UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II202210 Marks150 Words
Q4.

हार्डी-विनबर्ग के साम्यावस्था के नियम की व्याख्या कीजिए तथा उन कारकों का उल्लेख कीजिए जो साम्यावस्था को अनियमित करते हैं।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले हार्डी-विनबर्ग नियम को स्पष्ट रूप से परिभाषित करें और इसके मूलभूत सिद्धांतों को समझाएं। फिर, उन कारकों पर विस्तार से चर्चा करें जो इस नियम से विचलन का कारण बनते हैं, जैसे कि उत्परिवर्तन, आनुवंशिक प्रवाह, गैर-यादृच्छिक संभोग, प्राकृतिक चयन और जनसंख्या का आकार। उत्तर को स्पष्ट और संक्षिप्त रखने के लिए उदाहरणों का उपयोग करें। संरचना इस प्रकार होनी चाहिए: परिचय, हार्डी-विनबर्ग नियम की व्याख्या, विचलन के कारक, और निष्कर्ष।

Model Answer

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Introduction

हार्डी-विनबर्ग नियम, जिसे हार्डी-विनबर्ग साम्यावस्था के नियम के रूप में भी जाना जाता है, जनसंख्या आनुवंशिकी का एक मूलभूत सिद्धांत है। यह बताता है कि एक आदर्श जनसंख्या में, जहाँ उत्परिवर्तन, आनुवंशिक प्रवाह, गैर-यादृच्छिक संभोग और प्राकृतिक चयन जैसे कारक अनुपस्थित हैं, एलिल और जीनोटाइप आवृत्तियाँ पीढ़ी दर पीढ़ी स्थिर रहती हैं। यह नियम 1908 में गोडफ्रे हार्डी और विल्हेम विनरबर्ग द्वारा स्वतंत्र रूप से प्रस्तावित किया गया था। यह नियम जनसंख्या में आनुवंशिक विविधता के अध्ययन और विकासवादी प्रक्रियाओं को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण आधार प्रदान करता है।

हार्डी-विनबर्ग नियम की व्याख्या

हार्डी-विनबर्ग नियम दो मुख्य सिद्धांतों पर आधारित है:

  • एलिल आवृत्तियों का स्थिरीकरण: यदि एक लोक में दो एलिल A और a हैं, तो उनकी आवृत्तियाँ (p और q क्रमशः) समय के साथ स्थिर रहती हैं, जहाँ p + q = 1।
  • जीनोटाइप आवृत्तियों का स्थिरीकरण: यदि एलिल आवृत्तियाँ स्थिर हैं, तो जीनोटाइप आवृत्तियाँ (AA, Aa, और aa) भी स्थिर रहेंगी, जो p2 + 2pq + q2 = 1 द्वारा दर्शाई जाती हैं।

यह नियम कुछ मान्यताओं पर निर्भर करता है:

  • कोई उत्परिवर्तन नहीं
  • कोई आनुवंशिक प्रवाह नहीं (प्रवासन)
  • यादृच्छिक संभोग
  • कोई प्राकृतिक चयन नहीं
  • बड़ी जनसंख्या का आकार

साम्यावस्था को अनियमित करने वाले कारक

वास्तविक दुनिया में, हार्डी-विनबर्ग नियम की मान्यताओं को पूरा करना मुश्किल है। इसलिए, कई कारक साम्यावस्था को बाधित करते हैं:

1. उत्परिवर्तन (Mutation)

उत्परिवर्तन एलिल आवृत्तियों में परिवर्तन का एक प्राथमिक स्रोत है। यह नए एलिल पेश करता है या मौजूदा एलिल की आवृत्तियों को बदलता है, जिससे साम्यावस्था बाधित होती है।

2. आनुवंशिक प्रवाह (Gene Flow)

आनुवंशिक प्रवाह, जिसे जीन प्रवासन भी कहा जाता है, विभिन्न आबादी के बीच एलिल का स्थानांतरण है। यह एलिल आवृत्तियों को बदलता है और साम्यावस्था को बाधित करता है। उदाहरण के लिए, यदि एक आबादी में एक दुर्लभ एलिल है और दूसरे आबादी में यह सामान्य है, तो प्रवासन से दुर्लभ एलिल की आवृत्ति बढ़ सकती है।

3. गैर-यादृच्छिक संभोग (Non-random Mating)

गैर-यादृच्छिक संभोग, जैसे कि अंतःप्रजनन (inbreeding) या सहयोगी संभोग (assortative mating), जीनोटाइप आवृत्तियों को बदल सकता है, लेकिन एलिल आवृत्तियों को नहीं। हालांकि, यह आनुवंशिक विविधता को कम कर सकता है और हानिकारक जीनोटाइप की आवृत्ति बढ़ा सकता है।

4. प्राकृतिक चयन (Natural Selection)

प्राकृतिक चयन उन व्यक्तियों को जीवित रहने और प्रजनन करने का लाभ देता है जिनके पास कुछ एलिल होते हैं। यह एलिल आवृत्तियों को बदलता है और साम्यावस्था को बाधित करता है। उदाहरण के लिए, यदि एक आबादी में एक एलिल है जो बीमारी के प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाता है, तो प्राकृतिक चयन उस एलिल की आवृत्ति को बढ़ाएगा।

5. जनसंख्या का आकार (Population Size)

छोटी आबादी में, आनुवंशिक बहाव (genetic drift) एलिल आवृत्तियों में यादृच्छिक परिवर्तन का कारण बन सकता है। यह साम्यावस्था को बाधित करता है और आनुवंशिक विविधता को कम कर सकता है।

कारक प्रभाव
उत्परिवर्तन नए एलिल का परिचय, एलिल आवृत्तियों में परिवर्तन
आनुवंशिक प्रवाह एलिल का स्थानांतरण, एलिल आवृत्तियों में परिवर्तन
गैर-यादृच्छिक संभोग जीनोटाइप आवृत्तियों में परिवर्तन
प्राकृतिक चयन अनुकूल एलिल की आवृत्ति में वृद्धि
जनसंख्या का आकार आनुवंशिक बहाव, एलिल आवृत्तियों में यादृच्छिक परिवर्तन

Conclusion

हार्डी-विनबर्ग नियम जनसंख्या आनुवंशिकी में एक महत्वपूर्ण अवधारणा है, जो हमें यह समझने में मदद करती है कि आनुवंशिक विविधता कैसे बदलती है। हालांकि, यह नियम कुछ आदर्श मान्यताओं पर आधारित है जो वास्तविक दुनिया में शायद ही कभी पूरी होती हैं। उत्परिवर्तन, आनुवंशिक प्रवाह, गैर-यादृच्छिक संभोग, प्राकृतिक चयन और जनसंख्या का आकार जैसे कारक साम्यावस्था को बाधित करते हैं और जनसंख्या में आनुवंशिक परिवर्तन का कारण बनते हैं। इन कारकों को समझकर, हम विकासवादी प्रक्रियाओं और जनसंख्या आनुवंशिकी के जटिलताओं को बेहतर ढंग से समझ सकते हैं।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

एलिल आवृत्ति (Allele frequency)
किसी जनसंख्या में किसी विशेष एलिल की सापेक्ष आवृत्ति। इसे आमतौर पर दशमलव या प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है।
आनुवंशिक बहाव (Genetic Drift)
एक छोटी आबादी में एलिल आवृत्तियों में यादृच्छिक उतार-चढ़ाव, जो प्रजनन और यादृच्छिक घटनाओं के कारण होता है।

Key Statistics

मानव जीनोम में लगभग 30,000 जीन होते हैं। (स्रोत: राष्ट्रीय मानव जीनोम अनुसंधान संस्थान, 2023)

Source: राष्ट्रीय मानव जीनोम अनुसंधान संस्थान (NHGRI), 2023

मानव आबादी में लगभग 99.9% जीनोम समान है। (स्रोत: विज्ञान पत्रिका, 2022)

Source: विज्ञान पत्रिका, 2022

Examples

सिंथेटिक मलेरिया प्रतिरोध

अफ्रीका में, सिकल सेल एनीमिया के एलिल की उच्च आवृत्ति मलेरिया के खिलाफ प्रतिरोध प्रदान करती है। यह प्राकृतिक चयन का एक उदाहरण है, जहाँ एक हानिकारक एलिल एक विशिष्ट वातावरण में फायदेमंद हो जाता है।

Frequently Asked Questions

क्या हार्डी-विनबर्ग नियम हमेशा लागू होता है?

नहीं, हार्डी-विनबर्ग नियम केवल आदर्श परिस्थितियों में लागू होता है। वास्तविक दुनिया में, कई कारक साम्यावस्था को बाधित करते हैं, इसलिए यह नियम अक्सर एक अनुमान के रूप में उपयोग किया जाता है।

Topics Covered

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