Hardy-Weinberg-Gleichgewicht

Begriff der Populationsgenetik.

In einer idealen Population verändern sich die Häufigkeiten der Allele nicht, sie befindet sich im Gleichgewicht. Das bedeutet, dass in einer idealen Population keine Evolution stattfindet.

Kennzeichen einer idealen Population

• Panmixie: Alle Paarungen, auch von Trägern verschiedener Genotypen, sind gleich wahrscheinlich und gleich erfolgreich.
• Große Individuenzahl (mehr als 10000): Der zufällige Verlust eines Individuums veändert praktisch nicht die Häufigkeit der Allele.
• Selektion: Es gibt keinen Selektinsvor- oder -nachteil für die Träger bestimmter Geno- oder Phänotypen.
• Mutation: Es fnden keine Mutationen statt.
• Migration: Es finden keine Zu- oder Abwanderungen statt, die die Allelenfrequenz deutlich verändert.

Die ideale Population ist ein theoretisches Konstrukt. In der Realität existieren keine idealen Populationen. Mindestens eine Bedingung wird nicht erfüllt. Es findet also Evolution statt.

Berechnungsformeln

Allelenfrequenzen:

• p(A) + q(a) = 1
• p² + 2 p(A)q(a) + q²(a) = 1

Genotypfrequenzen:

• h(AA) = p²
• h(Aa) = 2 p(A)q(a)
• h(aa) = q²(a)

A = dominantes Allel a = rezesives Allel

Mit Hilfe dieser Formeln lässt sich für die Häufigkeit eines Allels in einer Population berechnen, wenn die Häufigkeiten der Genotypen bekannt sind bzw. die Häufigkeit eines Genotyps, wenn die Allelfrequenz bekannt ist.

Beispiel:

Die Häufigkeit für Phenylketonurie beträgt 1 : 10000: h(aa) = 0,0001

damit ist q(a) = 0,01 und p(A) = 0,99.

Die Häufigkeit der Überträger ist damit h(Aa) = 2 p(A)q(a) = 0,0198

Von 10000 Individuen haben also

• 9801 den Genotyp AA und sind phänotypisch gesund
• 198 den Genotyp Aa und sind zwar phänotypisch gesund, können aber das krankmachende Allel an die nächste Generation weitergeben.
• 1 den Genotyp aa und ist an Phenylkentonurie erkrankt