Gleichgewichtsprinzip der Evolution von Hardy-Weinberg

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über das Gleichgewichtsprinzip von Hardy-Weinberg!

Es wurde von GH Hardy, einem englischen Mathematiker, und W. Weinberg, einem unabhängigen deutschen Arzt, im Jahr 1908 vorgeschlagen. Es beschreibt eine theoretische Situation, in der eine Bevölkerung keine evolutionäre Veränderung durchmacht. Tatsächlich definiert es die genetische Struktur einer sich nicht entwickelnden Population.

Bild mit freundlicher Genehmigung: figures.boundless.com/6152/large/e2-7bf6-4dc9-82b8-cb3f5b82566b.png

Mutationen führen neue Gene in eine Spezies ein, was zu einer Änderung der Genfrequenzen führt. Die Genhäufigkeit ist die Häufigkeit, mit der ein bestimmtes Allel in einer Population auftritt. Der Begriff Allel wird für zwei beliebige Formen eines Gens verwendet, das in den beiden homologen Chromosomen auf demselben Locus vorhanden ist. Unter bestimmten Bedingungen sollten die Genfrequenzen über Generationen hinweg konstant bleiben und sogar gleich bleiben.

Das HWE-Prinzip gibt demnach an, dass die Allelfrequenzen in einer Population stabil sind und von Generation zu Generation konstant sind. Der Genpool (Gesamtgene und ihre Allele in einer Population) bleibt konstant. Dies wird als genetisches Gleichgewicht bezeichnet.

Wesentliche Bedingungen des Hardy-Weinberg-Prinzips:

Das Hardy's-Weinberg-Prinzip erklärt die Stabilität von Population und Arten über mehrere Generationen hinweg und ist nur unter folgenden Bedingungen anwendbar (Fünf Faktoren beeinflussen das Hardy-Weinberg-Prinzip).

1. Keine Mutation

Plötzliches Auftreten von Variationen nennt man Mutationen. Es sollte weder eine Gen- noch eine Chromosomenmutation vorliegen.

2. Kein Genfluss (Genmigration):

Innerhalb des Genpools einer bestimmten Brutpopulation findet ein ständiger Austausch von Allelen zwischen Organismen statt. Der Genfluss bezieht sich auf die Bewegung von Allelen von einer Population zu einer anderen als Ergebnis der Kreuzung zwischen Mitgliedern der beiden Populationen. Die Entfernung von Allelen aus einer Population oder die Zugabe von Allelen zu einer anderen Population wird als Genfluss oder Genmigration bezeichnet. Es darf keinen Genfluss zwischen der Bevölkerung geben.

3. Keine genetische Drift:

Genetische Drift ist auch als "Sewell Wright Effect" (benannt nach seinem Entdecker) bekannt. Es ist zufällig in der Häufigkeit des Gens (Allels). Sie tritt nur zufällig auf. Es ist nicht direktional. Die genetische Drift kann zur Eliminierung bestimmter Allele oder zur Fixierung der anderen Allele in der Bevölkerung führen. Genetische Drift bezieht sich auf eine Veränderung der Population von Allelen im Genpool. Es darf also keine genetische Drift auftreten.

4. Keine genetische Rekombination:

Die Allele der elterlichen Verknüpfungsgruppen trennen sich und neue Allelassoziationen werden in den Gametenzellen gebildet. Dieser Vorgang wird als genetische Rekombination bezeichnet. Das Überschreiten während der Meiose ist daher eine Hauptursache für genetische Variationen innerhalb der Bevölkerung. Die aus diesen Gameten gebildeten Nachkommen, die eine "neue" Kombination von Eigenschaften aufweisen, werden Rekombinanten genannt. Es gibt keine genetische Rekombination.

5. Kein natürlicher Selektionsdruck:

Es darf kein natürlicher Selektionsdruck bezüglich der betreffenden Allele bestehen. Nach dem Hardy-Weinberg-Prinzip bleiben die Genfrequenzen konstant, wenn alle über fünf Bedingungen erfüllt sind. Einzelne Frequenzen können beispielsweise als p, q usw. bezeichnet werden. In einem Diploiden repräsentieren p und q die Häufigkeit von Allel A und Allel a. Die Häufigkeit der erkrankten AA-Individuen ist P ”. Dies kann auf eine andere Weise gesagt werden, dh die Wahrscheinlichkeit, dass ein Allel A mit einer Häufigkeit von p auf beiden Chromosomen eines diploiden Individuums auftritt, ist das Produkt der Wahrscheinlichkeiten i. e., p ² . In ähnlicher Weise ist aa q ², von Aa ist 2 pq. Somit ist p ² + 2 pq + q ² = 1 p = dominante Allelfrequenz, q = rezessive Allelfrequenz, p ² = homozygoter dominanter Genotyp, 2pq = heterozyöser Genotyp, q ² = homozygoter rezessiver Genotyp, 1 = Summe aller Allele Frequenzen.

Es ist möglich, alle Allel- und Genotypfrequenzen unter Verwendung der Allelfrequenzen p + q = 1 und der Genotyphäufigkeit p ² + 2pq + q ² = 1 zu berechnen. Konstante Genfrequenzen über mehrere Generationen hinweg zeigen, dass keine Evolution stattfindet. Eine Änderung der Genfrequenzen würde bedeuten, dass die Evolution im Gange ist. Mit anderen Worten, Evolution tritt auf, wenn das genetische Gleichgewicht gestört ist (Evolution ist eine Abweichung vom Hardy-Weinberg-Gleichgewichtsprinzip).