Hardy-Weinbergs lov

Anta at et gen finnes i to utgaver (alleler), A og B, i en populasjon av en diploid organisme (for eksempel mennesker). Genfrekvensen av allel A betegnes p og genfrekvensen av allel B betegnes q, slik at p + q = 1. Hvis p = 0,2 betyr det at 20 prosent av allelene i populasjonen er av type A. Dette betyr i dette eksempelet at 80 prosent av allelene er av type B (q = 1-p = 0,8).

Om populasjonen er i Hardy-Weinberg-likevekt vil frekvensene av de tre mulige genotypene kunne beregnes slik:

Genotype AA (homozygot for allel A) = p² = 0,2² = 4 prosent

Genotype BB (homozygot for allel B) = q² = 0,8² = 64 prosent

Genotype AB (heterozygot genotype) = 2*p*q = 2·0,2·0,8 = 32 prosent

Siden frekvensen av samtlige mulige genotyper i en populasjon til sammen må bli lik 1, vil frekvensen av de ulike genotypene følge denne likningen:

p² + 2pq + q² = 1

Siden likningene for allelfrekvenser (p + q = 1) og genotypefrekvenser (p² + 2pq + q² = 1) kun inneholder to ukjente (p og q) i vårt eksempel vil det være mulig å beregne forventede allel- og genotypefrekvenser i Hardy-Weinberg-likevekten så lenge man kjenner én av allelfrekvensene.

Hardy-Weinbergs lov gjelder uavhengig av hvor mange alleler som er til stede i en populasjon.

Hvis vi tar for oss situasjonen der en tredje allel eksisterer med frekvens r, vil likningene for allelfrekvenser i denne populasjonen være p + q + r= 1, og likningen for genotypefrekvenser være p² + 2pq + 2pr + q² + 2qr + r²= 1.

Når en populasjon avviker fra de genotypefrekvenser og allelfrekvenser som Hardy-Weinbergs lov predikerer, er dette en sterk indikasjon på at populasjonen endrer seg via evolusjon.

En populasjon vil for eksempel avvike fra Hardy-Weinbergs likevekt hvis:

• det er seleksjon for spesifikke genotyper i populasjonen
• dersom individene i populasjonen ikke parer seg tilfeldig (det vil si at det foregår seksuell seleksjon)
• hvis populasjonen nylig har mottatt nye individer fra en annen populasjon tilhørende samme art (genflyt).

Hardy-Weinbergs lov kan også brukes til å beregne hvor mange mennesker som blir født med genetiske defekter som følge av å være homozygote for en skadelig allel.

• populasjonsbiologi
• gen
• genetisk drift
• genetisk mangfold
• genetisk variasjon