The Search for Genetic Material Questions in Gujarati

(B) ફ્રેડરિક ગ્રિફિથના રૂપાંતરણના પ્રયોગમાં,$S$-સ્ટ્રેઇન (સ્મૂધ સ્ટ્રેઇન) રોગકારક છે અને ન્યુમોનિયા પ્રેરે છે,જ્યારે $R$-સ્ટ્રેઇન (રફ સ્ટ્રેઇન) બિન-રોગકારક છે. જ્યારે જીવંત $S$-સ્ટ્રેઇન બેક્ટેરિયાને ઉંદરમાં દાખલ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ઉંદરને ન્યુમોનિયા થાય છે અને તે મૃત્યુ પામે છે. જો તેમાં ગરમીથી મૃત થયેલ $R$-સ્ટ્રેઇન ઉમેરવામાં આવે તો પણ,જીવંત $S$-સ્ટ્રેઇનની હાજરી ઉંદરના મૃત્યુ માટે પૂરતી છે. તેથી,ઉંદર મૃત્યુ પામે છે.

(B) ફ્રેડરિક ગ્રીફિથના પ્રયોગમાં,તેમણે સ્ટ્રેપ્ટોકોકસ ન્યુમોની (Streptococcus pneumoniae) બેક્ટેરિયાની બે જાતોનો ઉપયોગ કર્યો હતો: $S$-સ્ટ્રેઈન (લીસી,રોગકારક) અને $R$-સ્ટ્રેઈન (ખરબચડી,બિન-રોગકારક).
જ્યારે ગરમીથી મૃત $S$-સ્ટ્રેઈન બેક્ટેરિયાને જીવંત $R$-સ્ટ્રેઈન બેક્ટેરિયા સાથે મિશ્ર કરીને ઉંદરના શરીરમાં દાખલ કરવામાં આવ્યા,ત્યારે ઉંદર મૃત્યુ પામ્યા.
ગ્રીફિથે અવલોકન કર્યું કે જીવંત $R$-સ્ટ્રેઈન બેક્ટેરિયાનું રૂપાંતરણ રોગકારક $S$-સ્ટ્રેઈન બેક્ટેરિયામાં થયું હતું.
આ પ્રક્રિયા,જેમાં મૃત $S$-સ્ટ્રેઈનમાંથી આનુવંશિક દ્રવ્ય જીવંત $R$-સ્ટ્રેઈન દ્વારા ગ્રહણ કરવામાં આવ્યું હતું,તેને બેક્ટેરિયલ રૂપાંતરણ (bacterial transformation) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(C) ગ્રીફિથના રૂપાંતરણના પ્રયોગમાં,$S$-સ્ટ્રેઈન (લીસા) બેક્ટેરિયા પોલિસેક્કેરાઈડનું આવરણ ધરાવે છે જે તેમને ઝેરી (રોગકારક) બનાવે છે.
$R$-સ્ટ્રેઈન (ખરબચડા) બેક્ટેરિયામાં આ આવરણનો અભાવ હોય છે અને તે બિનઝેરી હોય છે.
જ્યારે ગરમીથી મૃત $S$-સ્ટ્રેઈનમાંથી રૂપાંતરણ તત્વ $(DNA)$ $R$-સ્ટ્રેઈનમાં સ્થાનાંતરીત થાય છે,ત્યારે $R$-સ્ટ્રેઈનનું $S$-સ્ટ્રેઈનમાં રૂપાંતરણ થાય છે.
પરિણામે,રૂપાંતરિત $R$-સ્ટ્રેઈન લીસા પોલિસેક્કેરાઈડના આવરણનું નિર્માણ કરવાની ક્ષમતા પ્રાપ્ત કરે છે $(i)$ અને તે ઝેરી બને છે $(iii)$.

(A) ફ્રેડરિક ગ્રીફિથના $1928$ ના પ્રયોગે બેક્ટેરીયલ રૂપાંતરણની ઘટના દર્શાવી હતી,જેમાં $S$-સ્ટ્રેન (રોગકારક) બેક્ટેરિયાએ $R$-સ્ટ્રેન (બિન-રોગકારક) બેક્ટેરિયાને રોગકારકમાં રૂપાંતરિત કર્યા હતા.
જોકે,ગ્રીફિથ આ ફેરફાર માટે જવાબદાર 'રૂપાંતરિત સિદ્ધાંત' (transforming principle) ની જૈવરાસાયણિક પ્રકૃતિ નક્કી કરી શક્યા ન હતા.
પાછળથી એવરી,મેકલીઓડ અને મેકકાર્ટી દ્વારા તેને $DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવ્યું હતું.

(D) $Streptococcus$ $pneumoniae$ નો $S$ સ્ટ્રેઈન (સ્મૂધ સ્ટ્રેઈન) પોલિસેક્કેરાઈડના આવરણ (શ્લેષ્મ આવરણ) ની હાજરી દ્વારા ઓળખાય છે.
આ પોલિસેક્કેરાઈડનું આવરણ બેક્ટેરિયાને યજમાનની રોગપ્રતિકારક શક્તિથી બચાવે છે,જેના કારણે $S$ સ્ટ્રેઈન ઝેરી (રોગકારક) બને છે,એટલે કે તે ન્યુમોનિયા ફેલાવે છે.
તેની સામે,$R$ સ્ટ્રેઈન (રફ સ્ટ્રેઈન) માં આ આવરણનો અભાવ હોય છે અને તે બિનઝેરી હોય છે.
તેથી,$S$ સ્ટ્રેઈન પોલિસેક્કેરાઈડનું આવરણ અને ઝેરીપણું એમ બંને લક્ષણો ધરાવે છે.

(B) ફ્રેડરિક ગ્રિફિથના રૂપાંતરણ પ્રયોગમાં,સ્ટ્રેપ્ટોકોકસ ન્યુમોનીનો $S$ સ્ટ્રેઈન (સ્મૂથ સ્ટ્રેઈન) રોગકારક છે કારણ કે તેની પાસે પોલીસેકેરાઈડનું આવરણ (કેપ્સ્યુલ) હોય છે જે તેને યજમાનની રોગપ્રતિકારક શક્તિથી બચાવે છે. જ્યારે જીવંત $S$ સ્ટ્રેઈનને ઉંદરમાં દાખલ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ન્યુમોનિયા પ્રેરે છે,જેના પરિણામે ઉંદરનું મૃત્યુ થાય છે. તેનાથી વિપરીત,$R$ સ્ટ્રેઈન (રફ સ્ટ્રેઈન) માં આ કેપ્સ્યુલનો અભાવ હોય છે અને તે રોગકારક નથી.

(D) ફ્રેડરિક ગ્રીફિથે $1928$ માં $Streptococcus$ $\text{pneumoniae}$ બેક્ટેરિયા સાથે પ્રયોગોની શ્રેણી હાથ ધરી હતી. તેમણે અવલોકન કર્યું કે જ્યારે બિન-ઝેરી (non-virulent) બેક્ટેરિયાના સ્ટ્રેનને ગરમીથી મૃત ઝેરી (virulent) બેક્ટેરિયા સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ઝેરી સ્ટ્રેનમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે. તેમણે આ ઘટનાને 'રૂપાંતરણીય સિદ્ધાંત' (Transforming Principle) તરીકે ઓળખાવી હતી. જોકે તેઓ આ રૂપાંતરિત પદાર્થની જૈવરાસાયણિક પ્રકૃતિ ઓળખી શક્યા ન હતા, પરંતુ તેમના કાર્યએ $DNA$ એ જ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે તેની શોધનો પાયો નાખ્યો હતો.

(A) ઓસ્વાલ્ડ એવરી,કોલિન મૈકલિઓડ અને મેકલિન મેકકાર્ટી દ્વારા $1944$ માં કરવામાં આવેલા પ્રયોગો પહેલા,વૈજ્ઞાનિક સમુદાયમાં એવી વ્યાપક માન્યતા હતી કે પ્રોટીન એ જનીન દ્રવ્ય છે. આનું કારણ એ હતું કે ન્યુક્લિક એસિડની સરખામણીમાં પ્રોટીન કોષોમાં વધુ જટિલ,વિવિધતાસભર અને વિપુલ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે. તેમના પ્રયોગો પછી જ,જેમાં સાબિત થયું કે $DNA$ એ રૂપાંતરિત સિદ્ધાંત (transforming principle) છે,વૈજ્ઞાનિકોનો મત બદલાયો અને $DNA$ ને જનીન દ્રવ્ય તરીકે સ્વીકારવામાં આવ્યું.

(D) $R$ કોષોનું $S$ કોષોમાં રૂપાંતરણ ઓસ્વાલ્ડ એવરી,કોલિન મેકલીઓડ અને મેકલિન મેકકાર્ટી દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું હતું.
તેમણે ગરમીથી મૃત $S$ કોષોમાંથી જૈવિક અણુઓ (પ્રોટીન,$DNA$,$RNA$) ને શુદ્ધ કર્યા જેથી જાણી શકાય કે કયો અણુ જીવંત $R$ કોષોને $S$ કોષોમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે.
તેમણે શોધ્યું કે માત્ર $S$ બેક્ટેરિયામાંથી મેળવેલ $DNA$ જ $R$ બેક્ટેરિયાને રૂપાંતરિત કરવા માટે જવાબદાર હતું.
તેમણે એ પણ જોયું કે પ્રોટીનનું પાચન કરતા ઉત્સેચકો (પ્રોટીએઝ) અને $RNA$ નું પાચન કરતા ઉત્સેચકો (RNases) રૂપાંતરણ પર અસર કરતા નથી,તેથી રૂપાંતરણ માટે જવાબદાર પદાર્થ પ્રોટીન કે $RNA$ નહોતા.
DNase સાથે પાચન કરવાથી રૂપાંતરણ અટકી ગયું હતું,જે સૂચવે છે કે $DNA$ જ રૂપાંતરણ માટે જવાબદાર હતું.

(D) એવરી,મેકલીઓડ અને મેકકાર્ટી દ્વારા કરવામાં આવેલા પ્રખ્યાત પ્રયોગમાં,તેઓએ મૃત $S$ સ્ટ્રેઈન બેક્ટેરિયામાંથી જૈવ-રાસાયણિક પદાર્થો (પ્રોટીન,$DNA$,$RNA$) ને શુદ્ધ કર્યા હતા જેથી જાણી શકાય કે કયો પદાર્થ જીવંત $R$ સ્ટ્રેઈન બેક્ટેરિયાને $S$ સ્ટ્રેઈનમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે.
તેઓએ શોધી કાઢ્યું કે પ્રોટીનનું પાચન કરતા ઉત્સેચકો (પ્રોટીએઝ) અને $RNA$ નું પાચન કરતા ઉત્સેચકો (RNases) દ્વારા પ્રક્રિયા કરવા છતાં રૂપાંતરણ પર કોઈ અસર થઈ નહીં,જેનો અર્થ એ છે કે રૂપાંતરણ માટે જવાબદાર પદાર્થ પ્રોટીન કે $RNA$ નથી.
$DNA$ નું પાચન કરતા ઉત્સેચકો (DNases) દ્વારા પ્રક્રિયા કરવાથી રૂપાંતરણ અટકી ગયું,જે સાબિત કરે છે કે $DNA$ એ જ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે.
આમ,પ્રોટીએઝ,RNases અને લાઈપેઝ રૂપાંતરણની પ્રક્રિયા પર અસર કરતા નથી,તેથી સાચો જવાબ $D$ છે.

(C) એવરી,મેકલીઓડ અને મેકકાર્ટી દ્વારા કરવામાં આવેલા પ્રયોગમાં,તેઓએ ગરમીથી મૃત $S$ સ્ટ્રેન બેક્ટેરિયામાંથી જૈવ-રાસાયણિક પદાર્થો (પ્રોટીન,$DNA$,$RNA$ વગેરે) શુદ્ધ કર્યા હતા જેથી જાણી શકાય કે કયો પદાર્થ જીવંત $R$ સ્ટ્રેન બેક્ટેરિયાને $S$ સ્ટ્રેન બેક્ટેરિયામાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે.
તેઓએ શોધી કાઢ્યું કે પ્રોટીએઝ અને $RNase$ દ્વારા પાચન કરવાથી રૂપાંતરણની પ્રક્રિયા પર કોઈ અસર થતી નથી,જેનો અર્થ છે કે રૂપાંતરણ માટે જવાબદાર પદાર્થ પ્રોટીન કે $RNA$ નથી.
જોકે,$DNase$ દ્વારા પાચન કરવાથી રૂપાંતરણની પ્રક્રિયા અવરોધાય છે,જે સૂચવે છે કે $DNA$ રૂપાંતરણ માટે જવાબદાર છે.

(A) ઓસ્વાલ્ડ એવરી,કોલિન મેકલિઓડ અને મેકલિન મેકકાર્ટીએ ફ્રેડરિક ગ્રિફિથ દ્વારા ઓળખવામાં આવેલા 'રૂપાંતરણ સિદ્ધાંત' (transforming principle) ના જૈવરાસાયણિક સ્વભાવને નક્કી કરવા માટે કામ કર્યું હતું.
તેમણે સ્ટ્રેપ્ટોકોકસ ન્યુમોનીના ગરમીથી મૃત $S$ સ્ટ્રેનમાંથી જૈવરાસાયણિક પદાર્થો (પ્રોટીન,$DNA$ અને $RNA$) શુદ્ધ કર્યા હતા.
તેમણે શોધી કાઢ્યું કે પ્રોટીએઝ અને $RNase$ ઉત્સેચકો રૂપાંતરણની પ્રક્રિયાને અસર કરતા નથી,જેનો અર્થ એ છે કે પ્રોટીન અને $RNA$ રૂપાંતરણ માટે જવાબદાર કારકો નથી.
જોકે,$DNase$ વડે પાચન કરવાથી રૂપાંતરણની પ્રક્રિયા અટકી ગઈ હતી.
તેથી,તેમણે તારણ કાઢ્યું કે $DNA$ એ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે જે રૂપાંતરણ માટે જવાબદાર છે.

(B) આલ્ફ્રેડ હર્શી અને માર્થા ચેઈઝ દ્વારા $1952$ માં કરવામાં આવેલા પ્રયોગે સ્પષ્ટ સાબિત કર્યું કે $DNA$ એ જનીન દ્રવ્ય છે.
તેમણે બેક્ટેરિયોફેજ પર કામ કર્યું હતું,જે બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડતા વાયરસ છે.
રેડિયોએક્ટિવ આઈસોટોપ્સ ($DNA$ ને લેબલ કરવા માટે $^{32}P$ અને પ્રોટીનને લેબલ કરવા માટે $^{35}S$) નો ઉપયોગ કરીને,તેમણે દર્શાવ્યું કે ચેપ દરમિયાન માત્ર $DNA$ જ બેક્ટેરિયલ કોષમાં પ્રવેશ કરે છે,જ્યારે પ્રોટીનનું આવરણ બહાર રહે છે.
આનાથી પુષ્ટિ થઈ કે $DNA$ એ જનીનિક માહિતીનું વહન કરતું અણુ છે.

(D) આલ્ફ્રેડ હર્શી અને માર્થા ચેઈજે એ સાબિત કરવા માટે બેક્ટેરિયોફેજ પર પ્રયોગો કર્યા હતા કે $DNA$ એ જ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે.
તેમણે $DNA$ ને લેબલ કરવા માટે રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમમાં કેટલાક વાઈરસ ઉછેર્યા હતા,કારણ કે $DNA$ માં ફોસ્ફરસ હોય છે પરંતુ સલ્ફર હોતું નથી.
તેમણે પ્રોટીનને લેબલ કરવા માટે રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં અન્ય વાઈરસ ઉછેર્યા હતા,કારણ કે પ્રોટીનમાં સલ્ફર (મિથિઓનાઈન અને સિસ્ટીન જેવા એમિનો એસિડમાં) હોય છે પરંતુ ફોસ્ફરસ હોતું નથી.
તેથી,તેમણે $DNA$ અને પ્રોટીન વચ્ચે તફાવત કરવા માટે રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ અને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર બંનેનો ઉપયોગ કર્યો હતો.

(C) $DNA$ અણુમાં શર્કરા-ફોસ્ફેટની કરોડરજ્જુ હોય છે,જેમાં ફોસ્ફરસ એક મુખ્ય ઘટક છે.
બીજી તરફ,પ્રોટીનમાં સલ્ફર હોય છે (મિથિઓનાઈન અને સિસ્ટીન જેવા એમિનો એસિડમાં) પરંતુ તેમાં ફોસ્ફરસ હોતું નથી.
વાઈરસનો રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર કરવાથી,વાઈરસ આ આઈસોટોપને તેના $DNA$ માં સમાવિષ્ટ કરે છે.
તેનાથી વિપરીત,રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં વાઈરસનો ઉછેર કરવાથી વાયરલ પ્રોટીન લેબલ થાય છે.
તેથી,રેડિયોએક્ટિવ $DNA$ મેળવવા માટે,વાઈરસનો ઉછેર રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ ધરાવતા માધ્યમમાં કરવો જોઈએ.

(D) $1$. વાઈરસ આનુવંશિક દ્રવ્ય ($DNA$ અથવા $RNA$) અને પ્રોટીન કવચના બનેલા હોય છે.
$2$. રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ સલ્ફર ધરાવતા એમિનો એસિડમાં દાખલ થાય છે,જેમ કે મિથિઓનાઈન અને સિસ્ટીન.
$3$. આ એમિનો એસિડ પ્રોટીનના બંધારણીય ઘટકો છે.
$4$. $DNA$ અને $RNA$ માં સલ્ફર હોતું નથી,તેથી તેઓ રેડિયોએક્ટિવ બનશે નહીં.
$5$. આથી,જ્યારે વાઈરસને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે ત્યારે તેનું પ્રોટીન કવચ રેડિયોએક્ટિવ બનશે.

(A) આલ્ફ્રેડ હર્શી અને માર્થા ચેઈઝ $(1952)$ એ સાબિત કરવા માટે કે $DNA$ એ જ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે,બેક્ટેરીયોફેજ પર પ્રયોગો કર્યા હતા.
તેમણે બેક્ટેરીયોફેજને $E. coli$ (એસ્કેરિશિયા કોલાઈ) બેક્ટેરિયામાં સંક્રમિત થવા દીધા હતા.
વાયરલ $DNA$ ને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ વડે અને વાયરલ પ્રોટીન કોટને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ વડે લેબલ કરીને,તેમણે અવલોકન કર્યું કે માત્ર રેડિયોએક્ટિવ $DNA$ જ બેક્ટેરિયાના કોષોમાં પ્રવેશ્યું હતું,જે $DNA$ ને આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે પુષ્ટિ આપે છે.

(C) હર્ષે-ચેઝના પ્રયોગમાં,બેક્ટેરિયોફેજને $E. coli$ બેક્ટેરિયાને સંક્રમિત કરવા દેવામાં આવ્યા હતા.
સંક્રમણની પ્રક્રિયા પછી,વાઈરસનું આવરણ (કેપ્સિડ) બેક્ટેરિયલ કોષની બહારની સપાટી પર ચોંટેલું રહે છે.
આ વાઈરલ આવરણને બેક્ટેરિયલ સપાટીથી અલગ કરવા માટે,મિશ્રણને બ્લેન્ડરમાં 'બ્લેન્ડિંગ' નામની પ્રક્રિયામાંથી પસાર કરવામાં આવે છે.
ત્યારબાદ,ભારે બેક્ટેરિયલ કોષોને હલકા વાઈરલ કણોથી અલગ કરવા માટે સેન્ટ્રીફ્યુગેશનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

(B) હર્ષે-ચેઝના પ્રયોગમાં,તેમણે $DNA$ કે પ્રોટીન જનીનદ્રવ્ય છે તે નક્કી કરવા માટે $T2$ બેક્ટેરિયોફેજ વાઈરસનો ઉપયોગ કર્યો હતો.
તેમણે કેટલાક વાઈરસને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી $DNA$ ને લેબલ કરી શકાય,કારણ કે $DNA$ માં ફોસ્ફરસ હોય છે પણ સલ્ફર હોતું નથી.
તેમણે અન્ય વાઈરસને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી પ્રોટીન કવચને લેબલ કરી શકાય,કારણ કે પ્રોટીનમાં સલ્ફર હોય છે પણ ફોસ્ફરસ હોતું નથી.
જ્યારે રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ માધ્યમમાં ઉછરેલા વાઈરસ બેક્ટેરિયાને સંક્રમિત કરે છે,ત્યારે બેક્ટેરિયા રેડિયોએક્ટિવ બને છે કારણ કે વાયરલ $DNA$ (જે રેડિયોએક્ટિવ હતું) બેક્ટેરિયાના કોષોમાં દાખલ થાય છે.
તેથી,સાચું માધ્યમ રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ છે.

(C) હર્શી અને ચેઈઝનો પ્રયોગ $(1952)$ એ સાબિત કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો કે $DNA$ એ જ જનીનદ્રવ્ય છે.
તેમના પ્રયોગમાં અનુસરવામાં આવેલા પગલાં નીચે મુજબ છે:
$1$. સંક્રમણ $(Infection)$: બેક્ટેરિયોફેજને $E. coli$ બેક્ટેરિયાને સંક્રમિત કરવા દેવામાં આવ્યા.
$2$. બ્લેન્ડિંગ $(Blending)$: બ્લેન્ડરમાં હલાવીને બેક્ટેરિયામાંથી વાયરલ કોટ (પડ) દૂર કરવામાં આવ્યા.
$3$. સેન્ટ્રિફ્યુગેશન $(Centrifugation)$: ભારે બેક્ટેરિયલ કોષો (પેલેટ) ને હલકા વાયરલ કોટ (સુપરનેટન્ટ) થી અલગ કરવા માટે મિશ્રણને સેન્ટ્રિફ્યુગ કરવામાં આવ્યું.
તેથી,સાચો ક્રમ સંક્રમણ $\rightarrow$ બ્લેન્ડિંગ $\rightarrow$ સેન્ટ્રિફ્યુગેશન છે.

(A) આલ્ફ્રેડ હર્શી અને માર્થા ચેઈઝે બેક્ટેરિયોફેજ વાઈરસનો ઉપયોગ કરીને એ સાબિત કરવા માટે પ્રયોગો કર્યા કે $DNA$ એ જ જનીનદ્રવ્ય છે.
તેમણે કેટલાક વાઈરસને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમમાં અને કેટલાકને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા.
રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસની હાજરીમાં ઉછરેલા વાઈરસમાં રેડિયોએક્ટિવ $DNA$ જોવા મળ્યું,પરંતુ પ્રોટીન નહીં,કારણ કે $DNA$ માં ફોસ્ફરસ હોય છે જ્યારે પ્રોટીનમાં હોતું નથી.
તે જ રીતે,રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર પર ઉછરેલા વાઈરસમાં રેડિયોએક્ટિવ પ્રોટીન હતું પરંતુ રેડિયોએક્ટિવ $DNA$ નહોતું.
જ્યારે આ રેડિયોએક્ટિવ બેક્ટેરિયોફેજને $E. coli$ બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડવા દેવામાં આવ્યા,ત્યારે જોવા મળ્યું કે માત્ર રેડિયોએક્ટિવ $DNA$ જ બેક્ટેરિયાના કોષોમાં પ્રવેશ્યું હતું,જ્યારે રેડિયોએક્ટિવ પ્રોટીન બહાર જ રહ્યું હતું.
આમ,એ નિષ્કર્ષ કાઢવામાં આવ્યો કે $DNA$ એ જ જનીનદ્રવ્ય છે જે વાઈરસમાંથી બેક્ટેરિયામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.

(C) હર્ષે અને ચેઝના નિર્ણાયક પ્રયોગો પહેલાં,વૈજ્ઞાનિક સમુદાયમાં $DNA$ કે પ્રોટીનમાંથી કયું આનુવાંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે તે અંગે મોટો વિવાદ હતો. પ્રોટીનની રચનાત્મક જટિલતા અને વિવિધતાને કારણે,શરૂઆતમાં તેને $DNA$ કરતા આનુવાંશિક દ્રવ્ય હોવાની વધુ શક્યતા માનવામાં આવતી હતી. આ વિવાદનો અંત હર્ષે-ચેઝના પ્રયોગ દ્વારા આવ્યો,જેણે સાબિત કર્યું કે $DNA$ જ આનુવાંશિક દ્રવ્ય છે.

(D) આલ્ફ્રેડ હર્શી અને માર્થા ચેઈઝ દ્વારા $1952$ માં કરવામાં આવેલા પ્રયોગોએ સ્પષ્ટ પુરાવો આપ્યો કે $DNA$ એ આનુવાંશિક દ્રવ્ય છે.
તેમણે બેક્ટેરિયોફેજ પર કામ કર્યું હતું,જે બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડતા વાયરસ છે.
તેમણે કેટલાક વાયરસને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી $DNA$ ને લેબલ કરી શકાય અને અન્યને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી પ્રોટીનને લેબલ કરી શકાય.
ફેજને $E. coli$ બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડવા દીધા પછી,તેમણે મિશ્રણને બ્લેન્ડરમાં હલાવ્યું અને વાયરલ કોટને બેક્ટેરિયલ કોષોથી અલગ કરવા માટે સેન્ટ્રીફ્યુજ કર્યું.
તેમને જાણવા મળ્યું કે રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ બેક્ટેરિયલ કોષોની અંદર હાજર હતું,જે દર્શાવે છે કે $DNA$ બેક્ટેરિયામાં પ્રવેશ્યું હતું,જ્યારે રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ સુપરનેટન્ટમાં રહ્યું હતું,જે દર્શાવે છે કે પ્રોટીન પ્રવેશ્યું ન હતું.
આ પ્રયોગે આખરે તે લાંબા સમયથી ચાલતા વિવાદને ઉકેલી નાખ્યો કે $DNA$ કે પ્રોટીનમાંથી કયું આનુવાંશિક દ્રવ્ય છે.

(B) વાઈરસમાં જનીન દ્રવ્ય તરીકે કાં તો $DNA$ અથવા $RNA$ હોઈ શકે છે.
$1$. $\lambda - $ ફેજમાં દ્વિ-શૃંખલામય $DNA$ હોય છે.
$2$. $QB$ બેક્ટેરીયોફેજ એ વાઈરસનું જાણીતું ઉદાહરણ છે જેમાં $RNA$ જનીન દ્રવ્ય તરીકે હોય છે.
$3$. $\phi \times 174$ ફેજમાં એક-શૃંખલામય $DNA$ હોય છે.
$4$. $M-13$ ફેજમાં પણ એક-શૃંખલામય $DNA$ હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(D) કોઈપણ અણુ જનીન દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરવા માટે નીચેના માપદંડો પૂર્ણ કરવા જોઈએ:
$1$. તે પોતાની પ્રતિકૃતિ બનાવવા સક્ષમ હોવો જોઈએ ($i.e.$,સ્વયંજનન).
$2$. તે રાસાયણિક અને રચનાત્મક રીતે સ્થાયી હોવો જોઈએ.
$3$. તે ઉદવિકાસ માટે જરૂરી ધીમા ફેરફારો (ઉત્પરિવર્તન) માટે અવકાશ પૂરો પાડતો હોવો જોઈએ.
$4$. તે મેન્ડેલિયન લક્ષણોના સ્વરૂપમાં પોતાની જાતને અભિવ્યક્ત કરવા સક્ષમ હોવો જોઈએ.
જનીન દ્રવ્ય તરીકે માહિતીને સંગ્રહિત કરવા અને પેઢી દર પેઢી ચોકસાઈપૂર્વક વહન કરવા માટે સ્થિરતા હોવી અનિવાર્ય છે,તેથી જે અણુ રાસાયણિક અને રચનાત્મક રીતે અસ્થાયી હોય તે જનીન દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરી શકે નહીં. તેથી,વિકલ્પ $D$ સાચો જવાબ છે.

(D) સાચો જવાબ $D$ છે.
$DNA$ એ $RNA$ કરતા વધુ સ્થાયી છે કારણ કે તેમાં $2'-OH$ સમૂહનો અભાવ હોય છે અને યુરેસિલને બદલે થાઈમિન હોય છે.
$DNA$ વધુ સ્થાયી હોવાથી,તે $RNA$ ની તુલનામાં ઓછી વિકૃતિ પામે છે.
$RNA$ જીનોમ ધરાવતા વાઈરસ $DNA$ જીનોમ ધરાવતા વાઈરસ કરતા ઝડપથી વિકૃતિ પામે છે.
તેથી,$DNA$ જીનોમ ધરાવતા વાઈરસ ઝડપી વિકૃતિ પામે છે તે વિધાન અસંગત (ખોટું) છે.

(D) આપેલ આકૃતિ હર્ષે અને ચેઝ $(1952)$ ના પ્રયોગને દર્શાવે છે.
તેમણે બેક્ટેરિયોફેજ પર કામ કર્યું હતું જે $E. coli$ બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડે છે.
તેમણે બેક્ટેરિયોફેજના $DNA$ $(^{32}P)$ અને પ્રોટીન $(^{35}S)$ ને લેબલ કરવા માટે કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સનો ઉપયોગ કર્યો હતો,જેથી તે જાણી શકાય કે કયો ઘટક ચેપ લગાડવા માટે બેક્ટેરિયલ કોષમાં પ્રવેશે છે.
તેમના પરિણામોએ પુષ્ટિ કરી કે $DNA$ એ જ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે,પ્રોટીન નહીં.

(C) આનુવંશિક દ્રવ્ય માટે 'ન્યુક્લિન' $(Nuclein)$ શબ્દનો ઉપયોગ સ્વિસ જૈવરસાયણશાસ્ત્રી ફ્રેડરિક મીશર $(Friedrich \text{ } Miescher)$ દ્વારા $1869$ માં કરવામાં આવ્યો હતો. તેમણે પરુના કોષો (શ્વેતકણો) ના કોષકેન્દ્રમાંથી આ પદાર્થને અલગ કર્યો હતો અને તેને એક એસિડિક પદાર્થ તરીકે ઓળખાવ્યો હતો, જેને તેમણે 'ન્યુક્લિન' નામ આપ્યું હતું. પાછળથી, આ પદાર્થને $DNA$ તરીકે ઓળખવામાં આવ્યો.

(D) વાયરસને ચેપી ન્યુક્લિયોપ્રોટીન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. સંપૂર્ણ વાયરસ કણને વિરિયોન કહેવામાં આવે છે, જેનું મુખ્ય કાર્ય તેના $DNA$ અથવા $RNA$ જિનોમને યજમાન કોષમાં પહોંચાડવાનું છે જેથી યજમાન કોષ દ્વારા જિનોમ વ્યક્ત થઈ શકે.
કોઈ ચોક્કસ વાયરસમાં કાં તો $DNA$ અથવા $RNA$ આનુવંશિક દ્રવ્ય હોય છે; બંને ક્યારેય એક વાયરસમાં હાજર હોતા નથી.
આ સાબિત કરે છે કે $RNA$ આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરી શકે છે અને આનુવંશિક માહિતીનું વહન કરી શકે છે.
ઉદાહરણોમાં શામેલ છે:
$(i)$ ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ $(dsDNA)$: હેપેટાઇટિસ $B$ વાયરસ.
$(ii)$ સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $DNA$ $(ssDNA)$: કોલિફેજ $\phi X174$.
$(iii)$ ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $RNA$ $(dsRNA)$: રિયો વાયરસ, વૂન્ડ ટ્યુમર વાયરસ.
$(iv)$ સિંગલ-સ્ટ્રેન્ડેડ $RNA$ $(ssRNA)$: ટોબેકો મોઝેક વાયરસ $(TMV)$.

(A) વિધાન $(A)$ સાચું છે કારણ કે $DNase$ એ એક ઉત્સેચક છે જે $DNA$ નું પાચન (વિઘટન) કરે છે. રૂપાંતરણમાં પર્યાવરણમાંથી મુક્ત $DNA$ ગ્રહણ કરવાનો સમાવેશ થાય છે,તેથી $DNase$ ની હાજરી આ $DNA$ ને તોડી નાખે છે,જેનાથી રૂપાંતરણની પ્રક્રિયા અટકી જાય છે.
કારણ $(R)$ પણ સાચું છે કારણ કે તે રૂપાંતરણની વ્યાખ્યા આપે છે,જેમાં જીવંત બેક્ટેરિયા તેના આસપાસના માધ્યમમાંથી $DNA$ ના ટુકડાઓ ગ્રહણ કરે છે.
તેથી,વિધાન $(A)$ અને કારણ $(R)$ બંને સાચા છે અને $(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે.

(A) ફ્રેડરિક ગ્રિફિથે $(1928)$ બેક્ટેરિયલ રૂપાંતરણનો અભ્યાસ કરવા માટે $Streptococcus$ $pneumoniae$ પર પ્રયોગો કર્યા હતા.
તેમણે આ બેક્ટેરિયાના બે પ્રકારો જોયા: $S$ સ્ટ્રેન (લીસી) અને $R$ સ્ટ્રેન (ખરબચડી).
$S$ સ્ટ્રેન પાસે પોલિસેકેરાઇડનું આવરણ (કેપ્સ્યુલ) હોય છે,જે તેને ઉગ્ર (રોગકારક) બનાવે છે અને ઉંદરોમાં ન્યુમોનિયા થવાનું કારણ બને છે.
$R$ સ્ટ્રેનમાં આ કેપ્સ્યુલનો અભાવ હોય છે,તેથી તે બિન-ઉગ્ર (રોગકારક નથી) હોય છે.

(C) વારસાગમનના રાસાયણિક આધાર તરીકે $DNA$ ની શોધ કરનાર વૈજ્ઞાનિકો ઓસ્વાલ્ડ એવરી,કોલિન મેકલીઓડ અને મેકલીન મેકકાર્ટી હતા. તેમણે બેક્ટેરિયલ રૂપાંતરણની પ્રક્રિયા અંગે ફ્રેડરિક ગ્રીફિથના કાર્યને આગળ વધાર્યું હતું. ગરમીથી મૃત $S$ કોષોમાંથી જૈવિક રસાયણો (પ્રોટીન,$DNA$,$RNA$) ને શુદ્ધ કરીને,તેમણે દર્શાવ્યું કે માત્ર $DNA$ જ બિન-ઝેરી $R$ કોષોનું ઝેરી $S$ કોષોમાં રૂપાંતરણ કરે છે,આમ સાબિત થયું કે $DNA$ એ જ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે.

(D) હર્શી અને ચેઝ દ્વારા કરવામાં આવેલા પ્રયોગે સાબિત કર્યું કે $DNA$ એ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે.
બેક્ટેરિયોફેજ $T2$ દ્વારા $E. coli$ કોષોના સંક્રમણ દરમિયાન, માત્ર વાયરલ ન્યુક્લિક એસિડ $(DNA)$ જ બેક્ટેરિયલ કોષમાં પ્રવેશ કરે છે.
ફેજનું પ્રોટીન આવરણ (કેપ્સીડ) બેક્ટેરિયાની બહાર રહે છે, જેને ઘણીવાર "ઘોસ્ટ" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી, સાચું વિધાન એ છે કે માત્ર ન્યુક્લિક એસિડ જ કોષમાં પ્રવેશ કરે છે.

(B) સલ્ફર એ અમુક એમિનો એસિડ્સ,ખાસ કરીને સિસ્ટીન અને મિથિઓનાઇનનો મુખ્ય ઘટક છે,જે પ્રોટીનના બંધારણીય એકમો છે. $DNA$ અને $RNA$ માં સલ્ફર હોતું નથી. જ્યારે બેક્ટેરિયા અથવા બેક્ટેરિયોફેજને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રોટીન સંશ્લેષણ દરમિયાન આ આઇસોટોપ સિસ્ટીન અને મિથિઓનાઇન એમિનો એસિડમાં દાખલ થાય છે. પરિણામે,બનતા પ્રોટીન રેડિયોએક્ટિવ બને છે. આ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ હર્શી-ચેઝના પ્રયોગમાં આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે પ્રોટીન અને $DNA$ વચ્ચે તફાવત કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.

(D) હર્ષે અને ચેઝ $(1952)$ એ બેક્ટેરિયોફેજ વાયરસનો ઉપયોગ કરીને પ્રયોગો કર્યા જે $E. coli$ બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડે છે. તેમણે કેટલાક વાયરસને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી $DNA$ ને લેબલ કરી શકાય અને અન્યને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેર્યા જેથી પ્રોટીનને લેબલ કરી શકાય. વાયરસને બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડવા દીધા પછી,તેમણે અવલોકન કર્યું કે બેક્ટેરિયલ કોષોની અંદર માત્ર રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ જોવા મળ્યું હતું,જ્યારે રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર બહાર જ રહ્યું હતું. આનાથી સ્પષ્ટ પુરાવો મળ્યો કે $DNA$ એ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે,પ્રોટીન નહીં.

(C) હર્શી-ચેઝ પ્રયોગ (ટ્રાન્સડક્શન પ્રયોગ) માં,આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે પ્રોટીન અને $DNA$ વચ્ચે તફાવત કરવા માટે રેડિયોએક્ટિવ આઇસોટોપ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.
$1.$ પ્રોટીનમાં સલ્ફર હોય છે પરંતુ ફોસ્ફરસ હોતું નથી. તેથી,પ્રોટીન કોટને લેબલ કરવા માટે બેક્ટેરિયોફેજને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવ્યા હતા.
$2.$ $DNA$ માં ફોસ્ફરસ હોય છે પરંતુ સલ્ફર હોતું નથી. તેથી,$DNA$ ને લેબલ કરવા માટે બેક્ટેરિયોફેજને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ ધરાવતા માધ્યમમાં ઉછેરવામાં આવ્યા હતા.
આમ,પ્રોટીન અને $DNA$ માટે અનુક્રમે $^{35}S$ અને $^{32}P$ આઇસોટોપ્સનો ઉપયોગ થયો હતો.

(D) $S^{35}$ રેડિયોઆઈસોટોપ $DNA$ લેબલિંગ આધારિત અભ્યાસ માટે યોગ્ય નથી કારણ કે $DNA$ માં સલ્ફર હોતું નથી.
$S^{35}$ પ્રોટીન લેબલિંગ આધારિત અભ્યાસ માટે યોગ્ય છે કારણ કે પ્રોટીનમાં સલ્ફર ધરાવતા એમિનો એસિડ્સ જેવા કે મિથિઓનાઈન અને સિસ્ટીન હોય છે.

(B) આનુવંશિક દ્રવ્ય એ પદાર્થ છે જે જૈવિક માહિતીને એક પેઢીમાંથી બીજી પેઢીમાં વહન કરે છે. લગભગ તમામ સજીવોમાં,$DNA$ (ડીઓક્સિરીબોન્યુક્લિક એસિડ) પ્રાથમિક આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે. તેમાં સજીવના વિકાસ,અસ્તિત્વ અને પ્રજનન માટે જરૂરી સૂચનાઓ હોય છે. જોકે પ્રોટીન,લિપિડ અને કાર્બોદિત એ કોષીય બંધારણ અને કાર્ય માટે આવશ્યક જૈવ-અણુઓ છે,પરંતુ તેઓ પ્રાથમિક આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરતા નથી.

(D) આનુવંશિક દ્રવ્ય એ એક એવો પદાર્થ છે જે જૈવિક માહિતીને એક પેઢીમાંથી બીજી પેઢીમાં વહન કરે છે.
મોટાભાગના સજીવોમાં, $DNA$ (ડીઓક્સિરીબોન્યુક્લિક એસિડ) પ્રાથમિક આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે.
કેટલાક વાયરસમાં (દા.ત., ટોબેકો મોઝેક વાયરસ, $Q\beta$ બેક્ટેરિયોફેજ), $RNA$ (રીબોન્યુક્લિક એસિડ) આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેથી, $DNA$ અને $RNA$ બંને વિવિધ જૈવિક પ્રણાલીઓમાં આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.

(B) મોટા ભાગના સજીવોમાં $DNA$ (ડીઓક્સિરીબોન્યુક્લિક એસિડ) પ્રાથમિક આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે કાર્ય કરે છે.
તે તમામ જાણીતા સજીવો અને ઘણા વાયરસના વિકાસ,કાર્ય,વૃદ્ધિ અને પ્રજનન માટે આનુવંશિક સૂચનાઓનું વહન કરે છે.
જોકે કેટલાક વાયરસ તેમના આનુવંશિક દ્રવ્ય તરીકે $RNA$ નો ઉપયોગ કરે છે,પરંતુ તેની રાસાયણિક સ્થિરતા અને જટિલ માહિતી સંગ્રહિત કરવાની ક્ષમતાને કારણે મોટાભાગના સજીવો માટે $DNA$ એ સાર્વત્રિક આનુવંશિક દ્રવ્ય છે.

(B) આણ્વિક જીવવિજ્ઞાનની મધ્યસ્થ પ્રણાલી (Central Dogma) મુજબ જનીનિક માહિતીનો પ્રવાહ $DNA \rightarrow RNA \rightarrow \text{Protein}$ (પ્રોટીન) તરફ હોય છે.
રિટ્રોવાયરસ, જેમ કે $HIV$, આ એકમાર્ગી પ્રવાહને અનુસરતા નથી કારણ કે તેમની પાસે રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેઝ નામનો ઉત્સેચક હોય છે.
આ ઉત્સેચક તેમને $RNA$ ટેમ્પલેટમાંથી $DNA$ બનાવવાની ક્ષમતા આપે છે, જેને રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન $(RNA \rightarrow DNA)$ કહેવામાં આવે છે.
તેથી, રિટ્રોવાયરસ એ મધ્યસ્થ પ્રણાલીના અપવાદ છે.

(C) રૂપાંતરણીય સિદ્ધાંત $1928$ માં ફ્રેડરિક ગ્રિફિથ દ્વારા $Streptococcus$ $pneumoniae$ બેક્ટેરિયા પરના તેમના પ્રયોગો દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો.
તેમણે અવલોકન કર્યું કે બિન-રોગકારક બેક્ટેરિયાના સ્ટ્રેનને જ્યારે ગરમીથી મૃત રોગકારક બેક્ટેરિયા સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે રોગકારક સ્ટ્રેનમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે, જે 'રૂપાંતરણીય સિદ્ધાંત' ના સ્થાનાંતરણનું સૂચન કરે છે.

(A) હર્શી અને ચેઈઝનો પ્રયોગ $(1952)$ બેક્ટેરિયોફેજ પર કરવામાં આવ્યો હતો,જે સાબિત કરે છે કે $DNA$ એ જનીનદ્રવ્ય છે.
$1$. $P$ એ સંક્રમણ (Infection) દર્શાવે છે: બેક્ટેરિયોફેજ બેક્ટેરિયાની કોષદીવાલ સાથે જોડાય છે અને તેનું જનીનદ્રવ્ય યજમાન કોષમાં દાખલ કરે છે.
$2$. $Q$ એ બ્લેન્ડિંગ (Blending) દર્શાવે છે: બ્લેન્ડરમાં હલાવીને બેક્ટેરિયામાંથી વાયરલ કવચ દૂર કરવામાં આવે છે.
$3$. $R$ એ સેન્ટ્રિફ્યુગેશન (Centrifugation) દર્શાવે છે: મિશ્રણને સેન્ટ્રિફ્યુજ કરવામાં આવે છે જેથી ભારે બેક્ટેરિયલ કોષો (પેલેટ) અને હલકા વાયરલ કવચ (નિતાર/સુપરનેટન્ટ) અલગ થઈ શકે.
તેથી,સાચો ક્રમ $P = \text{સંક્રમણ}, Q = \text{બ્લેન્ડિંગ}, R = \text{સેન્ટ્રિફ્યુગેશન}$ છે.

(C) કયા સજીવોમાં $RNA$ જનીનદ્રવ્ય તરીકે હોય છે તે નક્કી કરવા માટે,દરેકનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$1$. $TMV$ (ટોબેકો મોઝેક વાયરસ): તેમાં $RNA$ જનીનદ્રવ્ય તરીકે હોય છે.
$2$. માનવ: તેમાં $DNA$ જનીનદ્રવ્ય તરીકે હોય છે.
$3$. બેક્ટેરિયા: તેમાં $DNA$ જનીનદ્રવ્ય તરીકે હોય છે.
$4$. $Q\beta$ બેક્ટેરિયોફેઝ: તેમાં $RNA$ જનીનદ્રવ્ય તરીકે હોય છે.
$5$. બેક્ટેરિયોફેઝ $\lambda$: તેમાં $DNA$ જનીનદ્રવ્ય તરીકે હોય છે.
$6$. યીસ્ટ: તેમાં $DNA$ જનીનદ્રવ્ય તરીકે હોય છે.
$7$. મકાઈ: તેમાં $DNA$ જનીનદ્રવ્ય તરીકે હોય છે.
$8$. $\phi \times 174$ બેક્ટેરિયોફેઝ: તેમાં $DNA$ જનીનદ્રવ્ય તરીકે હોય છે.
$9$. રિટ્રોવાયરસ: તેમાં $RNA$ જનીનદ્રવ્ય તરીકે હોય છે.
આમ,$RNA$ જનીનદ્રવ્ય ધરાવતા સજીવો $TMV$,$Q\beta$ બેક્ટેરિયોફેઝ અને રિટ્રોવાયરસ છે. કુલ સંખ્યા $3$ થાય છે.

(D) એવરી,મેકલીઓડ અને મેકકાર્ટી દ્વારા કરવામાં આવેલા રૂપાંતરણના પ્રયોગમાં,તે સાબિત થયું હતું કે $DNA$ એ જ આનુવંશિક દ્રવ્ય છે. જ્યારે $DNAase$ ઉત્સેચક ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $DNA$ નું પાચન કરે છે,જેના કારણે રૂપાંતરણની પ્રક્રિયા અટકી જાય છે. તેથી,સાચો જવાબ $DNAase$ છે.

(C) ગ્રીફિથના રૂપાંતરણના પ્રયોગમાં,જ્યારે ગરમીથી મૃત કરાયેલ $S$-સ્ટ્રેઈન (રોગકારક) બેક્ટેરિયાને જીવંત $R$-સ્ટ્રેઈન (બિન-રોગકારક) બેક્ટેરિયા સાથે મિશ્ર કરીને ઉંદરમાં દાખલ કરવામાં આવ્યા,ત્યારે ઉંદર મૃત્યુ પામ્યો.
આનું કારણ એ છે કે જીવંત $R$-સ્ટ્રેઈન બેક્ટેરિયા,ગરમીથી મૃત કરાયેલ $S$-સ્ટ્રેઈન બેક્ટેરિયામાંથી મુક્ત થયેલા જનીન દ્રવ્ય દ્વારા રોગકારક $S$-સ્ટ્રેઈન બેક્ટેરિયામાં રૂપાંતરિત થયા હતા.
તેથી,ન્યુમોનિયા થવાને કારણે ઉંદર મૃત્યુ પામે છે.

(A) ફ્રેડરિક ગ્રિફિથના રૂપાંતરણના પ્રયોગમાં,તેમણે ઉંદરોમાં ગરમીથી મૃત $S$-સ્ટ્રેઈન (રોગકારક) અને જીવંત $R$-સ્ટ્રેઈન (બિન-રોગકારક) બેક્ટેરિયાનું મિશ્રણ ઈન્જેક્ટ કર્યું હતું.
જોકે $S$-સ્ટ્રેઈન ગરમીથી મૃત હતા અને $R$-સ્ટ્રેઈન બિન-રોગકારક હતા,છતાં ઉંદરો મૃત્યુ પામ્યા હતા.
મૃત ઉંદરોની તપાસ કરતા,ગ્રિફિથને તેમાંથી જીવંત $S$-સ્ટ્રેઈન બેક્ટેરિયા પ્રાપ્ત થયા હતા.
આના પરથી એ નિષ્કર્ષ નીકળ્યો કે $R$-સ્ટ્રેઈન બેક્ટેરિયાનું ગરમીથી મૃત $S$-સ્ટ્રેઈન બેક્ટેરિયા દ્વારા 'રૂપાંતરણ' (transformation) થયું હતું,જેના કારણે તેમણે રોગકારકતાનો ગુણધર્મ પ્રાપ્ત કર્યો હતો.

(B) હર્શી-ચેઝ પ્રયોગમાં,'બ્લેન્ડિંગ' તબક્કામાં બેક્ટેરિયા અને બેક્ટેરિયોફેઝના મિશ્રણને બ્લેન્ડરમાં હલાવવામાં આવે છે.
આ યાંત્રિક પ્રક્રિયા વાયરલ $DNA$ યજમાન કોષમાં દાખલ થયા પછી બેક્ટેરિયલ કોષની દીવાલની બહાર ચોંટેલા ખાલી વાયરલ પ્રોટીન કોટ (કેપ્સિડ) ને દૂર કરવા માટે જરૂરી છે.
આ કોટને અલગ કરીને,સંશોધકો એ સાબિત કરી શક્યા કે માત્ર $DNA$ જ બેક્ટેરિયામાં પ્રવેશ્યું હતું,જ્યારે પ્રોટીન બહાર જ રહ્યું હતું.

(D) હર્શી અને ચેઝના પ્રયોગ $(1952)$ માં બેક્ટેરિયોફેજનો ઉપયોગ કરીને એ નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું કે $DNA$ કે પ્રોટીનમાંથી કયું જનીનદ્રવ્ય છે.
તેમણે બેક્ટેરિયોફેજના $DNA$ ને રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ વડે અને પ્રોટીન કવચને રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ વડે લેબલ કર્યું હતું.
બેક્ટેરિયોફેજને $E. coli$ બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડવા દીધા પછી,તેમણે અવલોકન કર્યું કે માત્ર રેડિયોએક્ટિવ ફોસ્ફરસ $(^{32}P)$ બેક્ટેરિયલ કોષોની અંદર જોવા મળ્યું હતું,જ્યારે રેડિયોએક્ટિવ સલ્ફર $(^{35}S)$ બહાર જ રહ્યું હતું.
આનાથી સાબિત થયું કે $DNA$ એ જનીનદ્રવ્ય છે જે યજમાન કોષમાં પ્રવેશે છે,પ્રોટીન નહીં.

(A) બેક્ટેરિયોફેઝ એ એક પ્રકારનો વાયરસ છે જે ખાસ કરીને બેક્ટેરિયાને ચેપ લગાડે છે અને તેની અંદર પ્રજનન કરે છે.
આ વાયરસ બેક્ટેરિયાના કોષની સપાટી પર જોડાય છે અને પોતાનું જનીનદ્રવ્ય ($DNA$ અથવા $RNA$) યજમાન કોષમાં દાખલ કરે છે.
હર્શી-ચેઝના પ્રયોગમાં $DNA$ એ જ જનીનદ્રવ્ય છે તે સાબિત કરવા માટે બેક્ટેરિયોફેઝનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.