UPSC MainsZOOLOGY-PAPER-II202315 Marks
Q11.

विभिन्न तरीकों का वर्णन कीजिए जिनके परिणामस्वरूप किसी जनसंख्या में जीन आवृत्तियों में परिवर्तन होता है ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें जनसंख्या में जीन आवृत्तियों में परिवर्तन लाने वाले विभिन्न कारकों को विस्तार से बताना होगा। उत्तर में, हमें उत्परिवर्तन, प्राकृतिक चयन, आनुवंशिक विचलन, जीन प्रवाह और गैर-यादृच्छिक संभोग जैसे कारकों पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए। प्रत्येक कारक को स्पष्ट रूप से परिभाषित करें और उदाहरणों के साथ समझाएं। संरचना के लिए, एक परिचय, मुख्य भाग (प्रत्येक कारक के लिए उपशीर्षक के साथ), और एक निष्कर्ष का उपयोग करें।

Model Answer

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Introduction

जीन आवृत्ति, किसी आबादी में किसी विशेष जीन के विभिन्न रूपों (एलील) की सापेक्ष आवृत्ति को दर्शाती है। किसी जनसंख्या में जीन आवृत्तियों में परिवर्तन, विकासवादी परिवर्तन का आधार है। ये परिवर्तन विभिन्न कारकों के कारण हो सकते हैं, जो जनसंख्या की आनुवंशिक संरचना को प्रभावित करते हैं। हार्डी-वेइनबर्ग सिद्धांत, जो एक स्थिर आबादी में जीन और जीनोटाइप आवृत्तियों की स्थिरता का वर्णन करता है, से विचलन इन परिवर्तनों को समझने में महत्वपूर्ण है। जीन आवृत्तियों में परिवर्तन, प्रजातियों के अनुकूलन और अस्तित्व के लिए आवश्यक हैं।

जनसंख्या में जीन आवृत्तियों में परिवर्तन के तरीके

जनसंख्या में जीन आवृत्तियों में परिवर्तन कई कारकों के कारण हो सकता है। इनमें से कुछ प्रमुख कारक निम्नलिखित हैं:

1. उत्परिवर्तन (Mutation)

उत्परिवर्तन, डीएनए अनुक्रम में होने वाला एक स्थायी परिवर्तन है। यह जीन आवृत्तियों में परिवर्तन का प्राथमिक स्रोत है, क्योंकि यह नए एलील उत्पन्न करता है। उत्परिवर्तन यादृच्छिक होते हैं और लाभकारी, हानिकारक या तटस्थ हो सकते हैं।

  • उदाहरण: सिकल सेल एनीमिया, एक आनुवंशिक विकार है जो हीमोग्लोबिन जीन में उत्परिवर्तन के कारण होता है।

2. प्राकृतिक चयन (Natural Selection)

प्राकृतिक चयन, वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा बेहतर अनुकूलित जीव जीवित रहने और प्रजनन करने की अधिक संभावना रखते हैं, जिससे उनके लाभकारी एलील अगली पीढ़ी में अधिक सामान्य हो जाते हैं।

  • उदाहरण: औद्योगिक मेलानिज्म, जिसमें औद्योगिक क्रांति के दौरान प्रदूषण के कारण गहरे रंग के पतंगों की आवृत्ति बढ़ गई, क्योंकि वे शिकारियों से बेहतर छलावरण प्रदान करते थे।

3. आनुवंशिक विचलन (Genetic Drift)

आनुवंशिक विचलन, यादृच्छिक घटनाओं के कारण जीन आवृत्तियों में परिवर्तन है। यह छोटे आबादी में अधिक महत्वपूर्ण होता है, जहां यादृच्छिक उतार-चढ़ाव जीन आवृत्तियों को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकते हैं।

  • बॉटलनेक प्रभाव (Bottleneck Effect): जब किसी आबादी का आकार नाटकीय रूप से कम हो जाता है, तो जीन पूल में विविधता कम हो जाती है।
  • संस्थापक प्रभाव (Founder Effect): जब एक छोटा समूह आबादी से अलग होकर एक नई आबादी स्थापित करता है, तो नई आबादी में मूल आबादी की तुलना में जीन आवृत्तियों का एक अलग सेट हो सकता है।

4. जीन प्रवाह (Gene Flow)

जीन प्रवाह, दो या अधिक आबादी के बीच एलील का स्थानांतरण है। यह जीन आवृत्तियों को समान बना सकता है और आनुवंशिक विविधता को बढ़ा सकता है।

  • उदाहरण: पराग के माध्यम से पौधों के बीच जीन प्रवाह, या जानवरों के प्रवास के माध्यम से।

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

गैर-यादृच्छिक संभोग, जब जीव अपनी आनुवंशिक संरचना के आधार पर साथी चुनते हैं। यह जीन आवृत्तियों को बदल सकता है, लेकिन यह स्वयं विकास का कारण नहीं बनता है।

  • इनब्रीडिंग (Inbreeding): करीबी रिश्तेदारों के बीच संभोग, जो हानिकारक पुन:प्रभावी एलील की आवृत्ति को बढ़ा सकता है।
  • चयनात्मक संभोग (Assortative Mating): समान लक्षणों वाले जीवों के बीच संभोग।
कारक परिणाम उदाहरण
उत्परिवर्तन नए एलील का निर्माण सिकल सेल एनीमिया
प्राकृतिक चयन अनुकूल एलील की आवृत्ति में वृद्धि औद्योगिक मेलानिज्म
आनुवंशिक विचलन यादृच्छिक जीन आवृत्ति परिवर्तन बॉटलनेक प्रभाव, संस्थापक प्रभाव
जीन प्रवाह आनुवंशिक विविधता में वृद्धि पराग के माध्यम से पौधों के बीच जीन प्रवाह
गैर-यादृच्छिक संभोग जीनोटाइप आवृत्तियों में परिवर्तन इनब्रीडिंग, चयनात्मक संभोग

Conclusion

संक्षेप में, जीन आवृत्तियों में परिवर्तन उत्परिवर्तन, प्राकृतिक चयन, आनुवंशिक विचलन, जीन प्रवाह और गैर-यादृच्छिक संभोग जैसे विभिन्न कारकों के कारण होता है। ये कारक जनसंख्या की आनुवंशिक संरचना को प्रभावित करते हैं और विकासवादी परिवर्तन का आधार बनते हैं। इन कारकों को समझना, प्रजातियों के अनुकूलन और अस्तित्व को समझने के लिए महत्वपूर्ण है। भविष्य में, जलवायु परिवर्तन और मानव गतिविधियों के कारण जीन आवृत्तियों में और अधिक परिवर्तन होने की संभावना है, जिसके पारिस्थितिक तंत्र पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ 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

एलील (Allele)
एलील, एक जीन के विभिन्न रूप हैं जो एक ही जीन के स्थान पर क्रोमोसोम पर पाए जाते हैं।
हार्डी-वेइनबर्ग सिद्धांत (Hardy-Weinberg Principle)
यह सिद्धांत बताता है कि एक आदर्श आबादी में, जहां कोई उत्परिवर्तन, प्राकृतिक चयन, आनुवंशिक विचलन, जीन प्रवाह या गैर-यादृच्छिक संभोग नहीं होता है, तो एलील और जीनोटाइप आवृत्तियाँ पीढ़ी दर पीढ़ी स्थिर रहेंगी।

Key Statistics

मानव जीनोम में लगभग 3 बिलियन बेस जोड़े होते हैं, जिनमें से लगभग 0.1% में उत्परिवर्तन होता है।

Source: नेशनल ह्यूमन जीनोम रिसर्च इंस्टीट्यूट (2023)

अनुमान है कि मानव आबादी में लगभग 80% आनुवंशिक विविधता विभिन्न आबादी के बीच पाई जाती है, जबकि केवल 20% एक ही आबादी के भीतर पाई जाती है।

Source: सेक्रे, एच.सी. एट अल. (2002)

Examples

एंटीबायोटिक प्रतिरोध (Antibiotic Resistance)

बैक्टीरिया में एंटीबायोटिक प्रतिरोध, प्राकृतिक चयन का एक उत्कृष्ट उदाहरण है। एंटीबायोटिक दवाओं के संपर्क में आने वाले बैक्टीरिया में, जो बैक्टीरिया एंटीबायोटिक दवाओं के प्रतिरोधी होते हैं, वे जीवित रहते हैं और प्रजनन करते हैं, जिससे प्रतिरोधी बैक्टीरिया की आवृत्ति बढ़ जाती है।

Frequently Asked Questions

क्या जीन प्रवाह हमेशा लाभकारी होता है?

नहीं, जीन प्रवाह हमेशा लाभकारी नहीं होता है। यह हानिकारक एलील को भी फैला सकता है, जिससे जनसंख्या की फिटनेस कम हो सकती है।

Topics Covered

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