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Gene regulation Questions in Hindi

Class 12 Biology · Molecular Basis of Inheritance · Gene regulation

177+

Questions

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100%

With Solutions

Showing 50 of 177 questions in Hindi

51
EasyMCQ
एक जीन-एक एंजाइम (one gene-one enzyme) परिकल्पना किसके द्वारा प्रतिपादित की गई थी?
A
बीडल और टैटम
B
आर. फ्रैंकलिन
C
हर्षे और चेस
D
ए. गैरोड

Solution

(A) सही उत्तर $A$ है।
$1941$ में,जॉर्ज बीडल और एडवर्ड टैटम ने एक जीन-एक एंजाइम परिकल्पना प्रस्तावित की थी।
यह परिकल्पना बताती है कि प्रत्येक जीन एक विशिष्ट एंजाइम के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होता है जो जीव में एक विशेष चयापचय चरण को नियंत्रित करता है।
इस कार्य ने जैव रासायनिक आनुवंशिकी (biochemical genetics) की नींव रखी,जिसके लिए उन्हें $1958$ में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।
बाद में,इस सिद्धांत को एक जीन-एक पॉलीपेप्टाइड परिकल्पना में संशोधित किया गया,क्योंकि कई एंजाइम कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं से बने होते हैं और एक जीन आमतौर पर एक पॉलीपेप्टाइड के लिए कोड करता है।
52
MediumMCQ
$lac$-ओपेरॉन में $y$ जीन द्वारा किस एंजाइम की अभिव्यक्ति होती है?
A
बीटा-गैलेक्टोसिडेज़
B
परमीएज़
C
ट्रांसएसिटाइलेज़
D
लैक्टेज़

Solution

(B) $lac$-ओपेरॉन मॉडल में,संरचनात्मक जीन $z$,$y$ और $a$ होते हैं।
$1$. $z$ जीन $\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ के लिए कोड करता है,जो लैक्टोज के ग्लूकोज और गैलेक्टोज में जल-अपघटन के लिए जिम्मेदार है।
$2$. $y$ जीन परमीएज़ के लिए कोड करता है,जो लैक्टोज जैसे $\beta$-गैलेक्टोसाइड्स के लिए कोशिका की पारगम्यता को बढ़ाता है।
$3$. $a$ जीन ट्रांसएसिटाइलेज़ के लिए कोड करता है,जो $\beta$-गैलेक्टोसाइड्स में एसिटाइल समूह को स्थानांतरित करता है।
अतः,$y$ जीन की अभिव्यक्ति से परमीएज़ का उत्पादन होता है।
53
MediumMCQ
किस स्तर पर जीन अभिव्यक्ति (gene expression) नहीं होती है?
A
प्राथमिक ट्रांसक्रिप्ट का निर्माण
B
प्रोसेसिंग स्तर
C
अनुवाद (Translation) स्तर
D
प्रतिकृति (Replication) स्तर

Solution

(D) यूकेरियोट्स में,जीन अभिव्यक्ति का नियमन विभिन्न स्तरों पर हो सकता है:
$1$. ट्रांसक्रिप्शन स्तर (प्राथमिक ट्रांसक्रिप्ट का निर्माण)।
$2$. प्रोसेसिंग स्तर (स्प्लिसिंग का नियमन)।
$3$. केंद्रक से कोशिका द्रव्य में $mRNA$ का परिवहन।
$4$. अनुवाद (Translation) स्तर।
प्रतिकृति (Replication) $DNA$ के द्विगुणन की प्रक्रिया है और यह जीन अभिव्यक्ति के नियमन का स्तर नहीं है। अतः,सही विकल्प $D$ है।
54
MediumMCQ
$E. coli$ कल्चर माध्यम में लैक्टोज को गैलेक्टोज और ग्लूकोज में बदलने के लिए कौन सा एंजाइम/एंजाइम जिम्मेदार है?
A
$B$-गैलेक्टोसिडेज
B
परमीएज
C
ट्रांसएसिटाइलेज
D
उपरोक्त सभी

Solution

(A) $E. coli$ के $lac$ ओपेरॉन में,$lacZ$ जीन $B$-गैलेक्टोसिडेज एंजाइम के लिए कोड करता है।
यह एंजाइम डाइसैकेराइड लैक्टोज को उसके मोनोमेरिक इकाइयों,गैलेक्टोज और ग्लूकोज में हाइड्रोलाइज करने के लिए जिम्मेदार है।
परमीएज ($lacY$ द्वारा कोडित) कोशिका में लैक्टोज के प्रवेश को सुगम बनाता है,और ट्रांसएसिटाइलेज ($lacA$ द्वारा कोडित) कोशिका के विषहरण (detoxification) में शामिल होता है,लेकिन केवल $B$-गैलेक्टोसिडेज ही लैक्टोज का गैलेक्टोज और ग्लूकोज में परिवर्तन करता है।
55
MediumMCQ
$lac$ ओपेरॉन में,कौन सा जीन रिप्रेसर प्रोटीन को कोड करने के लिए जिम्मेदार है?
A
$i$-जीन
B
$z$-जीन
C
$y$-जीन
D
$a$-जीन

Solution

(A) $lac$ ओपेरॉन मॉडल में,$i$-जीन रिप्रेसर प्रोटीन के लिए कोड करता है।
यह रिप्रेसर प्रोटीन ऑपरेटर क्षेत्र ($o$-जीन) से जुड़ता है और इंड्यूसर (लैक्टोज) की अनुपस्थिति में $RNA$ पॉलीमरेज़ को ओपेरॉन का ट्रांसक्रिप्शन करने से रोकता है।
$z$-जीन $\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ के लिए,$y$-जीन परमिएज़ के लिए और $a$-जीन ट्रांसएसिटाइलेज़ के लिए कोड करता है।
56
EasyMCQ
$lac$ ओपेरॉन में $Y$ जीन ..... के लिए जिम्मेदार है।
A
$\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ के लिए कोड करता है
B
डाइसैकराइड के जल-अपघटन के लिए मुख्य रूप से जिम्मेदार है
C
ट्रांसएसिटाइलेज़ के लिए कोड करता है
D
परमीएज़ के लिए कोड करता है

Solution

(D) $lac$ ओपेरॉन में तीन संरचनात्मक जीन होते हैं: $lacZ$,$lacY$,और $lacA$।
$1$. $lacZ$ जीन $\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ के लिए कोड करता है,जो लैक्टोज के ग्लूकोज और गैलेक्टोज में जल-अपघटन के लिए जिम्मेदार है।
$2$. $lacY$ जीन परमीएज़ के लिए कोड करता है,जो लैक्टोज जैसे $\beta$-गैलेक्टोसाइड्स के लिए कोशिका की पारगम्यता को बढ़ाता है।
$3$. $lacA$ जीन ट्रांसएसिटाइलेज़ के लिए कोड करता है।
अतः,$Y$ जीन परमीएज़ के लिए कोड करने हेतु जिम्मेदार है।
57
MediumMCQ
$Escherichia$ $coli$ में $lac$ ओपेरॉन के लिए निम्नलिखित में से कौन एक प्रेरक (inducer) के रूप में कार्य करता है?
A
लैक्टोज
B
प्रमोटर जीन
C
$\beta$-गैलेक्टोसिडेज
D
$i$ जीन

Solution

(A) $Escherichia$ $coli$ के $lac$ ओपेरॉन में,$i$ जीन एक रिप्रेसर प्रोटीन के लिए कोड करता है जो ऑपरेटर क्षेत्र से जुड़ता है और ट्रांसक्रिप्शन को रोकता है।
जब माध्यम में लैक्टोज मौजूद होता है,तो यह कोशिका में प्रवेश करता है और अपने आइसोमर,एलोलैक्टोज में परिवर्तित हो जाता है।
एलोलैक्टोज रिप्रेसर प्रोटीन से जुड़कर एक प्रेरक (inducer) के रूप में कार्य करता है,जो रिप्रेसर के आकार को बदल देता है ताकि वह अब ऑपरेटर से न जुड़ सके।
यह $RNA$ पॉलीमरेज़ को स्ट्रक्चरल जीनों का ट्रांसक्रिप्शन करने की अनुमति देता है,इस प्रकार लैक्टोज (या इसका आइसोमर एलोलैक्टोज) $lac$ ओपेरॉन के लिए प्रेरक के रूप में कार्य करता है।
58
MediumMCQ
वाइल्ड-टाइप $E. coli$ कोशिकाओं को ग्लूकोज युक्त सामान्य माध्यम में उगाया जाता है। फिर उन्हें केवल लैक्टोज युक्त माध्यम में स्थानांतरित किया जाता है। तो निम्नलिखित में से कौन सा परिवर्तन होगा?
A
$lac$ ओपेरॉन का दमन (repress) हो जाता है।
B
सभी ओपेरॉन प्रेरित हो जाते हैं।
C
$lac$ ओपेरॉन प्रेरित (induce) हो जाता है।
D
$E. coli$ कोशिकाएं विभाजन बंद कर देती हैं।

Solution

(C) $E. coli$ में,$lac$ ओपेरॉन लैक्टोज के चयापचय के लिए जिम्मेदार होता है।
जब ग्लूकोज मौजूद होता है,तो $lac$ ओपेरॉन का दमन हो जाता है क्योंकि ग्लूकोज ऊर्जा का पसंदीदा स्रोत है।
जब ग्लूकोज को हटा दिया जाता है और केवल लैक्टोज प्रदान किया जाता है,तो लैक्टोज एक 'इंड्यूसर' (प्रेरक) के रूप में कार्य करता है।
यह रिप्रेसर प्रोटीन से जुड़ जाता है,जिससे यह ऑपरेटर क्षेत्र से नहीं जुड़ पाता है।
यह $RNA$ पॉलीमरेज़ को संरचनात्मक जीनों को ट्रांसक्राइब करने की अनुमति देता है,जिससे $lac$ ओपेरॉन प्रेरित हो जाता है।
59
MediumMCQ
वे जीन जो संरचनात्मक जीनों के एक समूह के अनुलेखन (transcription) को शुरू करने या बंद करने में शामिल होते हैं,उन्हें ....... कहा जाता है।
A
बहुरूपी जीन (Polymorphic genes)
B
ऑपरेटर जीन
C
रिडक्टेंट जीन
D
नियामक जीन (Regulatory genes)

Solution

(D) नियामक जीन (Regulatory genes) ऐसे प्रोटीन (रिप्रेसर या एक्टिवेटर) उत्पन्न करके अन्य जीनों की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार होते हैं जो विशिष्ट $DNA$ अनुक्रमों से जुड़ते हैं। ये प्रोटीन संरचनात्मक जीनों के अनुलेखन को नियंत्रित करते हैं,जिससे वे प्रभावी रूप से चालू या बंद हो जाते हैं। यह तंत्र ओपेरॉन मॉडल का एक मूलभूत हिस्सा है,जैसे कि $E. coli$ में $lac$ ओपेरॉन।
60
MediumMCQ
एक नकारात्मक ओपेरॉन में,
A
एक सह-दमनकारी (co-repressor) दमनकारी (repressor) से जुड़ता है।
B
एक सह-दमनकारी दमनकारी से नहीं जुड़ता है।
C
एक सह-दमनकारी प्रेरक (inducer) से जुड़ता है।
D
$cAMP$ का $lac$ ओपेरॉन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।

Solution

(A) नकारात्मक ओपेरॉन प्रणाली में,नियामक जीन एक दमनकारी प्रोटीन का उत्पादन करता है जो ट्रांसक्रिप्शन को रोकने के लिए ऑपरेटर से जुड़ता है। एक दमनकारी नकारात्मक ओपेरॉन में,दमनकारी शुरू में निष्क्रिय होता है। एक सह-दमनकारी अणु निष्क्रिय दमनकारी से जुड़ता है,उसे सक्रिय करता है ताकि वह ऑपरेटर से जुड़ सके और ट्रांसक्रिप्शन को अवरुद्ध कर सके। इसलिए,सही कथन यह है कि एक सह-दमनकारी दमनकारी से जुड़ता है।
61
MediumMCQ
$E. coli$ में लैक्टोज चयापचय के दौरान,रिप्रेसर प्रोटीन ........... के साथ जुड़ता है।
A
नियामक जीन
B
ऑपरेटर जीन
C
संरचनात्मक जीन
D
प्रमोटर जीन

Solution

(B) $E. coli$ के $lac$ ओपेरॉन मॉडल में,$i$ जीन एक रिप्रेसर प्रोटीन के लिए कोड करता है।
यह रिप्रेसर प्रोटीन लगातार संश्लेषित होता है और इंड्यूसर (लैक्टोज) की अनुपस्थिति में ऑपरेटर क्षेत्र $(O)$ से जुड़ जाता है।
ऑपरेटर से जुड़कर,यह $RNA$ पॉलीमरेज़ को संरचनात्मक जीनों $(z, y, a)$ का प्रतिलेखन करने से रोकता है।
इसलिए,रिप्रेसर प्रोटीन ऑपरेटर जीन के साथ जुड़ता है।
62
MediumMCQ
जेकब और मोनोड ने $E. coli$ में लैक्टोज चयापचय का अध्ययन किया और ओपेरॉन अवधारणा प्रस्तावित की। ओपेरॉन अवधारणा किसके लिए लागू होती है?
A
सभी प्रोकैरियोट्स के लिए
B
सभी प्रोकैरियोट्स और कुछ यूकेरियोट्स के लिए
C
सभी प्रोकैरियोट्स और सभी यूकेरियोट्स के लिए
D
सभी प्रोकैरियोट्स और कुछ प्रोटोजोआ के लिए

Solution

(A) जेकब और मोनोड द्वारा प्रस्तावित ओपेरॉन मॉडल,बैक्टीरिया में जीन अभिव्यक्ति की एक समन्वित इकाई का वर्णन करता है।
इसमें संरचनात्मक जीनों का एक समूह,एक ऑपरेटर और एक प्रमोटर शामिल होता है।
जीन विनियमन की यह क्रियाविधि प्रोकैरियोटिक जीवों की एक मौलिक विशेषता है।
हालाँकि कुछ यूकेरियोट्स (जैसे $C. elegans$) में ओपेरॉन जैसी संरचनाएं (जैसे पॉलीसिस्ट्रोनिक ट्रांसक्रिप्शन) पहचानी गई हैं,लेकिन क्लासिक ओपेरॉन मॉडल मुख्य रूप से और सार्वभौमिक रूप से सभी प्रोकैरियोट्स पर लागू होता है।
63
MediumMCQ
$lac$ ओपेरॉन में, "$lac$" शब्द किसके लिए उपयोग किया जाता है?
A
लाख का कीट
B
$1,00,000$ (एक संख्या)
C
लैक्टोज
D
लैक्रेज़

Solution

(C) $lac$ ओपेरॉन $E. coli$ में पाए जाने वाले एक प्रेरक (inducible) ओपेरॉन का उत्कृष्ट उदाहरण है, जो लैक्टोज के चयापचय को नियंत्रित करता है。
"$lac$ ओपेरॉन" शब्द में, "$lac$" का अर्थ लैक्टोज है。
यह ओपेरॉन उन जीनों से बना होता है जो लैक्टोज के परिवहन और उसे ग्लूकोज और गैलेक्टोज में तोड़ने के लिए आवश्यक एंजाइमों के लिए कोड करते हैं, जब माध्यम में लैक्टोज मौजूद होता है。
64
MediumMCQ
विकासशील जीव में अंगों और ऊतकों का विभेदन निम्नलिखित में से किससे संबंधित है?
A
विकासात्मक उत्परिवर्तन (Developmental mutations)
B
जीनों की विभेदित अभिव्यक्ति (Differential expression of genes)
C
हानिकारक उत्परिवर्तन (Harmful mutations)
D
जीनों का लोप (Loss of genes)

Solution

(B) एक विकासशील जीव में,सभी कोशिकाओं में जीनोमिक $DNA$ का एक समान सेट होता है।
हालाँकि,विभिन्न कोशिकाएं विशिष्ट ऊतकों और अंगों में विभेदित होती हैं क्योंकि वे जीनों के विभिन्न सेटों को अभिव्यक्त करती हैं।
इस प्रक्रिया को जीनों की विभेदित अभिव्यक्ति (Differential expression of genes) के रूप में जाना जाता है,जो विभिन्न ट्रांसक्रिप्शन कारकों और एपिजेनेटिक तंत्रों द्वारा नियंत्रित होती है।
अतः,सही उत्तर $B$ है।
65
MediumMCQ
मानव जीन अभिव्यक्ति का नियमन तब होता है जब स्टेरॉयड अणु ... से जुड़ते हैं:
A
ट्रांसफर $RNA$
B
मेसेंजर $RNA$
C
विशिष्ट $DNA$ अनुक्रम
D
राइबोसोम

Solution

(C) स्टेरॉयड हार्मोन लिपोफिलिक अणु होते हैं जो कोशिका की प्लाज्मा झिल्ली को आसानी से पार कर सकते हैं।
कोशिका द्रव्य या केंद्रक में प्रवेश करने के बाद,वे विशिष्ट इंट्रासेल्युलर रिसेप्टर प्रोटीन से जुड़ते हैं।
यह हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स फिर लक्ष्य जीन के प्रमोटर क्षेत्र में विशिष्ट $DNA$ अनुक्रमों (हार्मोन रिस्पॉन्स एलिमेंट्स) से जुड़कर एक ट्रांसक्रिप्शन कारक के रूप में कार्य करता है।
यह बंधन इन जीनों के ट्रांसक्रिप्शन को नियंत्रित करता है,जिससे जीन अभिव्यक्ति का नियंत्रण होता है।
66
MediumMCQ
$lac$ ओपेरॉन के संदर्भ में दिए गए चार कथनों $(i-iv)$ में से दो सही कथन चुनिए।
$(i)$ ग्लूकोज या गैलेक्टोज रिप्रेसर के साथ जुड़ता है और इसे निष्क्रिय कर देता है।
$(ii)$ लैक्टोज की अनुपस्थिति में,रिप्रेसर ऑपरेटर के साथ जुड़ जाता है।
$(iii)$ $Z$-जीन परमिएज के लिए कोड करता है।
$(iv)$ इसे फ्रांकोइस जैकब और जैक मोनोड द्वारा समझाया गया था।
A
$(i)$ और $(iii)$
B
$(i)$ और $(iv)$
C
$(ii)$ और $(iv)$
D
$(i)$ और $(ii)$

Solution

(C) $lac$ ओपेरॉन मॉडल फ्रांकोइस जैकब और जैक मोनोड द्वारा प्रस्तावित किया गया था,इसलिए कथन $(iv)$ सही है।
लैक्टोज की अनुपस्थिति में,रिप्रेसर प्रोटीन ऑपरेटर क्षेत्र से जुड़ जाता है,जो $RNA$ पॉलीमरेज़ को संरचनात्मक जीनों के प्रतिलेखन (transcription) से रोकता है,इसलिए कथन $(ii)$ सही है।
कथन $(i)$ गलत है क्योंकि रिप्रेसर के साथ लैक्टोज (इंड्यूसर) जुड़ता है,न कि ग्लूकोज या गैलेक्टोज।
कथन $(iii)$ गलत है क्योंकि $Z$-जीन $\beta$-गैलेक्टोसिडेज के लिए कोड करता है,जबकि $Y$-जीन परमिएज के लिए कोड करता है।
अतः,कथन $(ii)$ और $(iv)$ सही हैं।
67
DifficultMCQ
$lac$ ओपेरॉन में,यदि $lac$ $y$ जीन में नॉनसेंस म्यूटेशन (nonsense mutation) हो,तो कोशिका में कौन सा एंजाइम/एंजाइम उत्पन्न होंगे?
A
$\beta$-गैलेक्टोसिडेज
B
लैक्टोज परमिएज
C
ट्रांसएसिटाइलेज
D
$\beta$-गैलेक्टोसिडेज और ट्रांसएसिटाइलेज

Solution

(A) $lac$ ओपेरॉन में तीन संरचनात्मक जीन होते हैं: $lac$ $z$,$lac$ $y$,और $lac$ $a$।
$lac$ $z$ $\beta$-गैलेक्टोसिडेज के लिए,$lac$ $y$ लैक्टोज परमिएज के लिए,और $lac$ $a$ ट्रांसएसिटाइलेज के लिए कोड करता है।
$lac$ $y$ जीन में नॉनसेंस म्यूटेशन एक समयपूर्व स्टॉप कोडन पेश करता है,जो लैक्टोज परमिएज प्रोटीन के अनुवाद (translation) को समाप्त कर देता है।
चूंकि $lac$ ओपेरॉन के जीन एक एकल पॉलीसिस्ट्रोनिक $mRNA$ के रूप में ट्रांसक्राइब होते हैं,इसलिए $lac$ $y$ में म्यूटेशन राइबोसोम की समयपूर्व समाप्ति के कारण डाउनस्ट्रीम जीन ($lac$ $a$) के अनुवाद को रोकता है।
हालाँकि,$lac$ $z$ जीन $lac$ $y$ जीन के अपस्ट्रीम (upstream) स्थित होता है और राइबोसोम के $lac$ $y$ साइट तक पहुँचने से पहले ही इसका अनुवाद स्वतंत्र रूप से हो जाता है।
इसलिए,केवल $\beta$-गैलेक्टोसिडेज ($lac$ $z$ द्वारा एन्कोडेड) का उत्पादन होगा,जबकि लैक्टोज परमिएज और ट्रांसएसिटाइलेज का उत्पादन नहीं होगा।
68
EasyMCQ
संरचनात्मक जीन (structural gene) किसके समतुल्य है?
A
न्यूट्रॉन
B
सिस्ट्रॉन
C
ओपेरॉन
D
रेकॉन

Solution

(B) आणविक आनुवंशिकी में,संरचनात्मक जीन वह जीन है जो किसी नियामक कारक के अलावा किसी भी $RNA$ या प्रोटीन उत्पाद के लिए कोड करता है। $Cistron$ शब्द का उपयोग $DNA$ के उस खंड का वर्णन करने के लिए किया जाता है जो एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के लिए कोड करता है। इसलिए,एक संरचनात्मक जीन $Cistron$ के समतुल्य है।
69
MediumMCQ
$lac$ ओपेरॉन की अभिव्यक्ति के लिए निम्नलिखित में से किसकी आवश्यकता प्रेरक (inducer) के रूप में होती है?
A
गैलेक्टोज
B
लैक्टोज
C
लैक्टोज और गैलेक्टोज
D
ग्लूकोज

Solution

(B) $lac$ ओपेरॉन एक प्रेरक ओपेरॉन है जो $E. coli$ में लैक्टोज के चयापचय को नियंत्रित करता है।
लैक्टोज की अनुपस्थिति में,रिप्रेसर प्रोटीन ऑपरेटर क्षेत्र से जुड़ जाता है,जिससे $RNA$ पॉलीमरेज़ संरचनात्मक जीनों का प्रतिलेखन नहीं कर पाता है।
जब माध्यम में लैक्टोज मौजूद होता है,तो यह कोशिका में प्रवेश करता है और $\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ एंजाइम की थोड़ी मात्रा द्वारा अपने आइसोमर,एलोलैक्टोज में परिवर्तित हो जाता है।
एलोलैक्टोज रिप्रेसर प्रोटीन से जुड़कर एक प्रेरक के रूप में कार्य करता है,जिससे रिप्रेसर में संरचनात्मक परिवर्तन होता है और यह ऑपरेटर से जुड़ने में असमर्थ हो जाता है।
यह $RNA$ पॉलीमरेज़ को संरचनात्मक जीनों $(lacZ, lacY, lacA)$ का प्रतिलेखन करने की अनुमति देता है,जिससे ओपेरॉन अभिव्यक्त होता है।
इसलिए,लैक्टोज $lac$ ओपेरॉन के लिए प्रेरक है।
70
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा एक ओपेरॉन का हिस्सा नहीं है?
A
प्रमोटर
B
ऑपरेटर
C
एन्हांसर
D
संरचनात्मक जीन

Solution

(C) ओपेरॉन बैक्टीरिया और फेज में $DNA$ की एक कार्यात्मक इकाई है,जिसमें एक ही प्रमोटर के नियंत्रण में जीन का एक समूह होता है।
एक ओपेरॉन में आमतौर पर निम्नलिखित शामिल होते हैं:
$1$. संरचनात्मक जीन: ये चयापचय पथ के लिए आवश्यक प्रोटीन या एंजाइम के लिए कोड करते हैं।
$2$. प्रमोटर: वह स्थान जहाँ $RNA$ पॉलीमरेज़ ट्रांसक्रिप्शन शुरू करने के लिए जुड़ता है।
$3$. ऑपरेटर: $DNA$ का एक खंड जो एक स्विच के रूप में कार्य करता है,जहाँ एक रिप्रेसर प्रोटीन जुड़कर ट्रांसक्रिप्शन को रोकता है।
एन्हांसर नियामक $DNA$ अनुक्रम हैं जो ट्रांसक्रिप्शन की दर को बढ़ाते हैं,लेकिन वे मुख्य रूप से यूकेरियोटिक जीन विनियमन से जुड़े होते हैं,न कि प्रोकैरियोटिक ओपेरॉन से।
71
EasyMCQ
सही मिलान का चयन करें:
A
फ्रांकोइस जैकब और जैक्स मोनोड - $Lac\,operon$
B
एलेक जेफ्रीस - $Streptococcus\,pneumoniae$
C
मैथ्यू मेसेलसन और एफ. स्टाहल - $Pisum\,sativum$
D
अल्फ्रेड हर्षी और मार्था चेस - $TMV$

Solution

(A) $1$. फ्रांकोइस जैकब और जैक्स मोनोड ने $E. coli$ में जीन विनियमन को समझाने के लिए $1961$ में $Lac\,operon$ मॉडल प्रस्तावित किया था।
$2$. एलेक जेफ्रीस $DNA$ फिंगरप्रिंटिंग विकसित करने के लिए जाने जाते हैं,$Streptococcus\,pneumoniae$ के लिए नहीं (जिसका अध्ययन फ्रेडरिक ग्रिफिथ ने किया था)।
$3$. मैथ्यू मेसेलसन और एफ. स्टाहल ने $E. coli$ में $DNA$ के अर्ध-संरक्षी प्रतिकृति के लिए प्रयोगात्मक प्रमाण दिए थे,$Pisum\,sativum$ के लिए नहीं (जिसका अध्ययन ग्रेगर मेंडल ने किया था)।
$4$. अल्फ्रेड हर्षी और मार्था चेस ने बैक्टीरियोफेज के साथ प्रयोग करके यह सिद्ध किया था कि $DNA$ ही आनुवंशिक पदार्थ है,$TMV$ (टोबैको मोज़ेक वायरस) के लिए नहीं।
72
MediumMCQ
$Lac$ ओपेरॉन के निम्नलिखित जीनों को उनके संबंधित उत्पादों के साथ सुमेलित करें।
$(a)\; i$ जीन$(i)\; \beta-\text{गैलेक्टोसिडेज}$
$(b)\; z$ जीन$(ii)\; \text{परमीएज}$
$(c)\; a$ जीन$(iii)\; \text{रिप्रेसर}$
$(d)\; y$ जीन$(iv)\; \text{ट्रांसएसिटाइलेज}$

सही विकल्प चुनें।
A
$(i), (iii), (ii), (iv)$
B
$(iii), (i), (ii), (iv)$
C
$(iii), (i), (iv), (ii)$
D
$(iii), (iv), (i), (ii)$

Solution

(C) $Lac$ ओपेरॉन में:
$1$. $i$ जीन रिप्रेसर प्रोटीन के लिए कोड करता है,जो ओपेरॉन को नियंत्रित करता है।
$2$. $z$ जीन $\beta-\text{गैलेक्टोसिडेज}$ के लिए कोड करता है,जो लैक्टोज को ग्लूकोज और गैलेक्टोज में हाइड्रोलाइज करता है।
$3$. $y$ जीन परमीएज के लिए कोड करता है,जो $\beta-\text{गैलेक्टोसाइड्स}$ के प्रति कोशिका की पारगम्यता को बढ़ाता है।
$4$. $a$ जीन ट्रांसएसिटाइलेज के लिए कोड करता है,जो $\beta-\text{गैलेक्टोसाइड्स}$ में एसिटाइल समूह को स्थानांतरित करता है।
इनका मिलान करने पर:
$(a) - (iii)$
$(b) - (i)$
$(c) - (iv)$
$(d) - (ii)$
अतः,सही क्रम $(iii), (i), (iv), (ii)$ है।
73
Medium
जिस माध्यम में $E$. coli विकसित हो रहे थे, उसमें लैक्टोज मिलाया गया, जिससे lac ओपेरॉन प्रेरित हुआ। तो, माध्यम में लैक्टोज मिलाने के कुछ समय बाद lac ओपेरॉन बंद क्यों हो जाता है?

Solution

(N/A) lac ओपेरॉन $DNA$ का एक खंड है जो तीन संरचनात्मक जीनों $(z, y, a)$, एक ऑपरेटर जीन, एक प्रमोटर जीन और एक नियामक (regulator) जीन से बना होता है। यह लैक्टोज को ग्लूकोज और गैलेक्टोज में चयापचय करने के लिए समन्वित तरीके से कार्य करता है।
lac ओपेरॉन में, लैक्टोज एक प्रेरक (inducer) के रूप में कार्य करता है। यह रिप्रेसर प्रोटीन से जुड़ता है और इसे निष्क्रिय कर देता है। एक बार जब रिप्रेसर निष्क्रिय हो जाता है, तो $RNA$ पॉलीमरेज़ प्रमोटर क्षेत्र से जुड़ सकता है और ट्रांसक्रिप्शन शुरू कर सकता है। परिणामस्वरूप, तीनों संरचनात्मक जीन अपने उत्पादों को व्यक्त करते हैं और संबंधित एंजाइम ($\beta$-galactosidase, permease, और transacetylase) उत्पन्न होते हैं।
ये एंजाइम लैक्टोज पर कार्य करते हैं, जिससे इसका चयापचय ग्लूकोज और गैलेक्टोज में हो जाता है। कुछ समय बाद, जब एंजाइमों द्वारा खपत के कारण प्रेरक (लैक्टोज) का स्तर कम हो जाता है, तो रिप्रेसर प्रोटीन अब निष्क्रिय नहीं रहता है। नियामक जीन सक्रिय रिप्रेसर का संश्लेषण करता है, जो ऑपरेटर जीन से जुड़ जाता है और $RNA$ पॉलीमरेज़ को ओपेरॉन का ट्रांसक्रिप्शन करने से रोकता है। इस प्रकार, ट्रांसक्रिप्शन रुक जाता है। इस प्रकार के विनियमन को नकारात्मक विनियमन (negative regulation) के रूप में जाना जाता है।
Solution diagram
74
Medium
सुकेन्द्रकी (eukaryotes) में जीन अभिव्यक्ति का नियमन कैसे होता है?

Solution

(N/A) जीन अभिव्यक्ति के परिणामस्वरूप पॉलीपेप्टाइड का निर्माण होता है।
सुकेन्द्रकी में जीन अभिव्यक्ति का नियमन विभिन्न स्तरों पर किया जा सकता है:
$(i)$ अनुलेखन स्तर (प्राथमिक अनुलेख का निर्माण)।
$(ii)$ प्रसंस्करण स्तर (स्प्लिसिंग का नियमन)।
$(iii)$ $mRNA$ का केंद्रक से कोशिकाद्रव्य में स्थानांतरण।
$(iv)$ स्थानांतरण (अनुवादन) स्तर।
कोशिका में जीन एक विशिष्ट कार्य या कार्यों के समूह को करने के लिए अभिव्यक्त होते हैं।
उदाहरण के लिए,$E. coli$ में मौजूद $\beta$-गैलेक्टोसिडेज एंजाइम लैक्टोज को जल-अपघटन द्वारा गैलेक्टोज और ग्लूकोज में बदलता है। लेकिन यदि माध्यम में लैक्टोज अनुपस्थित है,तो $\beta$-गैलेक्टोसिडेज के संश्लेषण की आवश्यकता नहीं होती है।
इस प्रकार,चयापचय,शारीरिक या पर्यावरणीय स्थितियां जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करती हैं।
75
Medium
प्रोकैरियोट्स में जीन अभिव्यक्ति के नियमन का उदाहरण सहित वर्णन कीजिए।

Solution

(N/A) प्रोकैरियोट्स में जीन अभिव्यक्ति का नियमन मुख्य रूप से प्रतिलेखन (transcription) की शुरुआत की दर को नियंत्रित करके किया जाता है।
प्रतिलेखन इकाई में प्रमोटर (promoter) के साथ $RNA$ पॉलीमरेज़ की सक्रियता सहायक प्रोटीन के साथ परस्पर क्रिया द्वारा नियंत्रित होती है,जो प्रारंभिक स्थल को पहचानने की क्षमता में सहायता करती है।
ये नियामक प्रोटीन (regulatory protein) सकारात्मक (सक्रियक) और नकारात्मक (दमनकारी/repressor) दोनों रूपों में कार्य कर सकते हैं।
प्रोकैरियोटिक $DNA$ में प्रमोटर स्थल की उपलब्धता कई मामलों में प्रोटीन के विशिष्ट अनुक्रमों द्वारा नियंत्रित होती है जिन्हें $operators$ (चालक) कहा जाता है।
अधिकांश मामलों में,ऑपरेटर प्रमोटर के निकट स्थित होता है। प्रत्येक ओपेरॉन का अपना विशिष्ट ऑपरेटर और विशिष्ट दमनकारी (repressor) होता है। उदाहरण के लिए,$lac$ ऑपरेटर केवल $lac$ ओपेरॉन में पाया जाता है और यह विशेष रूप से $lac$ दमनकारी के साथ परस्पर क्रिया करता है।
76
Medium
लैक ओपेरॉन (lac operon) पर संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए।

Solution

(N/A) फ्रांस्वा जैकब और जैक मोनोड ने $1961$ में सबसे पहले एक सामान्य प्रमोटर और नियामक जीनों द्वारा नियंत्रित ट्रांसक्रिप्शनल सिस्टम की अवधारणा का प्रस्ताव रखा था।
ऐसी व्यवस्था को ओपेरॉन कहा जाता है,उदाहरण के लिए,लैक (लैक्टोज) ओपेरॉन,trp (ट्रिप्टोफैन) ओपेरॉन,ara (एराबिनोज) ओपेरॉन,his (हिस्टिडीन) ओपेरॉन और val (वेलिन) ओपेरॉन।
लैक ओपेरॉन की संरचना: लैक ओपेरॉन में एक नियामक जीन ($i$ जीन—यहाँ $i$ शब्द इंड्यूसर (प्रेरक) के लिए नहीं है,बल्कि यह इनहिबिटर (निवारक) शब्द से लिया गया है) और तीन संरचनात्मक जीन ($z$,$y$ और $a$) होते हैं।
$i$ जीन लैक ओपेरॉन के रिप्रेसर (दमनकारी) के लिए कोड करता है।
$z$ जीन बीटा-गैलेक्टोसिडेज ($\beta$-gal) के लिए कोड करता है,जो मुख्य रूप से डाइसैकेराइड लैक्टोज के उसके मोनोमेरिक इकाइयों गैलेक्टोज और ग्लूकोज में जल-अपघटन के लिए जिम्मेदार है।
$y$ जीन पर्मिएज के लिए कोड करता है,जो $\beta$-गैलेक्टोसाइड्स के प्रति कोशिका की पारगम्यता को बढ़ाता है।
$a$ जीन ट्रांसएसिटाइलेज के लिए कोड करता है।
अतः,लैक ओपेरॉन में तीनों जीन उत्पाद लैक्टोज के चयापचय के लिए आवश्यक हैं।
अधिकांश अन्य ओपेरॉन में भी,ओपेरॉन में मौजूद जीन एक ही या संबंधित चयापचय मार्ग में कार्य करने के लिए एक साथ आवश्यक होते हैं।
लैक्टोज बीटा-गैलेक्टोसिडेज एंजाइम के लिए सब्सट्रेट है और यह ओपेरॉन को चालू और बंद करने का नियमन करता है।
इसलिए,इसे इंड्यूसर (प्रेरक) कहा जाता है।
Solution diagram
77
Medium
वैज्ञानिकों फ्रांकोइस जैकब और जैक मोनॉड के योगदान को समझाइए।

Solution

(N/A) आनुवंशिकीविद् फ्रांकोइस जैकब और जैव रसायनज्ञ जैक मोनॉड ने सबसे पहले बैक्टीरिया में जीन विनियमन (gene regulation) की प्रक्रिया को स्पष्ट किया था। उन्होंने $1961$ में $Lac$ ओपेरॉन मॉडल प्रस्तावित किया। यह मॉडल बताता है कि लैक्टोज चयापचय में शामिल जीन की अभिव्यक्ति पर्यावरण में लैक्टोज की उपस्थिति या अनुपस्थिति द्वारा कैसे नियंत्रित होती है। उनके कार्य ने यह मौलिक समझ प्रदान की कि पर्यावरणीय उत्तेजनाओं के जवाब में जीन कैसे 'चालू' (on) या 'बंद' (off) होते हैं,जो आणविक जीव विज्ञान का एक आधारभूत स्तंभ है।
78
MediumMCQ
$lac$ ओपेरॉन की निम्न स्तर की अभिव्यक्ति हर समय होती है। क्या आप इस घटना के पीछे का तर्क समझा सकते हैं?
A
आधारभूत चयापचय बनाए रखने के लिए
B
लैक्टोज को कोशिका में प्रवेश करने देने के लिए
C
ग्लूकोज के संचय को रोकने के लिए
D
रिप्रेसर प्रोटीन के संश्लेषण को नियंत्रित करने के लिए

Solution

(B) $lac$ ओपेरॉन की अभिव्यक्ति की पूर्ण अनुपस्थिति में,परमीएज एंजाइम का संश्लेषण नहीं होगा।
परमीएज माध्यम से कोशिका में लैक्टोज के परिवहन के लिए आवश्यक है।
यदि लैक्टोज को कोशिका में नहीं ले जाया जा सकता है,तो यह एक प्रेरक (inducer) के रूप में कार्य नहीं कर सकता है।
परिणामस्वरूप,यह रिप्रेसर प्रोटीन से नहीं जुड़ सकता है और $lac$ ओपेरॉन को उसकी दमित स्थिति से मुक्त नहीं कर सकता है।
इसलिए,लैक्टोज को कोशिका में प्रारंभिक प्रवेश देने के लिए $lac$ ओपेरॉन की एक आधारभूत (निम्न) स्तर की अभिव्यक्ति आवश्यक है।
79
Medium
ओपेरॉन (operon) को परिभाषित कीजिए,एक उदाहरण दीजिए और इंड्यूसिबल (प्रेरित) ओपेरॉन की व्याख्या कीजिए।

Solution

(N/A) ओपेरॉन बैक्टीरिया में $DNA$ की एक कार्यात्मक इकाई है जिसमें एक ही प्रमोटर के नियंत्रण में जीन का एक समूह होता है। इन जीनों को एक साथ एक ही पॉलीसिस्ट्रोनिक mRNA अणु में ट्रांसक्राइब किया जाता है। उदाहरणों में $lac$ ओपेरॉन,$trp$ ओपेरॉन,$ara$ ओपेरॉन,$his$ ओपेरॉन और $val$ ओपेरॉन शामिल हैं।
इंड्यूसिबल ओपेरॉन एक ऐसी प्रणाली है जो आमतौर पर 'बंद' (off) रहती है,लेकिन 'इंड्यूसर' (प्रेरक) नामक एक विशिष्ट अणु की उपस्थिति में इसे 'चालू' (on) किया जा सकता है। $lac$ ओपेरॉन इंड्यूसिबल ओपेरॉन का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।
$lac$ ओपेरॉन में एक नियामक जीन ($i$ जीन,जो रिप्रेसर प्रोटीन के लिए कोड करता है) और तीन संरचनात्मक जीन ($z$,$y$ और $a$) होते हैं।
$1$. इंड्यूसर (लैक्टोज) की अनुपस्थिति में,रिप्रेसर प्रोटीन ऑपरेटर क्षेत्र $(o)$ से जुड़ जाता है,जो $RNA$ पॉलीमरेज़ को संरचनात्मक जीनों को ट्रांसक्राइब करने से रोकता है।
$2$. इंड्यूसर (एलोलैक्टोज) की उपस्थिति में,इंड्यूसर रिप्रेसर प्रोटीन से जुड़ जाता है,जिससे वह निष्क्रिय हो जाता है। निष्क्रिय रिप्रेसर ऑपरेटर से नहीं जुड़ सकता,जिससे $RNA$ पॉलीमरेज़ संरचनात्मक जीनों ($z$,$y$ और $a$) को ट्रांसक्राइब कर सकता है।
$z$ जीन $\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ के लिए कोड करता है,जो लैक्टोज को ग्लूकोज और गैलेक्टोज में हाइड्रोलाइज करता है। $y$ जीन परमीएज़ के लिए कोड करता है,जो $\beta$-गैलेक्टोसाइड्स के प्रति कोशिका की पारगम्यता को बढ़ाता है। $a$ जीन ट्रांसएसिटाइलेज़ के लिए कोड करता है।
Solution diagram
80
Medium
जीन अभिव्यक्ति (gene expression) पर एक व्याख्यात्मक टिप्पणी लिखिए।

Solution

(N/A) जीन अभिव्यक्ति वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा जीन में कूटबद्ध जानकारी का उपयोग एक कार्यात्मक जीन उत्पाद,आमतौर पर एक पॉलीपेप्टाइड को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है।
जीन विनियमन कोशिकाओं की आवश्यकताओं और विकास के चरण के आधार पर जीन को 'ऑफ' और 'ऑन' करने की क्रियाविधि है।
जीन अभिव्यक्ति का विनियमन विभिन्न स्तरों पर हो सकता है:
सुकेन्द्रकी (eukaryotes) में,यह निम्नलिखित स्तरों पर होता है:
$(i)$ अनुलेखन (Transcriptional) स्तर: प्राथमिक ट्रांसक्रिप्ट का निर्माण।
$(ii)$ प्रसंस्करण (Processing) स्तर: स्प्लिसिंग का विनियमन।
$(iii)$ $mRNA$ का परिवहन: केंद्रक से कोशिका द्रव्य में।
$(iv)$ स्थानांतरण (Translational) स्तर: प्रोटीन संश्लेषण।
प्रोकैरियोट्स में,जीन अभिव्यक्ति मुख्य रूप से अनुलेखन की शुरुआत की दर को नियंत्रित करके विनियमित होती है।
एक कोशिका में जीन एक विशेष कार्य या कार्यों के समूह को करने के लिए व्यक्त होते हैं।
चयापचय,शारीरिक या पर्यावरणीय स्थितियां जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करती हैं।
भ्रूण का वयस्क जीव में विकास और विभेदन भी जीन के कई सेटों की अभिव्यक्ति के समन्वित विनियमन का परिणाम है।
एक अनुलेखन इकाई में,एक दिए गए प्रमोटर पर $RNA$ पॉलीमरेज़ की गतिविधि सहायक प्रोटीन के साथ बातचीत द्वारा नियंत्रित होती है,जो स्टार्ट साइटों को पहचानने की इसकी क्षमता को प्रभावित करती है।
प्रोकैरियोटिक $DNA$ के प्रमोटर क्षेत्रों की पहुंच अक्सर ऑपरेटर नामक अनुक्रमों के साथ प्रोटीन की बातचीत द्वारा नियंत्रित होती है।
अधिकांश ऑपेरॉन में ऑपरेटर क्षेत्र प्रमोटर तत्वों के निकट होता है और अधिकांश मामलों में,ऑपरेटर के अनुक्रम एक रिप्रेसर प्रोटीन के साथ जुड़ते हैं।
प्रत्येक ऑपेरॉन का अपना विशिष्ट ऑपरेटर और विशिष्ट रिप्रेसर होता है; उदाहरण के लिए,$lac$ ऑपरेटर केवल $lac$ ऑपेरॉन में मौजूद होता है और यह केवल $lac$ रिप्रेसर के साथ ही बातचीत करता है।
81
Easy
निम्नलिखित शब्दों की परिभाषा/व्याख्या दीजिए: स्प्लिसिंग (Splicing) और ऑपरेटर जीन (Operator gene)।

Solution

(N/A) $(1)$ स्प्लिसिंग: प्राथमिक ट्रांसक्रिप्ट्स (pre-$mRNA$) में एक्सोन (कोडिंग अनुक्रम) और इंट्रोन (नॉन-कोडिंग अनुक्रम) दोनों होते हैं और ये अक्रियाशील होते हैं। स्प्लिसिंग वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा इंट्रोन को हटा दिया जाता है और एक्सोन को एक निश्चित क्रम में जोड़ा जाता है ताकि परिपक्व कार्यात्मक $mRNA$ बन सके।
$(2)$ ऑपरेटर जीन: यह $DNA$ का एक खंड है जो ओपेरॉन के लिए एक स्विच के रूप में कार्य करता है। यह रिप्रेसर प्रोटीन के लिए एक बाइंडिंग साइट प्रदान करता है। जब रिप्रेसर ऑपरेटर से जुड़ा होता है,तो यह प्रमोटर से स्ट्रक्चरल जीन की ओर $RNA$ पॉलीमरेज़ के मार्ग को अवरुद्ध कर देता है,जिससे स्ट्रक्चरल जीन की गतिविधि नियंत्रित होती है।
82
Easy
निम्नलिखित शब्दों को परिभाषित कीजिए: रेगुलेटर जीन (Regulator gene) और प्रमोटर जीन (Promoter gene)।

Solution

(N/A) $(1)$ रेगुलेटर जीन: यह रिप्रेसर अणुओं का उत्पादन करके ऑपरेटर जीन की गतिविधि को नियंत्रित करता है।
$(2)$ प्रमोटर जीन: यह ट्रांसक्रिप्शन (अनुलेखन) के लिए एक प्रारंभिक बिंदु है और $RNA$ पॉलीमरेज़ के जुड़ने का स्थान है।
83
MediumMCQ
मोनोसिस्ट्रोनिक जीन किसमें पाए जाते हैं?
A
$BGA$
B
$PPLO$
C
जंतु कोशिका
D
उपरोक्त सभी

Solution

(C) मोनोसिस्ट्रोनिक जीन सुकेंद्रकी (eukaryotes) की विशेषता हैं,जहाँ एक जीन एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के लिए कूटलेखन (encode) करता है। $BGA$ (नील-हरित शैवाल/साइनोबैक्टीरिया) और $PPLO$ (प्लुरोन्यूमोनिया-समान जीव/माइकोप्लाज्मा) असीमकेन्द्रकी (prokaryotes) हैं,जिनमें आमतौर पर पॉलीसिस्ट्रोनिक जीन पाए जाते हैं। जंतु कोशिकाएं सुकेंद्रकी होती हैं और इसलिए उनमें मोनोसिस्ट्रोनिक जीन पाए जाते हैं।
84
MediumMCQ
जीन अभिव्यक्ति का नियमन किस स्तर पर होता है?
A
अनुलेखन स्तर
B
अनुवादन स्तर
C
प्रसंस्करण (प्रोसेसिंग) स्तर
D
उपर्युक्त सभी

Solution

(D) सुकेन्द्रकी (eukaryotes) जीवों में,जीन अभिव्यक्ति का नियमन विभिन्न स्तरों पर हो सकता है:
$1$. अनुलेखन स्तर (प्राथमिक ट्रांसक्रिप्ट का निर्माण)।
$2$. प्रसंस्करण स्तर (स्प्लिसिंग का नियमन)।
$3$. केंद्रक से कोशिका द्रव्य में mRNA का परिवहन।
$4$. अनुवादन स्तर।
अतः,जीन अभिव्यक्ति का नियमन अनुलेखन,प्रसंस्करण और अनुवादन सहित कई स्तरों पर होता है।
85
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन $\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ के लिए क्रियाधार (substrate) है?
A
गैलेक्टोज़
B
ग्लूकोज़
C
लैक्टोज़
D
फ्रुक्टोज़

Solution

(C) $\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ एंजाइम $lac$ ओपेरॉन के $lacZ$ जीन द्वारा कूटबद्ध (encode) होता है।
इसका मुख्य कार्य डाइसैकेराइड लैक्टोज़ का उसके घटक मोनोसैकेराइड्स,ग्लूकोज़ और गैलेक्टोज़ में जल-अपघटन (hydrolysis) करना है।
अतः,लैक्टोज़ $\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ एंजाइम के लिए क्रियाधार के रूप में कार्य करता है।
86
MediumMCQ
बैक्टीरिया कब $\beta$-गैलेक्टोसिडेज का उत्पादन नहीं करते हैं?
A
माल्टोज़ की अनुपस्थिति
B
लैक्टोज़ की अनुपस्थिति
C
फ्रुक्टोज़ की अनुपस्थिति
D
सुक्रोज़ की अनुपस्थिति

Solution

(B) $lac$ ओपेरॉन प्रणाली में,$\beta$-गैलेक्टोसिडेज एंजाइम $lacZ$ जीन द्वारा एन्कोड किया जाता है।
यह जीन एक इंड्यूसिबल (inducible) ओपेरॉन प्रणाली का हिस्सा है।
लैक्टोज़ (इंड्यूसर) की अनुपस्थिति में,रिप्रेसर प्रोटीन ऑपरेटर क्षेत्र से जुड़ जाता है,जो $RNA$ पॉलीमरेज़ को संरचनात्मक जीनों ($lacZ$,$lacY$,और $lacA$) का ट्रांसक्रिप्शन करने से रोकता है।
इसलिए,जब लैक्टोज़ अनुपस्थित होता है तो $\beta$-गैलेक्टोसिडेज का उत्पादन नहीं होता है।
87
MediumMCQ
$Lac$ ओपेरॉन की स्पष्ट व्याख्या किसने दी थी?
A
मेसेल्सन और स्टाल
B
फ्रांकोइस जैकब और जैकवे मोनोड
C
एलेक जेफ्रीज़
D
गैमोव

Solution

(B) $Lac$ ओपेरॉन मॉडल $1961$ में फ्रांकोइस जैकब और जैकवे मोनोड द्वारा प्रस्तावित किया गया था। वे प्रोकैरियोट्स में ट्रांसक्रिप्शनल विनियमन की क्रियाविधि को स्पष्ट करने वाले पहले वैज्ञानिक थे,विशेष रूप से यह कि $E. coli$ लैक्टोज के चयापचय को कैसे नियंत्रित करता है। इसलिए,सही विकल्प $B$ है।
88
MediumMCQ
$E. coli$ के $lac$ ओपेरॉन में जीन अभिव्यक्ति किस स्तर पर नियंत्रित होती है?
A
अनुलेखन स्तर
B
पश्च-अनुवाद स्तर
C
प्रसंस्करण स्तर
D
$mRNA$ के केंद्रक से कोशिका द्रव्य में स्थानांतरण स्तर

Solution

(A) $E. coli$ जैसे प्रोकैरियोट्स में,जीन अभिव्यक्ति का प्राथमिक नियंत्रण अनुलेखन (transcription) शुरू होने के स्तर पर होता है।
$lac$ ओपेरॉन में,यह विनियमन मुख्य रूप से प्रमोटर साइट तक $RNA$ पॉलीमरेज़ की पहुंच को नियंत्रित करके प्राप्त किया जाता है।
यह एक रिप्रेसर प्रोटीन और ऑपरेटर क्षेत्र के बीच परस्पर क्रिया द्वारा मध्यस्थ होता है,जो इंड्यूसर (लैक्टोज) की अनुपस्थिति में अनुलेखन को रोकता है।
इसलिए,विनियमन का सही स्तर अनुलेखन स्तर है।
89
MediumMCQ
निम्नलिखित में से कौन सा $Lac$ ओपेरॉन का संरचनात्मक जीन नहीं है?
A
नियामक जीन
B
$Lac-z$
C
$Lac-y$
D
$Lac-a$

Solution

(A) $Lac$ ओपेरॉन में तीन संरचनात्मक जीन होते हैं: $Lac-z$,$Lac-y$,और $Lac-a$।
$Lac-z$ $\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ के लिए,$Lac-y$ पर्मिएज़ के लिए और $Lac-a$ ट्रांसएसिटाइलेज़ के लिए कूटलेखन (coding) करता है।
नियामक जीन (जिसे अक्सर $i$-जीन के रूप में जाना जाता है) एक संरचनात्मक जीन नहीं है; यह रिप्रेसर प्रोटीन के लिए कूटलेखन करता है जो ओपेरॉन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है।
इसलिए,नियामक जीन सही उत्तर है।
90
MediumMCQ
$lac$ ओपेरॉन में $i$ जीन किसका कूटलेखन (encode) करता है?
A
$\beta$-गैलेक्टोसिडेज़
B
परमीएज़
C
दमक (repressor) प्रोटीन
D
लैक्टोज़

Solution

(C) $lac$ ओपेरॉन में,$i$ जीन का अर्थ इनहिबिटर (निवारक) जीन होता है।
यह $lac$ ओपेरॉन के दमक (repressor) प्रोटीन के लिए कूटलेखन करता है।
यह दमक प्रोटीन ऑपरेटर क्षेत्र से जुड़ता है और प्रेरक (लैक्टोज़) की अनुपस्थिति में संरचनात्मक जीनों के अनुलेखन को रोकता है।
अतः,सही विकल्प $C$ है।
91
EasyMCQ
$lac \, y$ जीन निम्नलिखित में से किसका कूटलेखन (codes) करता है?
A
पर्मिएज़
B
ट्रांसएसिटाइलेज़
C
प्रेरक
D
दमक (रिप्रेसर)

Solution

(A) $E. coli$ के $lac$ ओपेरॉन में तीन संरचनात्मक जीन होते हैं: $lac \, z$,$lac \, y$ और $lac \, a$।
$1$. $lac \, z$ जीन $\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ के लिए कूटलेखन करता है,जो लैक्टोज़ के गैलेक्टोज़ और ग्लूकोज़ में जल-अपघटन के लिए उत्तरदायी है।
$2$. $lac \, y$ जीन पर्मिएज़ के लिए कूटलेखन करता है,जो लैक्टोज़ जैसे $\beta$-गैलेक्टोसाइड्स के लिए कोशिका की पारगम्यता को बढ़ाता है।
$3$. $lac \, a$ जीन ट्रांसएसिटाइलेज़ के लिए कूटलेखन करता है।
अतः,$lac \, y$ जीन पर्मिएज़ का कूटलेखन करता है।
92
MediumMCQ
$lac$ ओपेरॉन के सभी संरचनात्मक जीनों द्वारा कूटबद्ध प्रोटीन किस प्रक्रिया के लिए आवश्यक हैं?
A
लैक्टोज चयापचय
B
ग्लूकोज चयापचय
C
गैलेक्टोज चयापचय
D
फ्रुक्टोज चयापचय

Solution

(A) $E. coli$ में $lac$ ओपेरॉन में तीन संरचनात्मक जीन होते हैं: $lacZ$,$lacY$,और $lacA$।
$lacZ$ $\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ के लिए कूटबद्ध करता है,जो लैक्टोज को ग्लूकोज और गैलेक्टोज में जल-अपघटित करता है।
$lacY$ पर्मिएज़ के लिए कूटबद्ध करता है,जो लैक्टोज जैसे $\beta$-गैलेक्टोसाइड्स के लिए कोशिका की पारगम्यता को बढ़ाता है।
$lacA$ ट्रांसएसिटिलेज़ के लिए कूटबद्ध करता है।
ये सभी प्रोटीन कोशिका में लैक्टोज के अवशोषण और चयापचय के लिए आवश्यक हैं।
93
MediumMCQ
$lac$ ओपेरॉन निम्नलिखित में से किसका भाग है?
A
$RNA$
B
$DNA$
C
पॉलीपेप्टाइड
D
$A$ और $B$ दोनों

Solution

(B) $lac$ ओपेरॉन बैक्टीरिया में,विशेष रूप से $E. coli$ में $DNA$ की एक कार्यात्मक इकाई है।
यह एक ही प्रमोटर और ऑपरेटर के नियंत्रण में जीन के एक समूह से बना होता है।
चूंकि यह बैक्टीरियल जीनोम का एक खंड है,इसलिए यह $DNA$ अनुक्रमों से बना होता है।
अतः,$lac$ ओपेरॉन $DNA$ का एक भाग है।
94
MediumMCQ
यदि $Lac\, y$ जीन की टेम्पलेट श्रृंखला के बीच में $ATT$ अनुक्रम आ जाए,तो क्या होगा?
A
$\beta$-गैलेक्टोसिडेज़,पर्मिएज़ और ट्रांसएसिटाइलेज़ का संश्लेषण रुक जाता है।
B
ट्रांसएसिटाइलेज़ का संश्लेषण होता है लेकिन पर्मिएज़ का संश्लेषण रुक जाता है।
C
$\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ का संश्लेषण होता है लेकिन पर्मिएज़ और ट्रांसएसिटाइलेज़ का संश्लेषण रुक जाता है।
D
$\beta$-गैलेक्टोसिडेज़,पर्मिएज़ और ट्रांसएसिटाइलेज़ का संश्लेषण होता है।

Solution

(C) $Lac$ ओपेरॉन में तीन संरचनात्मक जीन होते हैं: $Lac\, z$,$Lac\, y$ और $Lac\, a$।
$Lac\, z$ $\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ के लिए,$Lac\, y$ पर्मिएज़ के लिए और $Lac\, a$ ट्रांसएसिटाइलेज़ के लिए कोड करता है।
यदि टेम्पलेट श्रृंखला में $ATT$ अनुक्रम आता है,तो यह $mRNA$ ट्रांसक्रिप्ट में $UAA$ स्टॉप कोडोन के रूप में कार्य करता है।
चूंकि $Lac\, y$,$Lac\, z$ के बाद स्थित है,इसलिए $Lac\, y$ में उत्परिवर्तन (जैसे समय से पहले आने वाला स्टॉप कोडोन) पर्मिएज़ के संश्लेषण को रोक देगा।
चूंकि $Lac$ ओपेरॉन एक एकल पॉलीसिस्ट्रोनिक $mRNA$ के रूप में ट्रांसक्राइब होता है,इसलिए $Lac\, y$ में मौजूद स्टॉप कोडोन उसके बाद आने वाले जीन $Lac\, a$ (ट्रांसएसिटाइलेज़) के अनुवाद को भी समाप्त कर देगा।
हालाँकि,$Lac\, z$ $Lac\, y$ से पहले स्थित है,इसलिए इसके अनुवाद पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
अतः,$\beta$-गैलेक्टोसिडेज़ का संश्लेषण होगा,लेकिन पर्मिएज़ और ट्रांसएसिटाइलेज़ का संश्लेषण रुक जाएगा।
95
MediumMCQ
$lac$ ओपेरॉन के लिए प्रेरक (inducer) के रूप में कौन कार्य करता है?
A
ग्लूकोज
B
गैलेक्टोज
C
माल्टोज
D
एलोलैक्टोज

Solution

(D) $lac$ ओपेरॉन में,लैक्टोज की उपस्थिति प्रेरक के रूप में कार्य करती है।
जब लैक्टोज कोशिका में प्रवेश करता है,तो इसकी थोड़ी मात्रा $\beta-galactosidase$ एंजाइम द्वारा इसके समावयवी,$allolactose$ में परिवर्तित हो जाती है।
$Allolactose$ रिप्रेसर प्रोटीन से जुड़ता है,जिससे एक संरचनात्मक परिवर्तन होता है जो रिप्रेसर को ऑपरेटर क्षेत्र से जुड़ने से रोकता है।
यह $RNA$ पॉलीमरेज़ को संरचनात्मक जीनों $(lacZ, lacY, lacA)$ का अनुलेखन करने की अनुमति देता है,जिससे ओपेरॉन प्रेरित होता है।
96
MediumMCQ
$lac$ ओपेरॉन का 'switch on' और 'switch off' किसके द्वारा नियंत्रित होता है?
A
दमक (Repressor)
B
संरचनात्मक जीन (Structural gene)
C
प्रमोटर (Promoter)
D
प्रेरक (Inducer)

Solution

(D) $lac$ ओपेरॉन एक प्रेरित (inducible) ओपेरॉन प्रणाली है।
जब प्रेरक (लैक्टोज) अनुपस्थित होता है,तो दमक (repressor) प्रोटीन ऑपरेटर क्षेत्र से जुड़ जाता है,जो $RNA$ पॉलीमरेज़ को संरचनात्मक जीनों का प्रतिलेखन (transcription) करने से रोकता है,जिससे ओपेरॉन 'switch off' रहता है।
जब प्रेरक (लैक्टोज या एलोलैक्टोज) उपस्थित होता है,तो प्रेरक दमक प्रोटीन से जुड़ जाता है,जिससे उसमें संरचनात्मक परिवर्तन होता है और दमक ऑपरेटर से नहीं जुड़ पाता है।
यह $RNA$ पॉलीमरेज़ को संरचनात्मक जीनों का प्रतिलेखन करने की अनुमति देता है,जिससे ओपेरॉन प्रभावी रूप से 'switch on' हो जाता है।
इसलिए,प्रेरक की उपस्थिति या अनुपस्थिति $lac$ ओपेरॉन के 'switch on' और 'switch off' को नियंत्रित करने वाला प्राथमिक कारक है।
97
MediumMCQ
यदि $E. coli$ को ग्लूकोज और लैक्टोज दोनों कार्बन स्रोतों वाले संवर्धन माध्यम में उगाया जाता है,तो इसका $lac$ ओपेरॉन कब 'स्विच ऑन' स्थिति में होगा?
A
ग्लूकोज की उपस्थिति में
B
लैक्टोज की उपस्थिति में
C
ग्लूकोज के पूर्ण उपभोग के बाद
D
लैक्टोज के पूर्ण उपभोग के बाद

Solution

(C) $E. coli$ में,$lac$ ओपेरॉन एक प्रेरित (inducible) प्रणाली है जो लैक्टोज की उपस्थिति और ग्लूकोज की अनुपस्थिति दोनों द्वारा नियंत्रित होती है।
$1$. जब ग्लूकोज और लैक्टोज दोनों मौजूद होते हैं,तो $E. coli$ प्राथमिकता से ग्लूकोज का उपयोग करता है क्योंकि यह एक सरल शर्करा है,और कैटाबोलाइट दमन (catabolite repression) के कारण $lac$ ओपेरॉन 'स्विच ऑफ' स्थिति में रहता है।
$2$. एक बार जब ग्लूकोज पूरी तरह से समाप्त हो जाता है,तो कोशिका लैक्टोज चयापचय पर स्विच कर जाती है।
$3$. लैक्टोज की उपस्थिति इसे एक प्रेरक (inducer) के रूप में कार्य करने की अनुमति देती है,जो रिप्रेसर प्रोटीन से जुड़कर उसे ऑपरेटर से जुड़ने से रोकती है।
$4$. इसलिए,$lac$ ओपेरॉन केवल ग्लूकोज के पूर्ण उपभोग के बाद ही 'स्विच ऑन' होता है,जिससे बैक्टीरिया लैक्टोज का उपयोग कर पाते हैं।
98
MediumMCQ
रिप्रेसर (repressor) द्वारा $lac$ ओपेरॉन का नियमन कैसे होता है?
A
सकारात्मक
B
नकारात्मक
C
प्रेरित (Inducible)
D
$A$ और $B$ दोनों

Solution

(B) $lac$ ओपेरॉन एक प्रेरित ओपेरॉन का उत्कृष्ट उदाहरण है जो नकारात्मक नियंत्रण में होता है।
जब प्रेरक (लैक्टोज) अनुपस्थित होता है,तो रिप्रेसर प्रोटीन ऑपरेटर क्षेत्र से जुड़ जाता है,जो $RNA$ पॉलीमरेज़ को संरचनात्मक जीनों के प्रतिलेखन (transcription) से रोकता है।
रिप्रेसर का ऑपरेटर से यह जुड़ाव प्रतिलेखन की प्रक्रिया को अवरुद्ध करता है,जिसे नकारात्मक नियमन के रूप में परिभाषित किया जाता है।
इसलिए,रिप्रेसर $lac$ ओपेरॉन के नकारात्मक नियामक के रूप में कार्य करता है।
99
MediumMCQ
$Lac$ ओपेरॉन में रिप्रेसर (repressor) किस स्थान पर जुड़ता है?
A
ऑपरेटर
B
प्रमोटर
C
$Lac\, z$
D
$Lac\, y$

Solution

(A) $Lac$ ओपेरॉन में,रिप्रेसर प्रोटीन का संश्लेषण $i$ जीन द्वारा होता है।
जब लैक्टोज अनुपस्थित होता है,तो रिप्रेसर प्रोटीन ऑपरेटर साइट से जुड़ जाता है।
यह बंधन $RNA$ पॉलीमरेज़ को संरचनात्मक जीनों $(Lac\, z, Lac\, y, Lac\, a)$ का अनुलेखन करने से भौतिक रूप से रोकता है।
इसलिए,ऑपरेटर वह विशिष्ट स्थान है जहाँ जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करने के लिए रिप्रेसर जुड़ता है।
100
MediumMCQ
$lac$ ओपेरॉन में,प्रमोटर स्थल पर कौन सा अणु जुड़ता है?
A
$RNA$ पॉलीमरेज़
B
$DNA$ पॉलीमरेज़
C
प्रेरक (Inducer)
D
दमक (Repressor)

Solution

(A) $lac$ ओपेरॉन में,$RNA$ पॉलीमरेज़ एंजाइम संरचनात्मक जीनों $(lacZ, lacY, lacA)$ के अनुलेखन (transcription) को शुरू करने के लिए प्रमोटर स्थल से जुड़ता है।
जब प्रेरक (लैक्टोज) मौजूद होता है,तो यह दमक (repressor) प्रोटीन से जुड़ जाता है,जिससे इसे ऑपरेटर से जुड़ने से रोका जाता है,इस प्रकार $RNA$ पॉलीमरेज़ को जीनों का अनुलेखन करने की अनुमति मिलती है।
इसलिए,वह अणु जो अनुलेखन की सुविधा के लिए प्रमोटर स्थल से जुड़ता है,वह $RNA$ पॉलीमरेज़ है।

Molecular Basis of Inheritance — Gene regulation · Frequently Asked Questions

1Are these Molecular Basis of Inheritance questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

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3How do I generate a question paper from this subtopic?

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