Hardyn–Weinbergin laki

Hardyn–Weinbergin laki (tai Hardyn–Weinbergin tasapainolaki, H–W:n periaate; H–W:n genotyyppijakauma) on populaatiogenetiikan perusyhtälö, joka kuvaa alleeli- ja genotyyppifrekvenssien väliset suhteet tasapainopopulaatiossa. Lain muotoilivat toisistaan riippumatta G. H. Hardy ja Wilhelm Weinberg vuonna 1908. == Genotyyppifrekvenssit tasapainopopulaatiossa == Jos diploidin eliön populaatiossa on tietystä geenistä kaksi alleelia (geenityyppiä) A ja a, joiden frekvenssit (osuudet) ovat p ja q, ja populaatiossa pariutumiset tapahtuvat umpimähkään, genotyyppien aa, Aa ja AA frekvenssit ovat vastaavasti :f(\mathbf{AA}) = p^2\, :f(\mathbf{Aa}) = 2pq\, :f(\mathbf{aa}) = q^2\, Nämä geenien satunnaista yhtymistä tsygoottiin kuvaavat frekvenssit saadaan binomin neliöintikaavasta (p + q)^2 = p^2 +2pq + q^2 \,\\!. Jos alleeleja on useampia (a_1, \cdots , a_n), saadaan frekvenssit vastaavasti neliöstä (p_1 + \cdots + p_n)^2, jolloin kaikille homotsygooteille f(a_i a_i) = p_i^2 ja kaikille heterotsygooteille f(a_i a_j) = 2p_ip_j\, Satunnaisesti pariutuvassa populaatiossa alleeli- ja genotyyppifrekvenssit säilyvät muuttumattomina sukupolvesta toiseen, jos mikään evoluutiotekijä, edes sattuma ei vaikuta niihin. Tämä on niin kutsuttu Hardyn–Weinbergin lain tasapaino-ominaisuus. == Hardyn–Weinbergin tasapainon ehdot ja yhtälön käyttö == Hardyn-Weinbergin tasapaino kuvaa ideaalipopulaatiotilannetta, jossa yksilön geenit voidaan katsoa satunnaisotokseksi geenivarastosta, jossa ei tapahdu muutoksia sukupolvien välillä. Yhtälö kuvaa hyvin tilannetta geeneille *diploideissa, *suvullisesti lisääntyvissä, *äärettömän suurissa populaatioissa, joissa *pariutumiskumppanit määräytyvät satunnaisesti (umpimähkäisesti). Ideaalipopulaatio ja sille ennustettu Hardyn-Weinbergin tasapaino on suvullisten eliöiden populaatiogenetiikan nollamalli. Karkeasti yleistäen voidaan sanoa, että populaatiogenetiikka tieteenalana käsittelee poikkeamia tästä ideaalitilanteesta. Näitä poikkeamia aiheuttavat *Evoluutiotekijät **luonnonvalinta (genotyyppien erilainen kelpoisuus, alleelifrekvenssien muutokset) **geneettinen ajautuminen (äärellisestä populaatiokoosta johtuvan sattuman aiheuttamat geenifrekvenssien muutokset) **mutaatio **geenivirta *Poikkeamat umpimähkäisestä pariutumisesta: geneettinen populaatiorakenne **sukusiitos (lähisukuisten yksilöiden taipumus pariutua keskenään, ääritapaus itsesiitos) **assortatiivinen pariutuminen (geneettisesti samankaltaisten yksilöiden taipumus pariutua keskenään, sukulaisuudesta riippumattakin) **osapopulaatiorakenne (populaation koostuminen toisistaan osittain eristyneistä ja toisistaan erilaistuneista osista) Populaatiorakennetta kuvataan yleisesti Wrightin F-tunnusluvuilla (), jotka mittaavat ja ennustavat ei-umpimähkäisyyden aihettamaa heterotsygoottisten genotyyppien suhteellista vajausta Hardyn-Weinbergin tasapainofrekvenssiin verrattuna: :F = 1 – (heterotsygoottien havaittu osuus)/(heterotsygoottien odotettu osuus) ==Kirjallisuutta== *Futuyma, D.J. (1997) Evolutionary Biology, 3rd edition. Sinauer, Mass. ==Aiheesta muualla== *Hardy-Weinberg Equilibrium Calculator *Population Genetics Simulator *Online Hardy-Weinberg equilibrium tests and drawing of de Finetti diagrams Luokka:Populaatiogenetiikka