Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Autor: Leandro Alegsa

03-11-2020

Das Hardy-Weinberg-Gesetz wurde von einem englischen Mathematiker, G.H. Hardy, und einem deutschen Arzt, Wilhelm Weinberg, unabhängig voneinander entwickelt. Dieses Konzept ist auch als Hardy-Weinberg-Gleichgewicht, Hardy-Weinberg-Theorem oder Hardy-Weinberg-Prinzip bekannt. Manchmal steht der Name Weinberg an erster Stelle.

Das Gesetz ist eine Grundlage der Populationsgenetik, und es wird auch heute noch den Studenten beigebracht. Es besagt, dass die Proportionen der Allele aller Gene in jeder Population gleich bleiben, sofern sie nicht gestört (gestört) sind. Das gilt für alle Loci auf allen Chromosomen in der Population. Mögliche Störeinflüsse sind:

♦ Genmutation

♦ natürliche Auslese

♦ kleine Populationsgröße, bei der Zufallseffekte wie genetische Drift und Inzucht auftreten können. H/W-Populationen werden als unendlich groß angenommen.

♦ assortative Paarung statt zufälliger Paarung. Tatsächlich würde dies die Population in kleine Gruppen aufspalten, siehe Punkt oben.

♦ Migration in die oder aus der untersuchten Bevölkerung.

Daraus folgt, dass jede systematische Veränderung der Häufigkeit von Allelen in einer Population auf die Wirkung einer oder mehrerer dieser Ursachen zurückzuführen sein muss. Natürlich sind, wie alle Aspekte der Mendelschen Vererbung, die erwarteten Anteile der Allele Wahrscheinlichkeiten. Aus diesem Grund wurden statistische Tests von Signifikanz, wie z.B. Standardfehler, entwickelt.

Obwohl alle Veränderungen auf Störungen zurückzuführen sein müssen, führen nicht alle Störungen zu Veränderungen. Der klassische Fall ist die ausgleichende Selektion, wie z.B. der Heterozygotenvorteil: "Heterosis: der Heterozygote an einem Locus ist fitter als jeder Homozygote". Ausgleichende Selektion führt zu einer Gleichgewichtspopulation mit Hardy-Weinberg-Proportionen

Verallgemeinerung

Das Gesetz erlaubt die Vorhersage von Genotyp-Häufigkeiten aus der Kenntnis der Genfrequenzen.

Wenn die Allele A und a in den Proportionen p und q liegen, liegen die drei Zygotentypen AA, Aa und aa in den Proportionen p2: 2pq: q2.

So können Gleichungen in Form von Allelhäufigkeiten geschrieben und Hypothesen über die Vererbung von Phänotypen anhand von Populationsdaten getestet werden.

Fragen und Antworten

F: Wer hat das Hardy-Weinberg-Gesetz entwickelt?

A: Das Hardy-Weinberg-Gesetz wurde unabhängig voneinander von einem englischen Mathematiker, G.H. Hardy, und einem deutschen Arzt, Wilhelm Weinberg, entwickelt.

F: Wie lautet ein anderer Name für das Hardy-Weinberg-Gesetz?

A: Das Konzept ist auch als Hardy-Weinberg-Gleichgewicht, Hardy-Weinberg-Theorem oder Hardy-Weinberg-Prinzip bekannt.

F: Was besagt das Gesetz?

A: Das Gesetz besagt, dass die Proportionen der Allele aller Gene in einer Population gleich bleiben, solange sie nicht gestört werden. Das gilt für alle Loci auf allen Chromosomen in der Population.

F: Welche möglichen Störungen können die Allelhäufigkeiten beeinflussen?

A: Mögliche Störungen sind Genmutation, natürliche Selektion, eine kleine Populationsgröße, bei der zufällige Effekte wie genetische Drift und Inzucht auftreten können, assortative Paarung anstelle von zufälliger Paarung und Migration in die oder aus der untersuchten Population.

F: Wie kommt es zu Veränderungen der Allelhäufigkeit?

A: Jede systematische Veränderung der Allelhäufigkeit in einer Population muss auf die Wirkung einer oder mehrerer dieser Ursachen zurückzuführen sein.

F: Ist die ausgleichende Selektion ein Beispiel für eine Störung, die zu Veränderungen der Allelhäufigkeiten führt?

A: Nein, eine ausgleichende Selektion wie der Heterozygotenvorteil kann zu einer Gleichgewichtspopulation mit Hardy-Weinberg-Verhältnissen führen, ohne dass sich die Allelhäufigkeiten ändern.