Hardy-Weinbergs lov, matematisk beskrivelse av genetisk likevekt i en populasjon.

Hardy-Weinbergs lov sier at både genvariantene (allelene) og genotypfrekvensene vil forholde seg konstante over tid i en populasjon hvis evolusjon ikke forekommer. Slike uendrede gen- og genotypefrekvenser kalles ofte en Hardy-Weinberg-likevekt.

Konstante allel- og genotypefrekvenser er kun mulig uten evolusjon, som i denne sammenhengen betyr fravær av:

Loven ble fremsatt av den britiske matematikeren Godfrey Harold Hardy og den tyske fysikeren Wilhelm Weinberg i i 1908, uavhengig av hverandre. 

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 % av allelene i populasjonen er av type A. Dette betyr i dette eksempelet at 80 % 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 %

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

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

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 (p+ 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 tilstede i en populasjon.

Hvis vi tar for oss situasjonen der ett tredje allel eksisterer med frekvens r, vil likningene for allelfrekvenser i denne populasjonen være p + q + r= 1, og likningen for genotypefrekvenser være p+ 2pq + 2prq2 + 2qr + r2= 1.

Hvorfor er Hardy-Weinbergs lov nyttig?

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 parrer 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 et skadelig allel.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.