सारांश
कक्षा 12 जीव विज्ञान एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 5, "वंशागति के आणविक आधार", DNA की संरचना, उसका प्रतिकृतिकरण, अनुलेखन, आनुवंशिक कूट, अनुवादन, जीन नियमन, मानव जीनोम परियोजना तथा DNA अँगुलिछाप की व्याख्या करता है।
- आनुवंशिक पदार्थ के रूप में DNA — यह अध्याय DNA — एक द्विसूत्री कुंडलित बहुलक — को वंशागति को संग्रहीत एवं संचारित करने वाले अणु के रूप में स्थापित करता है और वॉटसन-क्रिक संरचना के आधार पर बताता है कि क्षार युग्मन किस प्रकार विश्वसनीय सूचना-संग्रह को संभव बनाता है।
- कूट की प्रतिलिपि और पठन — यह प्रतिकृतिकरण, अनुलेखन और अनुवादन को सूचना के एकीकृत प्रवाह के रूप में जोड़ता है — दिखाता है कि अर्धसंरक्षी प्रतिकृतिकरण DNA को कैसे सुरक्षित रखता है और त्रिक आनुवंशिक कूट राइबोसोम पर प्रोटीन संश्लेषण को कैसे निर्देशित करता है।
- जीन अभिव्यक्ति का नियमन — लैक ओपेरॉन को आदर्श के रूप में उपयोग करते हुए अध्याय बताता है कि परिस्थितियों के अनुसार जीन चालू और बंद होते हैं, और यह नियमन कच्चे आनुवंशिक अनुक्रम के ऊपर एक अतिरिक्त स्तर के रूप में महत्त्वपूर्ण है।
- जीनोमिकी और पहचान — अंत में अध्याय आणविक आनुवंशिकी को बड़े पैमाने के अनुप्रयोगों से जोड़ता है — मानव जीनोम परियोजना द्वारा मानव DNA के अनुक्रमण और पहचान के लिए परिवर्तनशील पुनरावर्ती बहुरूपताओं पर आधारित DNA अँगुलिछाप से।
मुख्य बिंदु और सूत्र
- 01DNA एक द्विकुंडलिनी है जिसकी प्रतिसमानांतर सूत्रें हाइड्रोजन बंधों से जुड़ी हैं: A-T (2 H-बंध) और G-C (3 H-बंध); इसकी पिच 3.4 nm तथा प्रति घुमाव ~10 क्षार युग्म होते हैं।
- 02DNA अर्धसंरक्षी रूप से प्रतिकृत होता है — प्रत्येक पुत्री अणु में एक जनक सूत्र होती है — इसे मेसेल्सन और स्टाल (1958) ने E. coli में भारी नाइट्रोजन (¹⁵N) का उपयोग करके सिद्ध किया।
- 03आनुवंशिक कूट एक त्रिक कोडॉन तंत्र है: 61 कोडॉन अमीनो अम्लों को निर्दिष्ट करते हैं और 3 समापन कोडॉन हैं (UAA, UAG, UGA); AUG प्रारंभ कोडॉन है जो मेथिओनीन को कोड करता है।
- 04यूकैरियोटों में प्राथमिक RNA प्रतिलिपियाँ (hnRNA) अनुवादन से पहले स्प्लाइसिंग (इंट्रॉन हटाना, एक्सॉन जोड़ना), कैपिंग और टेलिंग से गुजरती हैं।
- 05E. coli में लैक ओपेरॉन जीन नियमन का क्लासिक आदर्श है: लैक्टोज की अनुपस्थिति में दमनकारी अनुलेखन को रोकता है; लैक्टोज (प्रेरक) दमनकारी को निष्क्रिय कर जीन अभिव्यक्ति संभव बनाता है।
- 06मानव जीनोम परियोजना (1990–2003) ने मानव DNA के ~3164.7 मिलियन क्षार युग्मों का अनुक्रमण किया, ~20,000–25,000 जीनों की पहचान की और पाया कि जीनोम का 2% से कम हिस्सा प्रोटीन के लिए कोड करता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
01अर्धसंरक्षी प्रतिकृतिकरण क्या है और इसे किसने सिद्ध किया?
अर्धसंरक्षी प्रतिकृतिकरण का अर्थ है कि प्रत्येक नए DNA अणु में एक मूल (जनक) सूत्र और एक नवसंश्लेषित सूत्र होती है। मैथ्यू मेसेल्सन और फ्रैंकलिन स्टाल ने 1958 में इसे सिद्ध किया — उन्होंने E. coli को भारी नाइट्रोजन (¹⁵N) माध्यम में उगाकर सामान्य ¹⁴N माध्यम में स्थानांतरित किया; एक पीढ़ी बाद सभी DNA ने मध्यवर्ती (संकर) घनत्व दर्शाया, जिसने अर्धसंरक्षी आदर्श की पुष्टि की।
02हर्शे और चेस ने कैसे सिद्ध किया कि DNA आनुवंशिक पदार्थ है?
अल्फ्रेड हर्शे और मार्था चेस (1952) ने बैक्टीरियोफेज के DNA को रेडियोधर्मी फॉस्फोरस (³²P) से और प्रोटीन को रेडियोधर्मी सल्फर (³⁵S) से लेबल किया, फिर फेज को E. coli संक्रमित करने दिया। विषाणु आवरण को जीवाणुओं से अलग करने पर केवल ³²P (DNA) जीवाणु कोशिकाओं के अंदर और ³⁵S (प्रोटीन) बाहर मिला — इससे निर्णायक रूप से सिद्ध हुआ कि DNA आनुवंशिक पदार्थ है, प्रोटीन नहीं।
03आनुवंशिक कूट की प्रमुख विशेषताएँ क्या हैं?
आनुवंशिक कूट त्रिक है (तीन न्यूक्लियोटाइड = एक कोडॉन); 61 कोडॉन 20 अमीनो अम्लों के लिए कोड करते हैं और 3 समापन कोडॉन हैं; कूट अपभ्रष्ट (degenerate) है — एक अमीनो अम्ल के लिए एकाधिक कोडॉन; यह mRNA पर बिना विराम के सतत पढ़ा जाता है; और यह लगभग सार्वत्रिक है — बैक्टीरिया से मनुष्य तक समान कोडॉन समान अमीनो अम्लों को निर्दिष्ट करते हैं, केवल माइटोकॉन्ड्रिया और कुछ प्रोटोज़ोआ में दुर्लभ अपवाद हैं।
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