत्रित व नियमित होता है।	यह अविभेदित रहती है और आवश्यक पोषकों के लिए सामान्य कोशिकाओं से स्पर्धा कर उन्हें भूखा मारती है।
3. मेटास्टेसिस	यह अपने मूल स्थान पर ही सीमित रहती है।	यह मेटास्टेसिस (स्थानांतरण) दिखाती है और रक्त द्वारा दूरस्थ अंगों में फैल जाती है।

Why is it that once a person starts taking alcohol or drugs, it is difficult to get rid of this habit?

ऐसा क्यों है कि जब कोई व्यक्ति अल्कोहल या ड्रग लेना शुरू कर देता है, तो इस आदत से छुटकारा पाना कठिन होता है?

1. Psychological Addiction: Addiction is a strong psychological attachment to temporary feelings of euphoria and well-being associated with drugs and alcohol, pulling the user into a vicious circle.
2. Increased Receptor Tolerance: With repeated use, the tolerance level of the receptors in our body increases; consequently, the receptors respond only to higher doses, leading to greater intake.
3. Physical Dependence & Withdrawal Syndrome: If the regular dose is abruptly discontinued, the body manifests severe and unpleasant withdrawal symptoms (anxiety, shakiness, nausea, sweating), which force the addict to resume taking the drug.

1. मनोवैज्ञानिक व्यसन (Addiction): ड्रग और अल्कोहल से मिलने वाले अस्थायी सुख (यूफोरिया) के प्रति एक गहरा मनोवैज्ञानिक लगाव हो जाता है जो व्यक्ति को कुचक्र में फँसा लेता है।
2. ग्राहियों के सहनशीलता स्तर में वृद्धि: बार-बार उपयोग करने से शरीर में मौजूद ग्राहियों (receptors) का सहनशीलता स्तर बढ़ जाता है, जिसके कारण ग्राही केवल उच्च मात्रा (doses) पर ही प्रतिक्रिया करते हैं।
3. शारीरिक निर्भरता एवं विनिवर्तन संलक्षण: यदि नियमित मात्रा अचानक बंद कर दी जाए, तो शरीर में गंभीर विनिवर्तन संलक्षण (withdrawal syndrome) (चिंता, कंपन, मतली, पसीना आना) प्रकट होते हैं जिनसे बचने के लिए व्यक्ति पुनः ड्रग लेने को मजबूर हो जाता है।

Do you consider passive smoking is as dangerous as (or more dangerous than) active smoking? Why? List the harmful effects of tobacco smoking on the body.

क्या आप निष्क्रिय धूम्रपान (passive smoking) को सक्रिय धूम्रपान जितना ही (या अधिक) खतरनाक मानते हैं? क्यों? शरीर पर तंबाकू धूम्रपान के दुष्प्रभाव लिखिए।

Passive Smoking: Yes, passive smoking is equally or more dangerous because a non-smoker inhales unfiltered sidestream smoke containing higher concentrations of toxic carcinogens, tar, nicotine and carbon monoxide ($\text{CO}$).
Action of Nicotine: Nicotine (an alkaloid) stimulates the adrenal gland to release adrenaline and nor-adrenaline into blood circulation, both of which raise blood pressure and increase heart rate.
Harmful Effects:
1. Increases carbon monoxide ($\text{CO}$) content in blood and reduces haembound oxygen, causing oxygen deficiency.
2. Causes cancers of lung, urinary bladder, throat and oral cavity, along with bronchitis, emphysema, coronary heart disease and gastric ulcer.

निष्क्रिय धूम्रपान (Passive Smoking): हाँ, निष्क्रिय धूम्रपान भी उतना ही या अधिक खतरनाक है क्योंकि पास बैठा व्यक्ति बिना फिल्टर वाला धुआँ सांस में लेता है जिसमें कैंसरजन, निकोटीन और कार्बन मोनोऑक्साइड ($\text{CO}$) की उच्च मात्रा होती है।
निकोटीन का प्रभाव: तंबाकू में उपस्थित निकोटीन अधिवृक्क ग्रंथि (adrenal gland) को उद्दीपित कर एड्रेनालिन और नॉर-एड्रेनालिन मुक्त कराता है, जो रक्तचाप और हृदय स्पंदन दर को बढ़ा देते हैं।
दुष्प्रभाव:
1. रक्त में कार्बन मोनोऑक्साइड ($\text{CO}$) की मात्रा बढ़ जाती है और हीम-बंधित ऑक्सीजन घट जाती है जिससे शरीर में ऑक्सीजन की कमी हो जाती है।
2. फेफड़े, मूत्राशय, गले व मुख गुहा का कैंसर तथा श्वसनीशोथ (bronchitis), वातस्फीति (emphysema), हृदयरोग और आमाशय व्रण (अल्सर) होता है।

"Prevention is better than cure". Comment with suitable examples.

"रोकथाम इलाज से बेहतर है" (Prevention is better than cure) — उपयुक्त उदाहरणों के साथ टिप्पणी कीजिए।

1. Incurable Fatal Diseases (like AIDS, Rabies, Herpes): Some viral diseases like AIDS have no complete cure (anti-retroviral drugs only prolong life); hence, conscious prevention is the only option.
2. Protection from Organ Damage & Cost: Even for curable infectious diseases, illness causes physical suffering, organ damage, loss of work efficiency and high medical expense, which can be easily avoided by vaccination, personal/public hygiene and vector control.
3. Drug & Alcohol Abuse: Avoiding experimentation and peer pressure during adolescence prevents lifelong addiction and liver cirrhosis.

1. असाध्य घातक रोग (जैसे एड्स / AIDS): एड्स जैसे कुछ रोगों का कोई पूर्ण इलाज नहीं है, इसलिए जागरूकता और रोकथाम ही सबसे उत्तम विकल्प है।
2. शारीरिक क्षति व खर्च से बचाव: किसी भी रोग के होने पर शरीर के अंगों को क्षति पहुँचती है, कार्यक्षमता घटती है और धन खर्च होता है, जिससे टीकाकरण, स्वच्छता और रोगवाहक नियंत्रण द्वारा आसानी से बचा जा सकता है।
3. ड्रग और अल्कोहल व्यसन: किशोरावस्था में व्यसन के कुचक्र में फँसने के बाद बाहर निकलना कठिन होता है, इसलिए प्रारंभ में ही इससे बचना सर्वोत्तम है।

In the flow diagram of the replication of retrovirus in a host cell: (a) Fill in the missing steps (1) after Reverse transcription and (2) after Viral DNA incorporates into host genome. (b) Why is the virus called a retrovirus? (c) Can the infected cell survive while viruses are being replicated and released?

परपोषी कोशिका में पश्चविषाणु (retrovirus) की प्रतिकृति के प्रवाह आरेख में: (a) उत्क्रम अनुलेखन के बाद चरण (1) तथा परपोषी जीनोम में विषाणु डीएनए के जुड़ने के बाद चरण (2) को भरिए। (b) इस विषाणु को पश्चविषाणु (retrovirus) क्यों कहा जाता है? (c) क्या विषाणुओं की प्रतिकृति और मोचन के दौरान संक्रमित कोशिका जीवित रह सकती है?

(a) Missing Steps:
• Step (1): Viral DNA is produced by reverse transcriptase.
• Step (2): New viral RNA is produced by the infected host cell (by transcription).
(b) Why called Retrovirus: Because it has an RNA genome and reverses the normal flow of genetic information ($\text{RNA} \rightarrow \text{DNA}$) through reverse transcription.
(c) Survival of Infected Cell: Yes, the infected macrophage cell can survive while viruses are being replicated and released (hence macrophages act as an HIV factory).

(a) छूटे हुए चरण:
• चरण (1): रिवर्स ट्रांसक्रिप्टेज द्वारा विषाणु डीएनए का निर्माण होता है।
• चरण (2): संक्रमित कोशिका द्वारा नए विषाणु आरएनए का उत्पादन होता है।
(b) पश्चविषाणु (Retrovirus) क्यों कहते हैं: क्योंकि इसमें आनुवंशिक सूचना का प्रवाह सामान्य के विपरीत दिशा में ($\text{RNA} \rightarrow \text{DNA}$) उत्क्रम अनुलेखन द्वारा होता है।
(c) संक्रमित कोशिका की उत्तरजीविता: हाँ, संक्रमित वृहत् भक्षकाणु (macrophage) कोशिका विषाणुओं के बनने और मुक्त होने के दौरान जीवित रहती है (और HIV फैक्ट्री की तरह कार्य करती है)।

Name of Disease	Causative Organism	Symptoms
(i) Ascariasis	Ascaris lumbricoides	Internal bleeding, muscular pain, fever, anaemia, blockage of intestinal passage.
(ii) Ringworm	Trichophyton	Appearance of dry, scaly lesions on skin, nails and scalp with intense itching.
(iii) Typhoid	Salmonella typhi	Sustained high fever ($39^\circ\text{--}40^\circ\text{C}$), weakness, headache, stomach pain, constipation.
(iv) Pneumonia	Streptococcus pneumoniae	Alveoli filled with fluid, fever, chills, cough, headache; lips/nails turn bluish.
(v) Common cold	Rhinoviruses	Nasal congestion and discharge, sore throat, cough, headache.
(vi) Filariasis	Wuchereria bancrofti	Chronic inflammation in lower limbs (lymphatic vessels) and genital organs.

रोग का नाम	रोगजनक जीव	लक्षण (Symptoms)
(i) एस्केरिसता	एस्केरिस	आंतरिक रक्तस्राव, पेशीय पीड़ा, ज्वर, अरक्तता और आंत का अवरोध।
(ii) दाद (Ringworm)	ट्राइकोफाइटन	शरीर के विभिन्न भागों (त्वचा, नाखून, शिरोवल्क) पर सूखे, शल्की विक्षति और तेज खुजली।
(iii) टाइफॉइड	साल्मोनेला टाइफी	लगातार तेज बुखार ($39^\circ\text{--}40^\circ\text{C}$), कमजोरी, सिरदर्द, आमाशय में पीड़ा, कब्ज।
(iv) निमोनिया	स्ट्रेप्टोकोकस निमोनिया	वायुकोष्ठकों में तरल भरना, ज्वर, ठिठुरन, खांसी, सिरदर्द, होंठ व नाखून नीले पड़ना।
(v) सामान्य जुकाम	राइनोवायरस	नासिका संकुलता और आस्राव, कंठदाह, खांसी, सिरदर्द।
(vi) फाइलेरिया	वुचेरेरिया बैनक्रॉफ्टी	निचले पादों (पैरों) और जननांगों में दीर्घकालिक शोथ (सूजन)।

Answer the following regarding Cannabinoids: (a) From which plant are cannabinoids obtained? Name any four cannabinoid products. (b) What are the modes of consumption and which organ system of the body is affected? (c) Why are cannabinoids banned in sports and games?

कैनाबिनोइड्स के संबंध में निम्नलिखित के उत्तर दीजिए: (a) कैनाबिनोइड किस पौधे से प्राप्त होते हैं? किन्हीं चार कैनाबिनोइड उत्पादों के नाम लिखिए। (b) इनके सेवन के तरीके क्या हैं और शरीर का कौन-सा अंग-तंत्र प्रभावित होता है? (c) खेलकूद में कैनाबिनोइड्स पर प्रतिबंध क्यों लगाया गया है?

(a) Source Plant & Products: Obtained from the inflorescences of Cannabis sativa. Products: Marijuana, Hashish, Charas and Ganja.
(b) Mode of Consumption & Organ System Affected: Taken by inhalation and oral ingestion. They bind to cannabinoid receptors in the brain and severely affect the cardiovascular system of the body.
(c) Why Banned in Sports: Because some sportspersons abuse them to reduce anxiety/pain and artificially enhance performance, which is unethical and dangerous to cardiovascular health.

(a) स्रोत पादप एवं उत्पाद: कैनाबिस सटाइवा (Cannabis sativa) के पुष्पक्रम से प्राप्त होते हैं। उत्पाद: मारिजुआना, हशीश, चरस और गांजा।
(b) सेवन की विधि एवं प्रभावित अंग-तंत्र: इन्हें अंतःश्वसन (भाप/धुएं) और मुख द्वारा लिया जाता है। ये मुख्यतः मस्तिष्क के ग्राहियों से जुड़ते हैं और शरीर के हृद्-वाहिका तंत्र (cardiovascular system) को प्रभावित करते हैं।
(c) खेलों में प्रतिबंध का कारण: खिलाड़ी तनाव व दर्द कम करने और प्रदर्शन बढ़ाने के लिए इनका दुरुपयोग करते हैं, जो खेल भावना के विरुद्ध और स्वास्थ्य के लिए घातक है।

Give the full form of CT and MRI. How are they different from each other and where are they used?

CT और MRI का पूर्ण रूप लिखिए। ये एक-दूसरे से किस प्रकार भिन्न हैं और इनका उपयोग कहाँ किया जाता है?

Full Forms: CT = Computed Tomography; MRI = Magnetic Resonance Imaging.
Difference: CT uses ionising X-rays to generate a three-dimensional (3D) image of the internals of an object, whereas MRI is safer because it uses strong magnetic fields and non-ionising radiations to accurately detect pathological and physiological changes in living tissue.
Use: Both are used to detect cancers of internal organs.

पूर्ण रूप: CT = कंप्यूटेड टोमोग्राफी (Computed Tomography); MRI = चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (Magnetic Resonance Imaging)।
अंतर: CT किसी अंग के भीतरी भागों का त्रिविमीय (3D) प्रतिबिंब बनाने के लिए एक्स-किरणों (X-rays) का उपयोग करता है, जबकि MRI जीवित ऊतकों में विकृतिजन्य और कार्यिकीय परिवर्तनों का सटीक पता लगाने के लिए प्रबल चुंबकीय क्षेत्रों और अन-आयनकारी विकिरणों का उपयोग करता है (अतः MRI अधिक सुरक्षित है)।
उपयोग: दोनों का उपयोग आंतरिक अंगों के कैंसर का पता लगाने में किया जाता है।

What is secondary metabolism? "Many secondary metabolites of plants have medicinal properties. It is their misuse that creates problems." Justify the statement with an example.

द्वितीयक उपापचय (Secondary metabolism) क्या है? "पौधों के कई द्वितीयक उपापचयजों में औषधीय गुण होते हैं, परंतु उनका दुरुपयोग समस्याएं पैदा करता है।" उदाहरण सहित इस कथन की पुष्टि कीजिए।

Secondary Metabolism: Biochemical pathways in plants and fungi that produce organic compounds (secondary metabolites like alkaloids, terpenoids, phenolics, antibiotics) which are not directly involved in normal primary growth or reproduction, but help in defence.
Medicinal Use vs Misuse (Justification): For example, Morphine (an alkaloid from Papaver somniferum) is a very effective sedative and painkiller useful in patients who have undergone surgery. However, when it is acetylated to form Heroin (smack) or taken in non-medicinal doses, it causes severe addiction and depresses body functions (drug abuse).

द्वितीयक उपापचय: पादपों और कवकों में होने वाली वे जैव-रासायनिक प्रक्रियाएं जिनसे ऐसे कार्बनिक यौगिक (द्वितीयक उपापचयज जैसे एल्कलॉइड, प्रतिजैविक आदि) बनते हैं जो पादप की प्राथमिक वृद्धि में सीधे भाग नहीं लेते, परंतु सुरक्षा में सहायक होते हैं।
औषधीय उपयोग बनाम दुरुपयोग: उदाहरण के लिए, अफीम के पौधे से प्राप्त मॉर्फिन एक अत्यंत प्रभावी शामक और पीड़ाहर (दर्दनाशक) औषधि है जो शल्यक्रिया (सर्जरी) के रोगियों के लिए बहुत उपयोगी है। परंतु जब इसका एसिटिलीकरण कर हेरोइन (स्मैक) बनाई जाती है या नशे के लिए दुरुपयोग किया जाता है, तो यह घातक व्यसन बन जाता है।

"Drugs and alcohol give short-term 'high' and long-term 'damages'." Discuss.

"ड्रग और अल्कोहल अल्पकालिक 'उल्लास (high)' और दीर्घकालिक 'क्षति (damages)' देते हैं।" चर्चा कीजिए।

Short-term 'High': Initially, drugs and alcohol stimulate or depress the nervous system to produce a temporary feeling of euphoria, excitement, false sense of well-being and momentary escape from stress.
Long-term 'Damages': Chronic use leads to irreversible physical, mental and social damages: permanent damage to the nervous system and liver (cirrhosis), risk of fatal infections like AIDS and Hepatitis B (in intravenous abusers), coma or death from respiratory/heart failure, academic drop, and financial/mental distress to the entire family.

अल्पकालिक उल्लास (Short-term 'high'): प्रारंभ में ड्रग और अल्कोहल लेने पर कुछ समय के लिए अस्थायी उल्लास (euphoria), उत्तेजना और तनाव से झूठी राहत महसूस होती है।
दीर्घकालिक क्षति (Long-term 'damages'): लंबे समय तक इनका सेवन करने से तंत्रिका तंत्र और यकृत को स्थायी क्षति (लिवर सिरोसिस) पहुँचती है, अंतःशिरा ड्रग लेने वालों में एड्स व हेपेटाइटिस-B का संक्रमण हो जाता है, श्वसन या हृदयपात से मृत्यु हो सकती है तथा पूरा परिवार मानसिक व आर्थिक संकट में पड़ जाता है।

In the metropolitan cities of India, many children are suffering from allergy/asthma. What are the main causes of this problem? Give the symptoms of allergic reactions, the antibody/chemicals involved, and drugs used.

भारत के महानगरों में बहुत से बच्चे एलर्जी/दमा (अस्थमा) से पीड़ित हैं। इस समस्या के मुख्य कारण क्या हैं? एलर्जी के लक्षण, इसमें शामिल प्रतिरक्षी/रसायन और उपचार की औषधियाँ लिखिए।

Definition & Cause in Metro Cities: The exaggerated response of the immune system to certain environmental antigens (allergens like dust mites, pollens, animal dander) is called allergy. Children in metro cities suffer more due to high pollution and a protected indoor environment provided early in life, which lowers immunity and increases sensitivity.
Symptoms: Sneezing, watery eyes, running nose and difficulty in breathing (asthma).
Antibody & Chemicals Involved: Mediated by IgE type antibodies and release of chemicals like histamine and serotonin from mast cells.
Treatment Drugs: Anti-histamine, adrenaline and steroids quickly reduce symptoms.

परिभाषा एवं महानगरों में कारण: पर्यावरण में मौजूद कुछ प्रतिजनों (एलर्जन जैसे धूल में चिंचड़ी, परागकण, जंतुओं की रूसी) के प्रति प्रतिरक्षा तंत्र की अतिरंजित अनुक्रिया एलर्जी कहलाती है। महानगरों के बच्चों में जीवन के आरंभिक वर्षों में अति-सुरक्षित पर्यावरण में रखे जाने और प्रदूषण के कारण प्रतिरक्षा घट जाती है और संवेदनशीलता बढ़ जाती है।
लक्षण: छींकना, पनीली आँखें, बहती नाक और सांस लेने में कठिनाई।
प्रतिरक्षी एवं रसायन: इसके प्रति बनने वाले प्रतिरक्षी IgE प्रकार के होते हैं तथा यह मास्ट कोशिकाओं से हिस्टैमिन और सीरोटोनिन रसायनों के निकलने से होती है।
उपचार की औषधियाँ: प्रति-हिस्टैमिन (Anti-histamine), एड्रेनालिन और स्टेरॉयड औषधियाँ।

What is the basic principle of vaccination? How do vaccines prevent microbial infections? Name the organism from which Hepatitis B vaccine is produced.

टीकाकरण (Vaccination) का मूल सिद्धांत क्या है? टीके सूक्ष्मजीवी संक्रमणों को कैसे रोकते हैं? उस जीव का नाम बताइए जिससे हेपेटाइटिस-B का टीका बनाया जाता है।

Principle: Vaccination is based on the property of 'memory' of the immune system.
How Vaccines Work: In vaccination, antigenic proteins of a pathogen or inactivated/weakened pathogens are introduced into the body. They stimulate the production of antibodies and generate memory B- and T-cells that recognise the pathogen quickly on subsequent actual exposure and overwhelm the invaders with massive antibody production.
Organism for Hepatitis B Vaccine: Produced from transgenic Yeast (using recombinant DNA technology).

सिद्धांत: टीकाकरण का सिद्धांत प्रतिरक्षा तंत्र की 'स्मृति' (memory) के गुण पर आधारित है।
कार्यप्रणाली: टीकाकरण में रोगजनक के प्रतिजनी प्रोटीन या निष्क्रिय/दुर्बलकृत रोगजनक को शरीर में प्रवेश कराया जाता है। इसके विरुद्ध बनने वाले प्रतिरक्षी और स्मृति B और T-कोशिकाएं वास्तविक संक्रमण होने पर रोगजनक को तुरंत पहचान लेती हैं और भारी मात्रा में प्रतिरक्षी बनाकर उसे नष्ट कर देती हैं।
हेपेटाइटिस-B टीके का स्रोत जीव: पुनर्योगज डीएनए प्रौद्योगिकी द्वारा खमीर / यीस्ट (Yeast) से बनाया जाता है।

Why cannot organs for transplantation be taken from just anybody? What do doctors check, which immune response causes graft rejection, and why is it an advantage to have an identical twin for an organ transplant?

अंग प्रत्यारोपण के लिए किसी भी व्यक्ति से अंग क्यों नहीं लिया जा सकता? डॉक्टर क्या जाँचते हैं, कौन-सी प्रतिरक्षा अनुक्रिया निरोप अस्वीकृति करती है और समरूप जुड़वां होना क्यों लाभदायक है?

Why Grafts are Rejected: The immune system can differentiate between 'self' and 'non-self' tissues, and the Cell-Mediated Immune response (CMI) mediated by T-lymphocytes is responsible for graft rejection.
What Doctors Check: Tissue matching (MHC/HLA matching) and blood group matching are essential before undertaking any transplant, and the patient has to take immunosuppressants (like Cyclosporin-A).
Advantage of Identical Twin: Identical (monozygotic) twins have 100% identical genetic makeup and tissue antigens (MHC), so the graft is recognised as 'self' and is not rejected.

निरोप अस्वीकृति का कारण: शरीर का प्रतिरक्षा तंत्र 'स्व' (self) और 'पर' (non-self) को पहचानने में सक्षम होता है, और कोशिका-माध्यमित प्रतिरक्षा अनुक्रिया (CMI) प्रत्यारोपित अंग को अस्वीकार कर देती है।
डॉक्टर क्या जाँचते हैं: प्रत्यारोपण से पहले ऊतक मिलान (Tissue matching) और रक्त समूह मिलान आवश्यक होता है, तथा रोगी को जीवन भर प्रतिरक्षा-निरोधक (Cyclosporin-A) लेने पड़ते हैं।
समरूप जुड़वां होने का लाभ: समरूप जुड़वां (identical twins) की आनुवंशिक संरचना और ऊतक प्रतिजन 100% समान होते हैं, इसलिए अंग अस्वीकृत नहीं होता।

What are lifestyle diseases? How are they caused? Name any three such diseases.

जीवनशैली से जुड़े रोग (Lifestyle diseases) क्या हैं? ये कैसे होते हैं? किन्हीं तीन ऐसे रोगों के नाम लिखिए।

Lifestyle Diseases: Non-infectious chronic diseases associated with the way a person lives, eats and works.
Causes: Caused by faulty habits such as lack of physical exercise, unhealthy diet (junk food), obesity, mental stress, smoking, and alcohol/drug abuse.
Examples: Hypertension (high blood pressure), Coronary heart disease, Type-2 Diabetes, Obesity, and Liver cirrhosis.

जीवनशैली रोग: वे असंक्रामक रोग जो व्यक्ति के दैनिक रहन-सहन, खान-पान और आदतों से उत्पन्न होते हैं।
कारण: ये शारीरिक व्यायाम की कमी, असंतुलित आहार (जंक फूड), मानसिक तनाव, धूम्रपान और शराब/ड्रग के सेवन के कारण होते हैं।
उदाहरण: उच्च रक्तचाप (Hypertension), हृदयरोग, मधुमेह (Diabetes), मोटापा और यकृत सिरोसिस।

If there are two pathogenic viruses, one with DNA and the other with RNA, which would mutate faster? And why?

यदि दो रोगजनक विषाणु हैं, एक डीएनए युक्त और दूसरा आरएनए युक्त, तो कौन-सा तेजी से उत्परिवर्तित होगा और क्यों?

The virus with RNA as genetic material will mutate much faster.
Reason: RNA is single-stranded, possesses a reactive $2'\text{-OH}$ group in every nucleotide (making it chemically labile and unstable), and RNA polymerases lack proofreading/repair mechanisms compared to double-stranded DNA.

आरएनए (RNA) आनुवंशिक पदार्थ वाला विषाणु अधिक तेजी से उत्परिवर्तित होगा।
कारण: आरएनए एकलरज्जुकी होता है और उसमें क्रियाशील $2'\text{-OH}$ समूह होने के कारण वह रासायनिक रूप से अस्थिर होता है तथा उसमें डीएनए की तरह मरम्मत (प्रूफ-रीडिंग) तंत्र का अभाव होता है।

What are the four types of barriers of Innate Immunity? Give examples of each.

सहज प्रतिरक्षा (Innate Immunity) के चार प्रकार के रोध (barriers) कौन-से हैं? प्रत्येक का उदाहरण दीजिए।

Physical Barriers: Skin on our body and mucus coating of the epithelium lining the respiratory, gastrointestinal and urogenital tracts.

Physiological Barriers: Acid (HCl) in the stomach, saliva in the mouth, and tears from eyes (containing lysozyme) prevent microbial growth.

Cellular Barriers: Leukocytes (WBCs) like PMNL-neutrophils, monocytes and natural killer (NK) lymphocytes in blood, and macrophages in tissues phagocytose and destroy microbes.

Cytokine Barriers: Virus-infected cells secrete proteins called interferons which protect non-infected cells from further viral infection.

शारीरिक रोध (Physical Barriers): शरीर पर त्वचा तथा श्वसन, जठरांत्र और जनन-मूत्र पथ को स्तरित करने वाली उपकला का श्लेष्मा आलेप (mucus coating)।

कायिकीय रोध (Physiological Barriers): आमाशय में अम्ल (HCl), मुँह में लार और आँखों के आँसू रोगाणुओं की वृद्धि को रोकते हैं।

कोशिकीय रोध (Cellular Barriers): रक्त में श्वेताणु (WBC) जैसे बहुरूपकेंद्रक श्वेताणु (PMNL-उदासीनरंजी), एककेंद्रकाणु (monocytes), प्राकृतिक मारक कोशिकाएं तथा ऊतकों में वृहत् भक्षकाणु (macrophages) रोगाणुओं का भक्षण करते हैं।

साइटोकाइन रोध (Cytokine Barriers): विषाणु-संक्रमित कोशिकाओं द्वारा स्रावित इंटरफेरॉन प्रोटीन जो असंक्रमित कोशिकाओं की रक्षा करते हैं।

Explain the source plant, chemical nature, mode of intake and action of: (a) Heroin (Smack) (b) Cocaine (Coke/Crack) and Hallucinogenic plants

निम्नलिखित के स्रोत पादप, रासायनिक प्रकृति, सेवन की विधि और प्रभाव लिखिए: (a) हेरोइन (स्मैक) (b) कोकेन (कोक/क्रैक) तथा विभ्रमजनक पादप

(a) Heroin (Smack — an Opioid): Chemically diacetylmorphine (white, odourless, bitter crystalline compound), obtained by acetylation of morphine extracted from the latex of poppy plant Papaver somniferum. Taken by snorting and injection; binds to opioid receptors in CNS and GI tract, acting as a depressant that slows down body functions.
(b) Cocaine (Coca Alkaloid): Obtained from coca plant Erythroxylum coca (native to South America). Usually snorted; interferes with transport of neurotransmitter dopamine and stimulates CNS (producing euphoria; excessive dose causes hallucinations). Other hallucinogenic plants are Atropa belladonna and Datura.

(a) हेरोइन (स्मैक — एक ओपिओइड): रासायनिक रूप से यह डाइएसिटिलमॉर्फिन है जो अफीम के पौधे पेपेवर सोम्निफेरम के लेटेक्स से प्राप्त मॉर्फिन के एसिटिलीकरण से बनती है। इसे नाक से जोर से खींचकर या इंजेक्शन द्वारा लिया जाता है; यह एक अवसादक (depressant) है जो शरीर के प्रकार्यों को धीमा करती है।
(b) कोकेन (कोका एल्कलॉइड): यह दक्षिण अमेरिका के पादप एरिथ्रोजाइलम कोका से प्राप्त होता है। यह तंत्रिकाप्रेषी डोपामाइन के परिवहन में बाधा डालता है और CNS पर प्रबल उत्तेजक प्रभाव डालता है। अन्य विभ्रमजनक पादप एट्रोपा बेलाडोना और धतूरा (Datura) हैं।

Why do sportspersons abuse narcotic analgesics, anabolic steroids and diuretics? Enumerate the side-effects of anabolic steroids in females, males and adolescents.

खिलाड़ी स्वापक पीड़ाहर, एनाबोलिक स्टेरॉयड और मूत्रल का दुरुपयोग क्यों करते हैं? महिलाओं, पुरुषों और किशोरों में एनाबोलिक स्टेरॉयड के दुष्प्रभाव लिखिए।

Why Abused by Sportspersons: To increase muscle strength and bulk, promote aggressiveness, and artificially increase athletic performance.
Side-effects in Females: Masculinisation (features like males), increased aggressiveness, mood swings, depression, abnormal menstrual cycles, excessive hair growth on face/body, enlargement of clitoris, and deepening of voice.
Side-effects in Males & Adolescents: Acne, reduction in size of testicles, decreased sperm production, kidney/liver dysfunction, breast enlargement, premature baldness, prostate enlargement, and stunted growth in adolescents (due to premature closure of growth centres of long bones).

खिलाड़ियों द्वारा दुरुपयोग का कारण: पेशियों की शक्ति और आकार को बढ़ाने, आक्रामकता को बढ़ावा देने और खेल प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए।
महिलाओं में दुष्प्रभाव: पुंस्त्वन (Masculinisation — पुरुषों जैसे लक्षण), बढ़ी हुई आक्रामकता, असामान्य आर्तव चक्र, चेहरे व शरीर पर बालों की अत्यधिक वृद्धि, भगशेफ का बढ़ना और आवाज का भारी होना।
पुरुषों एवं किशोरों में दुष्प्रभाव: मुँहासे, वृषणों के आकार का घटना, शुक्राणु उत्पादन में कमी, वृक्क और यकृत की शिथिलता, स्तनों का बढ़ना, समय से पहले गंजापन तथा किशोरों में लंबी हड्डियों के वृद्धि केंद्रों के समय-पूर्व बंद होने से अवरुद्ध वृद्धि (बौनापन)।

The harmful allele of sickle-cell anaemia has not been eliminated from the human population. Such afflicted people derive some other benefit. Discuss.

सिकल-सेल एनीमिया का हानिकारक युग्मविकल्पी मानव आबादी से समाप्त नहीं हुआ है क्योंकि ऐसे प्रभावित लोगों को एक अन्य लाभ मिलता है। चर्चा कीजिए।

While homozygous individuals ($\text{Hb}^S\text{Hb}^S$) suffer from fatal sickle-cell anaemia, heterozygous carriers ($\text{Hb}^A\text{Hb}^S$) having sickle-cell trait are apparently healthy and less prone (resistant) to malaria.
The malarial parasite (Plasmodium falciparum) cannot complete its life cycle in sickled RBCs under low oxygen tension; hence, natural selection preserves the allele in malaria-endemic populations.

यद्यपि समयुग्मजी ($\text{Hb}^S\text{Hb}^S$) व्यक्ति घातक सिकल-सेल एनीमिया से पीड़ित होते हैं, परंतु विषमयुग्मजी वाहक ($\text{Hb}^A\text{Hb}^S$) व्यक्तियों को मलेरिया के संक्रमण के विरुद्ध प्रतिरोधक क्षमता (लाभ) प्राप्त होती है।
मलेरिया परजीवी (प्लाज्मोडियम) हँसियाकार लाल रक्त कणिकाओं में जीवित नहीं रह पाता, इसलिए मलेरिया प्रभावित क्षेत्रों में प्राकृतिक वरण द्वारा यह युग्मविकल्पी आबादी में बना हुआ है।

JAC Board Syllabus 2026-27 PDF Download | Class 9, 10, 11, 12 – Merit Yard

2026-10-28T05:20:38.000-07:00

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2026–27

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Class 12th | Biology | Reproductive Health (जनन स्वास्थ्य) | Subjective Questions | 3 Marks | Merit Yard

2026-10-28T04:41:37.384-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

REPRODUCTIVE HEALTH
(जनन स्वास्थ्य)

PART 2: 3 MARKS QUESTIONS (ALL 20 Qs)

English हिंदी Bilingual

What measures should be taken to prevent from contracting sexually transmitted diseases (STDs/STIs)?

यौन संचारित रोगों (STDs/STIs) के संपर्क में आने से बचने के लिए कौन-से उपाय अपनाने चाहिए?

One can stay completely free from sexually transmitted infections (especially in the vulnerable age group of 15–24 years) by following three simple principles:

Avoid Unknown/Multiple Partners: Avoid sexual intercourse with unknown partners or multiple partners.

Use of Condoms: Always try to use condoms during coitus.

iii

Early Detection & Complete Treatment: In case of doubt, one should immediately consult a qualified doctor for early detection and get complete treatment if diagnosed with an infection.

निम्नलिखित तीन सरल नियमों का पालन करके यौन संचारित संक्रमणों (विशेष रूप से 15–24 वर्ष के आयु वर्ग में) से पूरी तरह बचा जा सकता है:

अनजान/अनेक साथियों से बचाव: किसी अनजान व्यक्ति या एक से अधिक व्यक्तियों के साथ यौन संबंध न रखें।

कंडोम का उपयोग: मैथुन (coitus) के समय सदैव कंडोम का इस्तेमाल करें।

iii

प्रारंभिक जांच एवं संपूर्ण उपचार: यदि कोई आशंका हो तो तुरंत किसी योग्य चिकित्सक से मिलें और रोग का पता चलने पर पूरा इलाज कराएं।

Suggest three Assisted Reproductive Technologies (ART) to assist infertile couples to have children.

बंध्य (निःसंतान) दंपतियों को संतान पाने हेतु सहायता देने वाली तीन सहायक जनन प्रौद्योगिकियाँ (ART) सुझाइए।

IVF-ET (Test Tube Baby Programme — ZIFT & IUT): Ova and sperms are fused in the laboratory (in vitro fertilisation), and the zygote/embryo up to 8 blastomeres is transferred into the fallopian tube (ZIFT), or an embryo with more than 8 blastomeres is transferred into the uterus (IUT).

ICSI (Intra Cytoplasmic Sperm Injection) & AI (Artificial Insemination): In ICSI, a sperm is directly injected into the ovum in the laboratory. In AI / IUI (Intra-Uterine Insemination), semen from the husband or donor is artificially introduced into the vagina or uterus.

IVF-ET (परखनली शिशु कार्यक्रम — ZIFT एवं IUT): प्रयोगशाला में अंडाणु और शुक्राणु का निषेचन (पात्रे निषेचन) कराकर 8 ब्लास्टोमियर तक के युग्मनज/भ्रूण को फैलोपियन नलिका में (ZIFT) या 8 से अधिक ब्लास्टोमियर वाले भ्रूण को गर्भाशय में (IUT) स्थानांतरित किया जाता है।

GIFT (गैमीट इंट्रा फैलोपियन ट्रांसफर): दाता से प्राप्त अंडाणु को ऐसी महिला की फैलोपियन नलिका में स्थानांतरित करना जो स्वयं अंडाणु नहीं बना सकती परंतु निषेचन व भ्रूण परिवर्धन के लिए उपयुक्त वातावरण दे सकती है।

ICSI (अंतःकोशिकाद्रव्यी शुक्राणु निक्षेपण) एवं AI (कृत्रिम वीर्यसेचन): ICSI में शुक्राणु को सीधे अंडाणु में इंजेक्ट किया जाता है, जबकि कृत्रिम वीर्यसेचन (AI / IUI) में वीर्य को कृत्रिम रूप से योनि या गर्भाशय में प्रविष्ट कराया जाता है।

What are the conditions in which Medical Termination of Pregnancy (MTP) is advised?

किन परिस्थितियों में सगर्भता के चिकित्सीय समापन (MTP) की सलाह दी जाती है?

Medical Termination of Pregnancy (legalised in India in 1971 and amended in 2017; safest during the first trimester up to 12 weeks) is advised under the following conditions:

1. Unwanted Pregnancies: To get rid of unwanted pregnancies resulting from casual unprotected intercourse, failure of contraceptive used during coitus, or rapes.
2. Risk to Mother's Life: Where continuation of pregnancy would involve a serious risk to the life of the pregnant woman or grave injury to her physical or mental health.
3. Severe Fetal Abnormalities: Where there is a substantial risk that if the child were born, it would suffer from serious congenital physical or mental abnormalities.

सगर्भता का चिकित्सीय समापन (भारत में 1971 में कानूनी बनाया गया; प्रथम तिमाही अर्थात् 12 सप्ताह तक सबसे सुरक्षित) निम्नलिखित परिस्थितियों में सलाह दिया जाता है:

1. अनचाही सगर्भता से मुक्ति: असुरक्षित यौन संबंध, मैथुन के समय प्रयुक्त गर्भनिरोधक के असफल होने, या बलात्कार (rape) जैसी घटनाओं के कारण होने वाली अनचाही गर्भावस्था को समाप्त करने के लिए।
2. माता के जीवन को खतरा: जब गर्भावस्था जारी रखने से गर्भवती महिला के जीवन को जोखिम हो या उसके शारीरिक व मानसिक स्वास्थ्य को गंभीर क्षति पहुँचने की संभावना हो।
3. भ्रूण में गंभीर जन्मजात विकृति: जब गर्भस्थ शिशु में गंभीर शारीरिक या मानसिक विकलांगता (असामान्यता) होने का प्रबल जोखिम हो।

Give three differences between Vasectomy and Tubectomy with diagrams.

वैसेक्टोमी (नसबंदी) और ट्यूबेक्टोमी (नलबंदी) में चित्र सहित तीन अंतर लिखिए।

Basis	Vasectomy	Tubectomy
1. Sex	Surgical sterilisation procedure performed in males.	Surgical sterilisation procedure performed in females.
2. Duct Cut & Tied	A small part of the vas deferens is removed or tied up through a small incision on the scrotum.	A small part of the fallopian tube (oviduct) is removed or tied up through an incision in the abdomen or vagina.
3. Gamete Blocked	Blocks the transport of sperms from testes to urethra.	Blocks the transport of ova (eggs) through the fallopian tube.

आधार	वैसेक्टोमी (Vasectomy / नसबंदी)	ट्यूबेक्टोमी (Tubectomy / नलबंदी)
1. लिंग	यह पुरुषों में की जाने वाली शल्यक्रिया बंध्यकरण विधि है।	यह महिलाओं में की जाने वाली शल्यक्रिया बंध्यकरण विधि है।
2. काटी व बांधी जाने वाली नलिका	इसमें वृषणकोष में छोटा चीरा लगाकर शुक्रवाहक (vas deferens) के एक छोटे भाग को काटकर बांध दिया जाता है।	इसमें उदर या योनि के माध्यम से फैलोपियन नलिका (डिंबवाहिनी) के एक छोटे भाग को काटकर बांध दिया जाता है।
3. अवरुद्ध युग्मक	यह शुक्राणुओं के परिवहन को रोकता है।	यह अंडाणु (ova) के परिवहन को रोकता है।

Fig: Surgical Sterilisation — (a) Vasectomy & (b) Tubectomy

What is population explosion? What are the probable reasons/factors that contributed to population explosion in India?

जनसंख्या विस्फोट (Population explosion) क्या है? भारत में जनसंख्या विस्फोट के संभावित कारण क्या हैं?

Population Explosion: The tremendous and rapid increase in the size and growth rate of population in a relatively short period is termed population explosion (India's population grew from ~350 million in 1947 to 1 billion in 2000 and crossed 1.2 billion in May 2011).
Probable Reasons for Population Explosion:
1. A rapid decline in overall death rate due to improved medical facilities and better living conditions.
2. Steep decline in Maternal Mortality Rate (MMR).
3. Steep decline in Infant Mortality Rate (IMR).
4. Increase in the number of people in the reproducible age group (and early marriage).

जनसंख्या विस्फोट: अपेक्षाकृत कम समय में जनसंख्या के आकार और वृद्धि दर में होने वाली तीव्र एवं अत्यधिक वृद्धि को जनसंख्या विस्फोट कहते हैं (भारत की जनसंख्या आजादी के समय ~350 मिलियन से बढ़कर 2000 में 1 अरब और मई 2011 में 1.2 अरब पार कर गई)।
जनसंख्या विस्फोट के मुख्य कारण:
1. बेहतर स्वास्थ्य सुविधाओं और जीवन स्तर के कारण मृत्यु दर (death rate) में तीव्र गिरावट।
2. मातृ मृत्यु दर (MMR) में कमी।
3. शिशु मृत्यु दर (IMR) में कमी।
4. जनन आयु (reproducible age) के लोगों की संख्या में वृद्धि।

What are the different ways through which transmission of HIV / Hepatitis-B takes place?

एचआईवी (HIV) / हेपेटाइटिस-B का संचरण किन-किन तरीकों से होता है?

1. Sexual Contact: By unprotected sexual intercourse with an infected person (unknown/multiple partners).
2. Contaminated Needles/Instruments: By sharing infected injection needles (as in intravenous drug abusers) or unsterilised surgical instruments with infected persons.
3. Blood Transfusion & Maternal Transmission: By transfusion of contaminated blood, or from an infected mother to her foetus through the placenta.

1. असुरक्षित यौन संपर्क द्वारा: संक्रमित व्यक्ति (अनजान या अनेक साथियों) के साथ असुरक्षित यौन संबंध बनाने से।
2. संक्रमित सुइयों एवं शल्य उपकरणों से: संक्रमित व्यक्ति के साथ इंजेक्शन की सुई या बिना रोगाणुरहित शल्य चिकित्सा उपकरणों का साझा उपयोग करने से।
3. रक्ताधान एवं संक्रमित माता से: संक्रमित रक्त चढ़ाने (blood transfusion) से या संक्रमित माता से उसके गर्भस्थ शिशु में अपरा (placenta) के माध्यम से।

What do you think is the significance of reproductive health in a society?

समाज में जनन स्वास्थ्य (reproductive health) के महत्व के बारे में अपने विचार प्रकट कीजिए।

1. Prevention of STIs & AIDS: Ensures awareness about safe and hygienic sexual practices, preventing the spread of STIs like AIDS, syphilis, gonorrhoea, etc.
2. Population Control & Maternal/Infant Health: Educates fertile couples about birth control options, pre-natal and post-natal care, reducing Maternal Mortality Rate (MMR) and Infant Mortality Rate (IMR) and stabilising population growth.
3. Prevention of Social Evils: Checks female foeticide (misuse of amniocentesis), sex abuse, and sex-related crimes, building a socially responsible and healthy society.

1. यौन संचारित रोगों (STIs) से सुरक्षा: यह लोगों को सुरक्षित व स्वच्छ यौन व्यवहारों के प्रति जागरूक कर एड्स (AIDS), सिफिलिस और सुजाक जैसे रोगों के प्रसार को रोकता है।
2. जनसंख्या स्थिरीकरण एवं मातृ-शिशु स्वास्थ्य: यह गर्भनिरोधक विकल्पों, गर्भवती माता की देखभाल और स्तनपान के महत्व की जानकारी देकर मातृ मृत्यु दर (MMR) व शिशु मृत्यु दर (IMR) को कम करता है।
3. सामाजिक बुराइयों की रोकथाम: यह कन्या भ्रूणहत्या, यौन शोषण और यौन अपराधों को रोककर एक जिम्मेदार और स्वस्थ समाज का निर्माण करता है।

Suggest the aspects of reproductive health which need to be given special attention in the present scenario.

जनन स्वास्थ्य के उन पहलुओं को सुझाइए, जिन पर आज के परिदृश्य में विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है।

1. Adolescent Counselling & Sex Education: Providing right information to youth (15–24 years) about puberty changes, safe sexual practices, and STIs/AIDS through audio-visual, print media and schools.
2. Educating Fertile Couples: Creating awareness about available birth control options, care of pregnant mothers, post-natal care, importance of breastfeeding, and equal opportunities for male and female children.
3. Medical Infrastructure & Strict Laws: Providing medical assistance for delivery, STDs, safe MTP and infertility, and strictly enforcing the ban on amniocentesis for sex determination to stop female foeticide.

1. किशोर परामर्श एवं यौन शिक्षा: युवाओं को किशोरावस्था से संबंधित परिवर्तनों, सुरक्षित यौन व्यवहारों और यौन संचारित रोगों (STIs/AIDS) के बारे में सही जानकारी देना।
2. जननक्षम दंपतियों को शिक्षित करना: उपलब्ध गर्भनिरोधक विकल्पों, गर्भवती माताओं की देखभाल, प्रसवोत्तर देखभाल, स्तनपान के महत्व और लड़का-लड़की को समान अवसर देने के प्रति जागरूक करना।
3. चिकित्सा सुविधाएं एवं कानूनी रोकथाम: सुरक्षित प्रसव, STDs और बंध्यता के इलाज हेतु सुविधाएं बढ़ाना तथा कन्या भ्रूणहत्या व यौन अपराधों को सख्ती से रोकना।

Is sex education necessary in schools? Why?

क्या विद्यालयों में यौन शिक्षा आवश्यक है? यदि हाँ तो क्यों?

Yes, introduction of sex education in schools is highly necessary because:

1. Removes Myths & Misconceptions: It provides right scientific information to the young so as to discourage children from believing in myths and misconceptions about sex-related aspects.
2. Knowledge of Adolescence & Hygiene: It imparts proper knowledge about reproductive organs, adolescence and related hormonal/physical changes, and safe and hygienic sexual practices.
3. Prevention of STDs & Abuse: It educates adolescents about sexually transmitted diseases (STDs), AIDS, population explosion, and protection against sex-abuse and sex-related crimes.

हाँ, विद्यालयों में यौन शिक्षा अत्यंत आवश्यक है क्योंकि:

1. भ्रांतियों और गलत धारणाओं का निवारण: यह युवाओं को सही वैज्ञानिक जानकारी प्रदान करती है जिससे बच्चे यौन संबंधी विभिन्न भ्रांतियों (myths) और गलत धारणाओं पर विश्वास न करें।
2. किशोरावस्था एवं स्वच्छता का ज्ञान: यह उन्हें जनन अंगों, किशोरावस्था एवं उससे संबंधित परिवर्तनों तथा सुरक्षित व स्वच्छ यौन व्यवहारों की सही जानकारी देती है।
3. यौन रोगों एवं यौन शोषण से बचाव: यह किशोरों को यौन संचारित रोगों (STDs), एड्स (AIDS) और यौन शोषण से बचने में सक्षम बनाती है।

Do you think that reproductive health in our country has improved in the past 50 years? If yes, mention some such areas of improvement.

क्या आप मानते हैं कि पिछले 50 वर्षों के दौरान हमारे देश के जनन स्वास्थ्य में सुधार हुआ है? यदि हाँ, तो इस प्रकार के सुधार वाले कुछ क्षेत्रों का वर्णन कीजिए।

Yes, reproductive health in India has significantly improved in the past 50 years. Major areas of improvement are:

1. Better Awareness & Safe Deliveries: Better awareness about sex-related matters and an increased number of medically assisted deliveries with better post-natal care.
2. Reduced Mortality Rates: Significant decrease in Maternal Mortality Rate (MMR) and Infant Mortality Rate (IMR), along with massive child immunisation.
3. Small Families & Medical Facilities: Increased number of couples adopting small family norms, better detection and cure of STDs, and overall increased medical facilities for all sex-related problems (including ART for infertility).

हाँ, पिछले 50 वर्षों में हमारे देश के जनन स्वास्थ्य में उल्लेखनीय सुधार हुआ है। सुधार के प्रमुख क्षेत्र निम्नलिखित हैं:

1. बेहतर जागरूकता एवं सुरक्षित प्रसव: यौन संबंधित मामलों के बारे में बेहतर जागरूकता तथा अधिकाधिक संख्या में चिकित्सा-सहायता प्राप्त सुरक्षित प्रसव और बेहतर प्रसवोत्तर देखभाल।
2. मृत्यु दर में कमी: मातृ मृत्यु दर (MMR) और शिशु मृत्यु दर (IMR) में भारी गिरावट तथा व्यापक बाल टीकाकरण।
3. छोटे परिवार एवं बेहतर इलाज: छोटे परिवार वाले दंपतियों की संख्या में वृद्धि, यौन संचारित रोगों (STDs) की सही जांच व उपचार, तथा बंध्यता सहित सभी यौन समस्याओं हेतु बढ़ी हुई चिकित्सा सुविधाएं।

Is the use of contraceptives justified? Give reasons.

क्या गर्भनिरोधकों का उपयोग न्यायानुमत (उचित) है? कारण बताइए।

Yes, the use of contraceptives is completely justified for the following reasons:

1. Checking Population Explosion: An alarming population growth rate can lead to an absolute scarcity of basic requirements like food, shelter and clothing. Contraceptives are the most effective tool to stabilise population growth.
2. Preventing Unwanted Pregnancies & Spacing Children: They help couples avoid unwanted pregnancies and maintain proper spacing between children, safeguarding maternal and child health.
3. Protection against STIs/AIDS: Barrier contraceptives like condoms additionally protect the user from contracting STIs and AIDS.

हाँ, गर्भनिरोधकों का उपयोग पूर्णतः उचित (न्यायानुमत) है जिसके मुख्य कारण निम्नलिखित हैं:

1. जनसंख्या विस्फोट पर नियंत्रण: तीव्र जनसंख्या वृद्धि से भोजन, आवास और वस्त्र जैसी मूलभूत आवश्यकताओं का गंभीर संकट उत्पन्न हो सकता है। जनसंख्या वृद्धि को रोकने में गर्भनिरोधकों की महत्वपूर्ण भूमिका है।
2. अनचाही सगर्भता से बचाव एवं बच्चों में अंतराल: ये अनचाहे गर्भ को रोकने तथा दो बच्चों के बीच उचित अंतराल रखने में मदद करते हैं जिससे माँ और बच्चे दोनों का स्वास्थ्य सुरक्षित रहता है।
3. यौन संचारित रोगों (STIs/AIDS) से रक्षा: कंडोम जैसे रोधक उपाय उपयोगकर्ता को यौन संचारित रोगों और एड्स से भी बचाते हैं।

Removal of gonads cannot be considered as a contraceptive option. Why?

जनन ग्रंथियों (गोनाड्स) को हटाना गर्भनिरोधकों का विकल्प नहीं माना जा सकता है। क्यों?

1. Loss of Sex Hormones: Gonads (testes and ovaries) not only produce gametes but also secrete essential sex hormones (testosterone, estrogen and progesterone). Removing them stops hormone production, severely affecting secondary sexual characters, metabolism, sexual drive and overall health.
2. Completely Irreversible: An ideal contraceptive should be user-friendly, reversible and without side-effects, whereas surgical removal of gonads (castration/ovariectomy) causes permanent, irreversible sterility.

1. लिंग हार्मोनों का अभाव: जनन ग्रंथियाँ (वृषण और अंडाशय) केवल युग्मक ही नहीं बनातीं, बल्कि आवश्यक लिंग हार्मोनों (टेस्टोस्टेरोन, एस्ट्रोजन और प्रोजेस्टेरोन) का स्राव भी करती हैं। इन्हें हटाने से हार्मोन स्राव बंद हो जाएगा और शारीरिक क्रियाएं व कामेच्छा नष्ट हो जाएगी।
2. पूर्णतः अनुत्क्रमणीय (Irreversible): एक आदर्श गर्भनिरोधक प्रतिवर्ती (reversible) और बिना दुष्प्रभाव वाला होना चाहिए, जबकि जनन ग्रंथियों को हटाने से स्थायी बंध्यता आ जाती है।

Amniocentesis for sex determination is banned in our country. Is this ban necessary? Comment.

उल्ववेधन (Amniocentesis) द्वारा लिंग परीक्षण हमारे देश में प्रतिबंधित है। क्या यह प्रतिबंध आवश्यक है? टिप्पणी कीजिए।

Yes, the statutory ban on amniocentesis for sex determination is strictly necessary.
Medical Purpose: Amniocentesis was originally developed to analyse fetal cells in amniotic fluid to detect genetic disorders like Down's syndrome, haemophilia and sickle-cell anaemia.
Reason for Ban: However, it was being dangerously misused across India to determine the sex of the unborn child; if the foetus was found to be female, it was followed by illegal MTP (female foeticide), skewing the child sex ratio and endangering the mother's life.

हाँ, लिंग परीक्षण के लिए उल्ववेधन (amniocentesis) पर कानूनी प्रतिबंध अत्यंत आवश्यक है।
चिकित्सीय उद्देश्य: वास्तव में यह तकनीक विकासशील भ्रूण में डाउन सिंड्रोम, हीमोफीलिया और सिकल-सेल एनीमिया जैसे आनुवंशिक विकारों की जांच के लिए बनाई गई थी।
प्रतिबंध का कारण: परंतु भारत में इसका दुरुपयोग अजन्मे शिशु का लिंग जानने के लिए किया जाने लगा और भ्रूण के कन्या (लड़की) होने पर अवैध गर्भपात (कन्या भ्रूणहत्या) करा दिया जाता था, जिसे रोकने के लिए यह प्रतिबंध अनिवार्य है।

The procedure of GIFT involves the transfer of female gamete to the fallopian tube. Can gametes be transferred to the uterus to achieve the same result? Explain.

GIFT प्रक्रिया में मादा युग्मक (अंडाणु) को फैलोपियन नलिका में स्थानांतरित किया जाता है। क्या समान परिणाम प्राप्त करने के लिए युग्मकों को गर्भाशय में स्थानांतरित किया जा सकता है? स्पष्ट कीजिए।

No, unfertilised female gametes (ova) cannot be transferred directly into the uterus to achieve fertilisation.
Reasons:
1. The natural site of fertilisation is the ampullary region of the fallopian tube; the uterine environment is not congenial for the survival and fertilisation of an unfertilised ovum.
2. If transferred directly to the uterus, gametes would undergo degeneration or phagocytosis, and even if fertilised, a zygote cannot implant before reaching the blastocyst stage (more than 8 blastomeres).

नहीं, समान परिणाम प्राप्त करने के लिए अनिषेचित मादा युग्मक (अंडाणु) को सीधे गर्भाशय में स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है।
कारण:
1. निषेचन का प्राकृतिक स्थान फैलोपियन नलिका (अंडवाहिनी) का तुंबिका क्षेत्र है; गर्भाशय का वातावरण अनिषेचित अंडाणु के निषेचन के लिए उपयुक्त नहीं होता।
2. सीधे गर्भाशय में डालने पर युग्मकों का भक्षण (phagocytosis) या क्षरण हो जाएगा और भ्रूण का अंतर्रोपण केवल कोरकपुटी (blastocyst) अवस्था में पहुँचने के बाद ही संभव होता है।

Copper ions-releasing IUDs are more efficient than non-medicated methods. Why?

तांबा मोचक अंतःगर्भाशयी युक्तियाँ (Copper-releasing IUDs) औषधि-रहित (non-medicated) युक्तियों की तुलना में अधिक प्रभावी क्यों हैं?

Non-medicated IUDs (like Lippes loop) act mainly by increasing the phagocytosis of sperms within the uterus.
Copper-releasing IUDs (like CuT, Cu7, Multiload 375), in addition to increasing phagocytosis of sperms, release $\text{Cu}^{2+}$ ions which strongly suppress sperm motility and the fertilising capacity of sperms, making them much more efficient contraceptives.

औषधि-रहित IUDs (जैसे लिप्पेस लूप) मुख्यतः गर्भाशय के भीतर केवल शुक्राणुओं के भक्षण (phagocytosis) को बढ़ाते हैं।
परंतु तांबा मोचक IUDs (जैसे CuT, Cu7, Multiload 375) शुक्राणुओं के भक्षण को बढ़ाने के साथ-साथ कॉपर आयन ($\text{Cu}$) मुक्त करते हैं जो शुक्राणुओं की गतिशीलता और उनकी निषेचन क्षमता को दबा देते हैं, इसलिए ये अधिक प्रभावी हैं।

Briefly explain IVF and ET. What are the conditions in which these methods are advised?

IVF और ET को संक्षेप में समझाइए। किन परिस्थितियों में इन विधियों की सलाह दी जाती है?

IVF (In Vitro Fertilisation) & ET (Embryo Transfer): Popularly known as the Test Tube Baby programme, ova from the wife/donor and sperms from the husband/donor are collected and induced to form a zygote under simulated conditions in the laboratory.
Transfer (ZIFT & IUT): The zygote or early embryo with up to 8 blastomeres is transferred into the fallopian tube (ZIFT), and an embryo with more than 8 blastomeres is transferred into the uterus (IUT).
Conditions Advised: Advised when the female has blocked or damaged fallopian tubes, ovulation failure, or when the male partner has low sperm count/motility and corrective treatments have failed.

IVF (पात्रे निषेचन) एवं ET (भ्रूण स्थानांतरण): इसे लोकप्रिय रूप से परखनली शिशु (Test Tube Baby) कार्यक्रम कहते हैं। इसमें पत्नी/दाता से अंडाणु और पति/दाता से शुक्राणु लेकर प्रयोगशाला में शरीर के समान परिस्थितियों में युग्मनज बनाया जाता है।
स्थानांतरण (ZIFT एवं IUT): 8 ब्लास्टोमियर तक के भ्रूण को फैलोपियन नलिका में (ZIFT) तथा 8 से अधिक ब्लास्टोमियर वाले भ्रूण को गर्भाशय में (IUT) स्थानांतरित किया जाता है।
कब सलाह दी जाती है: जब महिला की फैलोपियन नलिकाएं अवरुद्ध या क्षतिग्रस्त हों या सामान्य निषेचन संभव न हो।

What are the advantages and disadvantages of natural methods of contraception over artificial methods?

कृत्रिम गर्भनिरोधक विधियों की तुलना में प्राकृतिक गर्भनिरोधक विधियों के क्या लाभ और हानियाँ हैं?

Three Natural Methods: (i) Periodic abstinence (avoiding coitus during fertile period from day 10 to 17 of menstrual cycle), (ii) Withdrawal or coitus interruptus, and (iii) Lactational amenorrhea (up to 6 months after parturition).
Advantages: Since no medicines or artificial devices are used, side effects are almost nil and there is no cost involved.
Disadvantages: Chances of failure of natural methods are very high, and they do not protect against STDs/AIDS.

तीन प्राकृतिक विधियाँ: (i) आवधिक संयम (आर्तव चक्र के 10वें से 17वें दिन के बीच मैथुन न करना), (ii) बाह्य स्खलन या अंतरित मैथुन, तथा (iii) स्तनपान अनार्तव (प्रसव के बाद 6 माह तक)।
लाभ: इनमें किसी दवा या उपकरण का उपयोग नहीं होता, इसलिए इनके दुष्प्रभाव (side effects) लगभग शून्य होते हैं।
हानियाँ: इन विधियों के असफल होने की संभावना बहुत अधिक होती है और ये यौन संचारित रोगों (STDs) से सुरक्षा नहीं देतीं।

Comment on the essential features required for an ideal contraceptive.

एक आदर्श गर्भनिरोधक (ideal contraceptive) के लिए आवश्यक मुख्य विशेषताओं पर टिप्पणी कीजिए।

An ideal contraceptive should possess the following essential characteristics:

1. It should be user-friendly and easily available.
2. It should be highly effective and reversible.
3. It should have no or least side-effects.
4. It should in no way interfere with the sexual drive, desire and/or the sexual act of the user.

एक आदर्श गर्भनिरोधक में निम्नलिखित आवश्यक विशेषताएँ होनी चाहिए:

1. यह प्रयोगकर्ता के अनुकूल (हितैषी) और आसानी से उपलब्ध होना चाहिए।
2. यह प्रभावी और प्रतिवर्ती (reversible) होना चाहिए।
3. इसका कोई दुष्प्रभाव (side-effect) नहीं होना चाहिए या कम-से-कम होना चाहिए।
4. यह उपयोगकर्ता की कामेच्छा, प्रेरणा या मैथुन क्रिया में बाधक न हो।

"All reproductive tract infections (RTIs) are STDs, but all STDs are not RTIs." Justify with example.

"सभी जनन मार्ग संक्रमण (RTIs) यौन संचारित रोग (STDs) हैं, परंतु सभी STDs जनन मार्ग संक्रमण (RTIs) नहीं हैं।" उदाहरण सहित पुष्टि कीजिए।

RTIs that are STDs: Infections like Gonorrhoea, Syphilis, Genital herpes, Chlamydiasis and Trichomoniasis are transmitted through sexual contact and specifically infect the reproductive tract/sex organs, so they are both STDs and RTIs.
STDs that are NOT RTIs: Diseases like AIDS (HIV infection) and Hepatitis-B are sexually transmitted diseases (STDs), but they do not specifically affect the reproductive tract/sex organs (HIV destroys the immune system/helper T-cells, and Hepatitis-B affects the liver).

वे RTIs जो STDs हैं: सुजाक (Gonorrhoea), सिफिलिस, जननिक परिसर्प और क्लेमाइडियासिस यौन संपर्क से फैलते हैं और विशेष रूप से जनन मार्ग/जनन अंगों को संक्रमित करते हैं, इसलिए ये RTIs और STDs दोनों हैं।
वे STDs जो RTIs नहीं हैं: एड्स (AIDS / HIV) और हेपेटाइटिस-B यौन संचारित रोग (STDs) तो हैं, परंतु ये विशेष रूप से जनन अंगों को प्रभावित नहीं करते (HIV प्रतिरक्षा तंत्र को और हेपेटाइटिस-B यकृत को प्रभावित करता है)।

What are emergency contraceptives? Within how many hours of coitus are they effective and when are they used?

आपातकालीन गर्भनिरोधक (Emergency contraceptives) क्या हैं? ये मैथुन के कितने घंटों के भीतर प्रभावी होते हैं और इनका उपयोग कब किया जाता है?

Emergency Contraceptives: Administration of progestogens or progestogen-estrogen combinations or insertion of IUDs to prevent conception after unprotected intercourse.
Effective Time Window: They are very effective if used within 72 hours of coitus.
When Used: Used to avoid possible pregnancy due to rape or casual unprotected intercourse (or failure of barrier contraceptive).

आपातकालीन गर्भनिरोधक: असुरक्षित यौन संबंध के बाद संभावित गर्भधारण को रोकने के लिए प्रोजेस्टोजेन या प्रोजेस्टोजेन-एस्ट्रोजन संयोजन या IUDs का उपयोग।
प्रभावी समय-सीमा: ये मैथुन (coitus) के 72 घंटों के भीतर उपयोग किए जाने पर अत्यंत प्रभावी होते हैं।
उपयोग: बलात्कार (rape) या आकस्मिक असुरक्षित यौन संबंध के कारण होने वाली संभावित सगर्भता से बचने के लिए।

Class 12th | Biology | Human Reproduction (मानव जनन) | Subjective Questions | 5 Marks | Merit Yard

2026-10-28T04:37:48.123-07:00

CLASS 12TH BIOLOGY

HUMAN REPRODUCTION (मानव जनन)

PART 3: 5 MARKS QUESTIONS (ALL 10 Qs)

English हिंदी Bilingual

Describe the structure of the Human Male Reproductive System (Testes, Accessory ducts, Accessory glands and External genitalia) with a neat labelled diagram.

मानव नर जनन तंत्र (वृषण, सहायक नलिकाएं, सहायक ग्रंथियाँ और बाह्य जननेंद्रिय) की संरचना का स्वच्छ नामांकित चित्र सहित वर्णन कीजिए।

The male reproductive system is located in the pelvis region and includes four major components:

A Pair of Testes: Situated outside the abdominal cavity within a pouch called scrotum, which maintains a low temperature ($2 - 2.5^\circ\text{C}$ lower than normal internal body temperature) necessary for spermatogenesis. Each testis ($4\text{--}5\text{ cm}$ long, $2\text{--}3\text{ cm}$ wide) has about 250 testicular lobules, each containing 1–3 coiled seminiferous tubules lined by spermatogonia (produce sperms) and Sertoli cells (provide nutrition). Outside the tubules, interstitial spaces contain Leydig cells which secrete androgens (testosterone).

Male Sex Accessory Ducts: Include rete testis, vasa efferentia, epididymis and vas deferens. Seminiferous tubules open into vasa efferentia through rete testis. Vasa efferentia open into the epididymis, which leads to vas deferens. Vas deferens receives a duct from the seminal vesicle and opens into the urethra as the ejaculatory duct. The urethra opens externally at the urethral meatus.

Male Accessory Glands: Include paired seminal vesicles, a single prostate gland, and paired bulbourethral glands. Their secretions constitute the seminal plasma (rich in fructose, calcium and enzymes), and bulbourethral secretions lubricate the penis.

External Genitalia (Penis): Made up of special erectile tissue to facilitate insemination. Its enlarged tip is called the glans penis, covered by a loose fold of skin called foreskin.

Note: The complete labelled NCERT diagram of the Human Male Reproductive System is available on our App.

नर जनन तंत्र श्रोणि क्षेत्र (pelvis region) में स्थित होता है और इसके चार मुख्य भाग होते हैं:

एक जोड़ी वृषण (Testes): उदर गुहा के बाहर वृषणकोष (scrotum) में स्थित होते हैं जो तापमान को शरीर से $2 - 2.5^\circ\text{C}$ कम रखता है। प्रत्येक वृषण ($4\text{--}5\text{ सेमी}$ लंबा, $2\text{--}3\text{ सेमी}$ चौड़ा) में लगभग 250 वृषण पालिकाएं होती हैं जिनमें 1–3 कुंडलित शुक्रजनक नलिकाएं होती हैं। इनके भीतर शुक्राणुजन (शुक्राणु बनाते हैं) और सर्टोली कोशिकाएं (पोषण देती हैं) होती हैं, तथा बाहर अंतराली अवकाश में लीडिग कोशिकाएं होती हैं जो एंड्रोजन (टेस्टोस्टेरोन) स्रावित करती हैं।

नर सहायक नलिकाएं (Accessory Ducts): इनमें वृषण जालिका (rete testis), शुक्रवाहिकाएं (vasa efferentia), अधिवृषण (epididymis) और शुक्रवाहक (vas deferens) शामिल हैं। शुक्रवाहक शुक्राशय से एक नलिका लेकर मूत्रमार्ग में स्खलन नलिका (ejaculatory duct) के रूप में खुलता है।

सहायक ग्रंथियाँ (Accessory Glands): इनमें एक जोड़ी शुक्राशय, एक पुरःस्थ (prostate) ग्रंथि तथा एक जोड़ी बल्बोयूरेथ्रल ग्रंथियाँ शामिल हैं। इनका स्राव शुक्रीय प्रद्रव्य (seminal plasma) बनाता है जो फ्रुक्टोज, कैल्शियम और एंजाइमों से भरपूर होता है।

बाह्य जननेंद्रिय (शिश्न / Penis): विशेष ऊतकों से बना होता है जो वीर्यसेचन को सुगम बनाता है। इसका फूला हुआ अंतिम सिरा शिश्न मुंड (glans penis) कहलाता है जो अग्रछद (foreskin) नामक ढीली त्वचा से ढका होता है।

नोट: मानव नर जनन तंत्र का पूर्ण नामांकित NCERT चित्र आपको हमारे App पर मिल जाएगा।

Draw a neat diagram of the Human Female Reproductive System and describe its parts. Also label the parts associated with: (a) Production of gamete (b) Site of fertilisation (c) Site of implantation (d) Birth canal

मानव मादा जनन तंत्र का स्वच्छ नामांकित चित्र बनाइए और इसके भागों का वर्णन कीजिए। साथ ही निम्नलिखित से संबंधित भागों को नामांकित कीजिए: (a) युग्मक का उत्पादन (b) निषेचन का स्थान (c) अंतर्रोपण का स्थान (d) जन्म नाल (Birth canal)

A Pair of Ovaries — (a) Site of Gamete Production: Primary female sex organs ($2\text{--}4\text{ cm}$ long) located on each side of the lower abdomen; produce the female gamete (ovum) and steroid ovarian hormones (estrogen and progesterone). Stroma has outer cortex and inner medulla.

Oviducts (Fallopian Tubes, $10\text{--}12\text{ cm}$ long) — (b) Site of Fertilisation: Consist of funnel-shaped infundibulum (with finger-like fimbriae to collect the ovum), wider ampulla (site of fertilisation), and narrow isthmus joining the uterus.

Uterus (Womb) — (c) Site of Implantation: Inverted pear-shaped organ with 3 wall layers: outer membranous perimetrium, middle muscular myometrium (contracts during parturition), and inner glandular endometrium (site of blastocyst implantation).

Cervix, Vagina — (d) Birth Canal & External Genitalia: The cervical canal along with the vagina forms the birth canal. External genitalia include mons pubis, labia majora, labia minora, hymen and clitoris.

एक जोड़ी अंडाशय (Ovaries) — (a) युग्मक उत्पादन का स्थान: उदर के निचले भाग के दोनों ओर स्थित प्राथमिक लैंगिक अंग ($2\text{--}4\text{ सेमी}$ लंबे) जो अंडाणु (ovum) और स्टेरॉयड हार्मोन बनाते हैं।

अंडवाहिनियाँ (फैलोपियन नलिकाएं, $10\text{--}12\text{ सेमी}$ लंबी) — (b) निषेचन का स्थान: इसके तीन भाग हैं — कीप के आकार का इनफंडीबुलम (जिसके किनारों पर झालर / fimbriae होते हैं), चौड़ा भाग तुंबिका / Ampulla (निषेचन का स्थान) तथा संकरा भाग संकीर्णपथ (Isthmus)।

गर्भाशय (Uterus) — (c) अंतर्रोपण का स्थान: उल्टी नाशपाती के आकार का अंग जिसकी तीन परतें हैं — बाहरी पेरीमेट्रियम, मध्य पेशीय मायोमेट्रियम तथा आंतरिक ग्रंथिल एंडोमेट्रियम / अंतःस्तर (अंतर्रोपण का स्थान)।

गर्भाशय ग्रीवा व योनि — (d) जन्म नाल एवं बाह्य जननेंद्रिय: ग्रीवा नाल (cervical canal) और योनि (vagina) मिलकर जन्म नाल (birth canal) बनाते हैं। बाह्य जननेंद्रिय में जघन शैल, वृहत् भगोष्ठ, लघु भगोष्ठ, योनिच्छद और भगशेफ (clitoris) शामिल हैं।

Fig 2: Sectional View of Female Reproductive System

With a suitable diagram, describe the organisation of the human Mammary Gland and trace the pathway of milk flow.

उपयुक्त चित्र की सहायता से मानव स्तन ग्रंथि (Mammary Gland) के संगठन का वर्णन कीजिए तथा दुग्ध प्रवाह के मार्ग को लिखिए।

Structure of Mammary Gland: A functional mammary gland is characteristic of all female mammals. They are paired structures (breasts) situated over the pectoralis major muscle and contain glandular tissue and variable amounts of fat.
Mammary Lobes & Alveoli: The glandular tissue of each breast is divided into 15–20 mammary lobes containing clusters of milk-secreting cells called alveoli. Milk is secreted by alveolar cells and stored in the cavities (lumens) of alveoli.
Pathway of Milk Flow from Alveoli to Nipple:

Mammary Alveoli (secrete milk) → Mammary Tubules → Mammary Ducts → Wider Mammary Ampulla → Lactiferous Ducts → Nipple (milk sucked out)

Note: The complete NCERT sectional diagram of the Human Mammary Gland is available on our App.

स्तन ग्रंथि की संरचना: कार्यशील स्तन ग्रंथि सभी मादा स्तनधारियों का अभिलक्षण है। ये युग्मित संरचनाएं (स्तन) हैं जिनमें ग्रंथिल ऊतक और विभिन्न मात्रा में वसा (fat) होती है।
स्तन पालियाँ एवं कूपिकाएं (Alveoli): प्रत्येक स्तन का ग्रंथिल ऊतक 15–20 स्तन पालियों (mammary lobes) में विभक्त होता है। इसमें कोशिकाओं के गुच्छे होते हैं जिन्हें कूपिका (alveoli) कहते हैं। कूपिकाओं की कोशिकाओं से दूध स्रावित होता है और कूपिकाओं की गुहा में एकत्र होता है।
कूपिकाओं से चूचुक (Nipple) तक दुग्ध प्रवाह का मार्ग:

स्तन कूपिकाएं (Alveoli) → स्तन नलिकाएं (Mammary tubules) → स्तन वाहिनियाँ (Mammary ducts) → स्तन तुंबिका (Ampulla) → दुग्ध वाहिनी (Lactiferous duct) → चूचुक (Nipple)

नोट: मानव स्तन ग्रंथि का पूर्ण नामांकित NCERT चित्र आपको हमारे App पर मिल जाएगा।

What is Spermatogenesis? Briefly describe the complete process of spermatogenesis with a schematic diagram.

शुक्राणुजनन (Spermatogenesis) क्या है? आरेख की सहायता से शुक्राणुजनन की संपूर्ण प्रक्रिया का संक्षेप में वर्णन कीजिए।

Spermatogenesis: The process of formation of haploid spermatozoa (sperms) from immature diploid male germ cells (spermatogonia) in the seminiferous tubules of the testes beginning at puberty.

Multiplication & Growth Phase: Diploid spermatogonia ($2n = 46$) present on the inside wall of seminiferous tubules multiply by mitotic divisions. Some of them grow in size to become diploid Primary spermatocytes ($2n = 46$).

Maturation Phase (Meiosis I & II): A primary spermatocyte completes the first meiotic division (reduction division) to form two equal haploid Secondary spermatocytes ($n = 23$). Each secondary spermatocyte undergoes the second meiotic division to produce four equal haploid Spermatids ($n = 23$).

Spermiogenesis & Spermiation: The circular spermatids are transformed into motile spermatozoa (sperms) by spermiogenesis. Finally, sperm heads embedded in Sertoli cells are released from the seminiferous tubules by spermiation.

शुक्राणुजनन (Spermatogenesis): यौवनारंभ के समय वृषण की शुक्रजनक नलिकाओं में अपरिपक्व नर जर्म कोशिकाओं (शुक्राणुजन / spermatogonia) से अगुणित शुक्राणुओं के निर्माण की प्रक्रिया को शुक्राणुजनन कहते हैं।

गुणन एवं वृद्धि प्रावस्था: द्विगुणित शुक्राणुजन ($2n = 46$) समसूत्री विभाजन द्वारा संख्या में वृद्धि करते हैं और आकार में बड़े होकर द्विगुणित प्राथमिक शुक्राणुकोशिका (Primary spermatocyte, $2n = 46$) बनाते हैं।

परिपक्वन प्रावस्था (अर्धसूत्री विभाजन I व II): प्राथमिक शुक्राणुकोशिका प्रथम अर्धसूत्री विभाजन (न्यूनकारी विभाजन) द्वारा दो समान अगुणित द्वितीयक शुक्राणुकोशिकाएं ($n = 23$) बनाती है। ये द्वितीय अर्धसूत्री विभाजन द्वारा चार समान अगुणित शुक्राणुपूर्व (Spermatids, $n = 23$) बनाती हैं।

शुक्राणुयन एवं वीर्यारोपण: शुक्राणुपूर्व शुक्राणुयन (spermiogenesis) द्वारा गतिशील शुक्राणुओं (spermatozoa) में रूपांतरित हो जाते हैं और अंत में वीर्यारोपण (spermiation) द्वारा शुक्रजनक नलिकाओं से मोचित होते हैं।

Fig 4: Schematic Representation of Spermatogenesis

What is Oogenesis? Give a detailed account of oogenesis with a schematic diagram. Also explain how and why meiotic division during oogenesis is different from that in spermatogenesis.

अंडजनन (Oogenesis) क्या है? उपयुक्त आरेख सहित अंडजनन का विस्तृत विवरण दीजिए। साथ ही समझाइए कि अंडजनन के दौरान अर्धसूत्री विभाजन शुक्राणुजनन से कैसे और क्यों भिन्न है?

1. Process of Oogenesis:

Initiation in Foetal Life: Oogenesis begins during embryonic development when a couple of million diploid gamete mother cells (oogonia, $2n = 46$) are formed in each foetal ovary; no more oogonia are added after birth.
Primary Oocyte & Follicular Growth: Oogonia enter into Prophase-I of meiosis and get temporarily arrested as primary oocytes ($2n$). Surrounded by granulosa cells, they form primary follicles (60,000–80,000 left at puberty) $\rightarrow$ secondary follicles (with theca) $\rightarrow$ tertiary follicle (characterised by fluid-filled cavity antrum).
Unequal Meiosis-I & Ovulation: Inside the tertiary follicle, the primary oocyte completes its first unequal meiotic division to form a large haploid secondary oocyte ($n = 23$) and a tiny first polar body ($n$). The tertiary follicle matures into the Graafian follicle, secondary oocyte forms the zona pellucida, and ruptures to release the secondary oocyte (ovulation).
Completion of Meiosis-II upon Sperm Entry: Entry of a sperm during fertilisation induces completion of the second unequal meiotic division of the secondary oocyte, forming a second polar body and a haploid ovum / ootid ($n = 23$).

2. How and Why Meiotic Division in Oogenesis Differs from Spermatogenesis:

How it differs: In spermatogenesis, meiotic divisions are equal (producing 4 equal functional sperms), whereas in oogenesis, cytokinesis during Meiosis-I and II is unequal, producing only 1 large functional ovum and 2–3 tiny polar bodies.
Why (Advantage): Unequal division allows the single secondary oocyte/ovum to retain the bulk of the nutrient-rich cytoplasm and organelles of the primary oocyte required to nourish the early cleavage stages of the embryo after fertilisation.

1. अंडजनन (Oogenesis) की प्रक्रिया:

भ्रूणीय अवस्था में प्रारंभ: अंडजनन की शुरुआत भ्रूणीय परिवर्धन के दौरान होती है जब प्रत्येक भ्रूणीय अंडाशय में लाखों द्विगुणित अंडजननी (oogonia, $2n = 46$) बनती हैं।
प्राथमिक अंडक एवं पुटकीय विकास: अंडजननी अर्धसूत्री विभाजन की पूर्वावस्था-I (Prophase-I) में प्रवेश कर अस्थायी रूप से अवरुद्ध हो जाती हैं जिन्हें प्राथमिक अंडक (primary oocytes) कहते हैं। कणिकामय कोशिकाओं से घिरकर ये प्राथमिक पुटक (यौवनारंभ पर 60,000–80,000) $\rightarrow$ द्वितीयक पुटक $\rightarrow$ तृतीयक पुटक (तरल से भरी गुहा गह्वर / antrum युक्त) बनाते हैं।
प्रथम असमान अर्धसूत्री विभाजन एवं अंडोत्सर्ग: तृतीयक पुटक के भीतर प्राथमिक अंडक अपना प्रथम असमान अर्धसूत्री विभाजन पूरा कर एक बड़ा अगुणित द्वितीयक अंडक ($n = 23$) तथा एक सूक्ष्म प्रथम ध्रुवीय पिंड बनाता है। परिपक्व ग्राफी पुटक फटकर द्वितीयक अंडक को मोचित करता है (अंडोत्सर्ग)।
निषेचन के समय द्वितीय अर्धसूत्री विभाजन: शुक्राणु के प्रवेश से द्वितीयक अंडक का द्वितीय असमान अर्धसूत्री विभाजन पूरा होता है जिससे द्वितीय ध्रुवीय पिंड और एक अगुणित अंडाणु (ovum, $n = 23$) बनता है।

2. अंडजनन का अर्धसूत्री विभाजन शुक्राणुजनन से कैसे और क्यों भिन्न है:

कैसे भिन्न है: शुक्राणुजनन में अर्धसूत्री विभाजन समान होता है (4 समान शुक्राणु बनते हैं), जबकि अंडजनन में विभाजन असमान (unequal) होता है जिससे केवल 1 बड़ा अंडाणु और छोटे ध्रुवीय पिंड बनते हैं।
क्यों (लाभ): असमान विभाजन के कारण द्वितीयक अंडक/अंडाणु प्राथमिक अंडक के पोषक तत्वों से भरपूर अधिकांश कोशिकाद्रव्य को अपने पास सुरक्षित रख पाता है, जो निषेचन के बाद प्रारंभिक भ्रूण के पोषण के लिए आवश्यक होता है।

Fig 5: Schematic Representation of Oogenesis

What is the Menstrual Cycle? Describe its four phases and explain the role of pituitary gonadotropins (FSH & LH) and ovarian steroid hormones (Estrogen & Progesterone).

आर्तव चक्र (Menstrual Cycle) क्या है? इसकी चारों प्रावस्थाओं का वर्णन कीजिए तथा पीयूष गोनाडोट्रोपिन (FSH व LH) और अंडाशयी स्टेरॉयड हार्मोनों (एस्ट्रोजन व प्रोजेस्टेरोन) की भूमिका स्पष्ट कीजिए।

Menstrual Cycle: The reproductive cycle in female primates (monkeys, apes and humans) repeated at an average interval of $28/29$ days from menarche to menopause.

Menstrual Phase (Days 1–5): Occurs only if the released ovum is not fertilised. Breakdown of the endometrial lining of the uterus and its blood vessels results in menstrual flow through the vagina.

Follicular / Proliferative Phase (Days 6–13): Pituitary gonadotropins (FSH and LH) increase gradually, stimulating primary follicles to grow into a mature Graafian follicle and secrete estrogens, which regenerate the uterine endometrium by proliferation.

Ovulatory Phase (Day 14 — Mid-cycle): Both LH and FSH attain a peak level on the 14th day. Rapid secretion of LH (LH surge) induces rupture of the Graafian follicle and release of the ovum (ovulation).

Luteal / Secretory Phase (Days 15–28): Remaining parts of the ruptured Graafian follicle transform into the corpus luteum, which secretes large amounts of progesterone to maintain the endometrium for implantation. In the absence of fertilisation, the corpus luteum degenerates, causing menstruation.

Note: The complete NCERT Hormonal & Uterine Graph of the Menstrual Cycle is available on our App.

आर्तव चक्र (Menstrual Cycle): मादा प्राइमेटों (बंदर, कपि और मनुष्य) में औसतन $28/29$ दिनों के अंतराल पर दोहराए जाने वाले जनन चक्र को आर्तव चक्र कहते हैं। इसकी चार प्रावस्थाएं हैं:

आर्तव प्रावस्था (Menstrual Phase — 3 से 5 दिन): अंडाणु के निषेचित न होने पर गर्भाशय के अंतःस्तर (endometrium) और उसकी रक्त वाहिनियों के नष्ट होने से योनि से रक्तस्राव होता है।

पुटकीय / प्रचुरोद्भवन प्रावस्था (Follicular Phase — 6 से 13 दिन): पीयूष ग्रंथि से LH और FSH का स्राव बढ़ता है जो प्राथमिक पुटकों को परिपक्व ग्राफी पुटक में बदलता है तथा वर्धमान पुटक एस्ट्रोजन स्रावित करते हैं जिससे गर्भाशय अंतःस्तर का पुनः निर्माण होता है।

अंडोत्सर्गी प्रावस्था (Ovulatory Phase — 14वां दिन): चक्र के मध्य (14वें दिन) LH और FSH उच्चतम स्तर पर पहुँच जाते हैं। LH के तीव्र स्राव (LH सर्ज) से ग्राफी पुटक फट जाता है और अंडाणु मोचित होता है (अंडोत्सर्ग)।

पीत पिंड / स्रावी प्रावस्था (Luteal Phase — 15 से 28 दिन): फटे हुए ग्राफी पुटक का शेष भाग पीत पिंड (corpus luteum) बनाता है जो भारी मात्रा में प्रोजेस्टेरोन स्रावित कर अंतःस्तर को अंतर्रोपण के लिए बनाए रखता है। निषेचन के अभाव में पीत पिंड नष्ट हो जाता है और नया चक्र शुरू होता है।

नोट: आर्तव चक्र के दौरान विभिन्न हार्मोनल और गर्भाशयी घटनाओं का NCERT आरेख आपको हमारे App पर मिल जाएगा।

Describe the process of Fertilisation in humans. Also trace the embryonic developmental stages from the Zygote till Implantation in the uterus with a diagram of the blastocyst.

मानव में निषेचन की प्रक्रिया का वर्णन कीजिए। साथ ही युग्मनज से लेकर गर्भाशय में अंतर्रोपण तक की विभिन्न विकासात्मक अवस्थाओं (विदलन, तूतक, कोरकपुटी) का चित्र सहित वर्णन कीजिए।

1. Process of Fertilisation:

Motile sperms swim through cervix and uterus to reach the ampullary region of the fallopian tube simultaneously with the ovum.
A sperm contacts the zona pellucida layer of the ovum and induces membrane changes that block polyspermy. Secretions of the acrosome help the sperm enter the cytoplasm of the secondary oocyte, inducing completion of Meiosis-II to form a haploid ovum (ootid) and second polar body.
The haploid nuclei of sperm ($n$) and ovum ($n$) fuse to form a diploid zygote ($2n = 46$).

2. Embryonic Stages from Zygote to Implantation:

Cleavage & Blastomeres: Mitotic cleavage divisions start as the zygote moves through the isthmus of the oviduct towards the uterus, forming $2, 4, 8, 16$ daughter cells called blastomeres.

Morula ($8\text{--}16$ celled stage): The solid ball-like embryo with 8 to 16 blastomeres is called a morula.

Blastocyst & Implantation: The morula transforms into a hollow blastocyst arranged into an outer layer called trophoblast (which attaches to the endometrium) and an inner group of cells called inner cell mass (which differentiates into the embryo). Uterine cells divide rapidly and embed the blastocyst in the endometrium (Implantation).

1. निषेचन (Fertilisation) की प्रक्रिया:

गतिशील शुक्राणु गर्भाशय ग्रीवा और गर्भाशय से होते हुए फैलोपियन नलिका के तुंबिका (ampullary) क्षेत्र में पहुँचते हैं जहाँ अंडाणु भी पहुँचता है।
शुक्राणु अंडाणु के पारदर्शी अंडावरण (zona pellucida) के संपर्क में आता है और अतिरिक्त शुक्राणुओं के प्रवेश को रोकता है। अग्रपिंडक (acrosome) के स्राव शुक्राणु को अंडक के कोशिकाद्रव्य में प्रवेश कराते हैं जिससे द्वितीय अर्धसूत्री विभाजन पूरा होकर अगुणित अंडाणु (ootid) बनता है।
शुक्राणु ($n$) और अंडाणु ($n$) के केंद्रक संलयित होकर द्विगुणित युग्मनज ($2n = 46$) का निर्माण करते हैं।

2. युग्मनज से अंतर्रोपण तक की विकासात्मक अवस्थाएं:

विदलन एवं कोरकखंड (Cleavage & Blastomeres): जब युग्मनज अंडवाहिनी के संकीर्णपथ (isthmus) से गर्भाशय की ओर बढ़ता है, तो इसमें समसूत्री विदलन विभाजन शुरू होता है जिससे $2, 4, 8, 16$ संतति कोशिकाएं बनती हैं जिन्हें कोरकखंड (blastomeres) कहते हैं।

तूतक (Morula — $8\text{ से }16$ कोशिकीय अवस्था): 8 से 16 कोरकखंडों वाले ठोस भ्रूण को तूतक (morula) कहते हैं।

कोरकपुटी (Blastocyst) एवं अंतर्रोपण: तूतक विभाजित होकर कोरकपुटी (blastocyst) में बदल जाता है जिसमें बाहरी परत पोषकोरक (trophoblast) (जो अंतःस्तर से जुड़ती है) और भीतरी कोशिकाओं का समूह अंतर कोशिका समूह (inner cell mass) (जो भ्रूण बनाता है) होता है। कोरकपुटी का गर्भाशय के अंतःस्तर में धँसना अंतर्रोपण (Implantation) कहलाता है।

Fig 7: Structure of a Human Blastocyst

Describe the formation and functions of the human Placenta, differentiation of the three germ layers, and the major features of embryonic development at various months of pregnancy.

मानव अपरा (Placenta) के निर्माण व कार्यों, तीन जनन स्तरों के विभेदन तथा सगर्भता के विभिन्न महीनों में भ्रूणीय विकास के प्रमुख लक्षणों का वर्णन कीजिए।

1. Placenta & Three Germ Layers:

Finger-like chorionic villi on the trophoblast interdigitate with maternal uterine tissue to form the placenta (connected to embryo via the umbilical cord). It supplies $\text{O}_2$ & nutrients, removes $\text{CO}_2$ & wastes, and secretes hCG, hPL, estrogens and progestogens.
Immediately after implantation, the inner cell mass (containing pluripotent stem cells) differentiates into outer ectoderm, inner endoderm, and middle mesoderm, which give rise to all tissues/organs.

2. Month-wise Milestones of Human Embryonic Development (9 Months):

After 1 Month: The embryo's heart is formed (first sign of growing foetus is listening to the heart sound through a stethoscope).

End of 2nd Month: The foetus develops limbs and digits.

End of 12 Weeks (First Trimester): Most of the major organ systems are formed (limbs and external genital organs are well-developed).

During 5th Month: First movements of the foetus and appearance of hair on the head are observed.

End of 24 Weeks (End of Second Trimester) & 9th Month: Body is covered with fine hair, eyelids separate and eyelashes are formed. By the end of 9 months, the foetus is fully developed and ready for delivery.

1. अपरा (Placenta) एवं तीन जनन स्तर:

पोषकोरक पर उंगली जैसी संरचनाएं जरायु अंकुरक (chorionic villi) गर्भाशय ऊतक के साथ मिलकर अपरा (placenta) बनाती हैं (जो भ्रूण से नाभि रज्जु / umbilical cord द्वारा जुड़ा होता है)। यह $\text{O}_2$ व पोषण देता है, उत्सर्जी पदार्थ हटाता है और hCG, hPL, एस्ट्रोजन व प्रोजेस्टोजेन स्रावित करता है।
अंतर्रोपण के तुरंत बाद अंतर कोशिका समूह बाहरी बाह्यत्वचा (ectoderm), भीतरी अंतस्त्वचा (endoderm) और मध्य मध्यजनस्तर (mesoderm) में विभेदित हो जाता है जिनसे सभी अंगों का निर्माण होता है।

2. सगर्भता के विभिन्न महीनों में भ्रूण विकास के प्रमुख लक्षण:

1 माह के बाद: भ्रूण का हृदय निर्मित होता है (स्टेथोस्कोप से हृदय की धड़कन को सुना जा सकता है)।

दूसरे माह के अंत तक: गर्भ में पाद (हाथ-पैर) और उंगलियाँ विकसित होती हैं।

12 सप्ताह (पहली तिमाही) के अंत तक: लगभग सभी प्रमुख अंग-तंत्रों का निर्माण हो जाता है (पाद और बाह्य जनन अंग स्पष्ट दिखते हैं)।

पाँचवें माह के दौरान: गर्भ की पहली गतिशीलता और सिर पर बालों का उगना देखा जाता है।

24 सप्ताह (दूसरी तिमाही के अंत) एवं 9वें माह के अंत तक: शरीर पर कोमल बाल उग आते हैं, आंखों की पलकें अलग हो जाती हैं और बरौनियाँ (eyelashes) बन जाती हैं। 9वें माह के अंत तक गर्भ पूर्ण विकसित होकर प्रसव के लिए तैयार हो जाता है।

Explain the neuroendocrine mechanism of Parturition and describe Lactation and the importance of Colostrum in detail.

प्रसव (Parturition) की तंत्रिका-अंतःस्रावी क्रियाविधि को समझाइए तथा दुग्धस्रवण (Lactation) एवं कोलोस्ट्रम (खीस) के महत्व का विस्तार से वर्णन कीजिए।

1. Neuroendocrine Mechanism of Parturition (Childbirth):

At the end of the 9-month gestation period, vigorous contraction of the uterus causes expulsion/delivery of the foetus, called parturition (involving cortisol, estrogens and oxytocin).
The signals for parturition originate from the fully developed foetus and the placenta, which induce mild uterine contractions called foetal ejection reflex.
This reflex triggers the release of oxytocin from the maternal pituitary. Oxytocin acts on the uterine muscle (myometrium) to cause stronger contractions, which in turn stimulates further secretion of oxytocin.
This positive stimulatory reflex between uterine contraction and oxytocin secretion continues, resulting in expulsion of the baby through the birth canal followed by expulsion of the placenta.

2. Lactation and Importance of Colostrum:

The female mammary glands undergo differentiation during pregnancy and start producing milk towards the end of pregnancy by the process called lactation (milk synthesis is stimulated by prolactin and milk ejection by oxytocin).
The yellowish milk produced during the initial few days of lactation is called colostrum, which contains several antibodies (IgA) absolutely essential to develop resistance (passive immunity) in newborn babies.

1. प्रसव (Parturition) की तंत्रिका-अंतःस्रावी क्रियाविधि:

9 माह की सगर्भता के अंत में गर्भाशय के तीव्र संकुचनों से गर्भ के बाहर निकलने की प्रक्रिया को प्रसव (parturition) कहते हैं (इसमें कॉर्टिसोल, एस्ट्रोजन और ऑक्सीटोसिन शामिल होते हैं)।
प्रसव के संकेत पूर्ण विकसित गर्भ और अपरा से उत्पन्न होते हैं जो हल्के गर्भाशय संकुचन प्रेरित करते हैं जिन्हें गर्भ उत्क्षेपण प्रतिवर्त (foetal ejection reflex) कहते हैं।
यह मातृ पीयूष ग्रंथि से ऑक्सीटोसिन के स्राव को सक्रिय करता है। ऑक्सीटोसिन गर्भाशय पेशी पर कार्य कर प्रबल संकुचन पैदा करता है, जो बदले में और अधिक ऑक्सीटोसिन के स्राव को उद्दीपित करता है।
इस सतत उद्दीपक प्रतिवर्त के कारण तीव्र संकुचनों से शिशु जन्म नाल द्वारा बाहर आ जाता है और तुरंत बाद अपरा भी बाहर निकल आता है।

2. दुग्धस्रवण (Lactation) एवं खीस (Colostrum) का महत्व:

सगर्भता के अंत में स्तन ग्रंथियों से दूध उत्पन्न होने की प्रक्रिया को दुग्धस्रवण (lactation) कहते हैं।
दुग्धस्रवण के आरंभिक कुछ दिनों तक निकलने वाले दूध को प्रथम स्तन्य या खीस (colostrum) कहते हैं, जिसमें कई प्रकार के प्रतिरक्षी (IgA antibodies) होते हैं जो नवजात शिशु में रोग-प्रतिरोधक क्षमता उत्पन्न करने के लिए परम आवश्यक हैं।

Identify and tabulate the major differences between Spermatogenesis and Oogenesis.

शुक्राणुजनन (Spermatogenesis) और अंडजनन (Oogenesis) के बीच प्रमुख अंतरों की तालिका बनाइए।

Basis	Spermatogenesis	Oogenesis
1. Site of Occurrence	Occurs inside the seminiferous tubules of the testes.	Occurs inside the ovaries (completed in fallopian tube upon sperm entry).
2. Time of Initiation	Begins at puberty and continues even in old men.	Initiated during embryonic (foetal) development and ceases around age 50 (menopause).
3. Nature of Meiosis	Both meiotic divisions are equal and continuous without arrest.	Both meiotic divisions are unequal and discontinuous (arrested at Prophase-I and Metaphase-II).
4. Polar Bodies	No polar bodies are formed.	Two (2–3) tiny polar bodies are formed.
5. Gametes Formed	One primary spermatocyte ($2n$) produces 4 equal, small, motile spermatozoa ($n$).	One primary oocyte ($2n$) produces only 1 large, non-motile functional ovum ($n$).

आधार	शुक्राणुजनन (Spermatogenesis)	अंडजनन (Oogenesis)
1. स्थान	यह वृषण की शुक्रजनक नलिकाओं में होता है।	यह अंडाशय में होता है (द्वितीय विभाजन अंडवाहिनी में पूरा होता है)।
2. प्रारंभ का समय	यह यौवनारंभ (puberty) पर शुरू होता है और वृद्धावस्था तक चलता है।	यह भ्रूणीय परिवर्धन (गर्भावस्था) के दौरान ही शुरू हो जाता है और ~50 वर्ष की आयु (रजोनिवृत्ति) में रुक जाता है।
3. अर्धसूत्री विभाजन	दोनों अर्धसूत्री विभाजन समान और सतत होते हैं।	दोनों अर्धसूत्री विभाजन असमान (unequal) और अवरुद्ध होते हैं।
4. ध्रुवीय पिंड	इसमें कोई ध्रुवीय पिंड नहीं बनता है।	इसमें 2–3 सूक्ष्म ध्रुवीय पिंड (polar bodies) बनते हैं।
5. निर्मित युग्मक	एक प्राथमिक शुक्राणुकोशिका ($2n$) से 4 समान, छोटे व गतिशील शुक्राणु ($n$) बनते हैं।	एक प्राथमिक अंडक ($2n$) से केवल 1 बड़ा व अचल अंडाणु ($n$) बनता है।

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