Закон Харди — Вайнберга
Закон Харди — Вайнберга показывает, как связаны частоты аллелей и генотипов в идеальной популяции. Если условия закона выполняются, частоты аллелей и генотипов из поколения в поколение остаются постоянными.
Закон применяют к диплоидным организмам и одному гену с двумя аллелями, например \(A\) и \(a\). Частота аллеля \(A\) обозначается \(p\), а частота аллеля \(a\) — \(q\). Понятие частоты аллеля подробнее раскрывает бет «Частота аллеля». Закон является математической основой понятия «генетическое равновесие популяции» и изучается в составе «популяции как единицы эволюции».
Формула
Здесь \(p^2\) — частота генотипа \(AA\), \(2pq\) — частота гетерозиготного генотипа \(Aa\), а \(q^2\) — частота генотипа \(aa\). Сумма частот всех генотипов равна единице, то есть 100%.
Пусть частота аллеля \(A\) равна \(p=0{,}7\), тогда \(q=1-0{,}7=0{,}3\). В равновесной популяции частота \(AA\) равна \(p^2=0{,}49\) (49%), \(Aa\) — \(2pq=0{,}42\) (42%), а \(aa\) — \(q^2=0{,}09\) (9%).
Закон Харди — Вайнберга не утверждает, что любая реальная популяция обязательно находится в равновесии. Это модель идеальной популяции. Отбор, мутации, миграции, случайные изменения численности и неслучайное скрещивание нарушают равновесие и могут изменять частоты аллелей.
Если \(q=0{,}2\), какова частота гетерозигот \(Aa\) в равновесной популяции?
Главное
- В идеальной популяции частоты аллелей постоянны: \(p+q=1\).
- Частоты генотипов рассчитывают по формуле \(p^2+2pq+q^2=1\).
- Нарушение условий закона приводит к изменению генетической структуры популяции.