النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Hardy-Weinberg Equilibrium
المؤلف:
Gillespie, John H
المصدر:
Population Genetics: A Concise Guide
الجزء والصفحة:
20-10-2015
2329
Hardy-Weinberg Equilibrium
The Hardy-Weinberg equilibrium is the fundamental concept in population genetics (the study of genetics in a defined group). It is a mathematical equation describing the distribution and expression of alleles (forms of a gene) in a population, and it expresses the conditions under which allele frequencies are expected to change.
Mendelian genetics demonstrated that the phenotypic (observable) ex-pression of some traits is based on a simple dominant-recessive relationship between the alleles coding for the trait. In Mendel’s original work for in-stance, green pea pods were dominant to yellow pods, meaning that a heterozygote (an individual with one allele for green and one for yellow) would show the green trait. (A common misunderstanding is that a dominant allele should also be common. This is not the case. Frequency of an allele in a population is independent of its dominance or recessiveness. Either type of allele may be common or rare.
Allele Frequencies
A significant question in population genetics, therefore, is determining the frequency of the dominant and recessive alleles in a population (for example, the frequency of blood type O allele in the United States), given the frequency of the phenotypes. Note that phenotypic and allelic frequencies are related but are not equal. Heterozygotes show the dominant phenotype, but carry a recessive allele. Therefore, the frequency for the recessive allele is higher than the frequency of the recessive phenotype.
Early in the twentieth century mathematician Godfrey Hardy and physician Wilhelm Weinberg independently developed a model describing the relationship between the frequency of the dominant and recessive alleles (hereafter, p and q) in a population. They reasoned that the combined frequencies of p and q must equal 1, since together they represent all the alleles for that trait in the population:
p + q = 1
Hardy and Weinberg represented random mating in the population as the product (p + q)(p + q),which can be expanded to p2 + 2pq + q2. This corresponds to the biological fact that, as a result of mating, some new individuals have two p alleles, someone p and one q, and some two q alleles. P2 then represents the fraction of the population that is homozygous dominant while 2pq and q2 represent the heterozygous and homozygous recessive fractions, respectively.
Mathematically, since p + q = 1, (p + q)2 must also equal 1, and so:
p2 + 2pq + q2 = 1
The usefulness of this final form is that q2, the fraction of the population that is homozygous recessive, can be determined with relative ease, and from that value all of the other frequencies can be calculated. For instance, if 1 percent of the population is found to be homozygous recessive, q2 = 0.01, then q = 0.1, p = 0.9, p2 = 0.81, and 2pq = 0.09.
One value of the Hardy-Weinberg equilibrium equation is that it allows population geneticists to determine the proportion of each genotype and phenotype in a population. This may be useful for genetic counseling in the case of a genetic disease, for example, or for measuring the genetic diversity in a population of endangered animals.
Implications for Evolution
A significant implication of the Hardy-Weinberg relationship is that the frequency of the dominant and recessive alleles will remain unchanged from one generation to the next, given certain conditions. These conditions are:
(1)a sufficiently large population to eliminate change due to chance alone
(2)random mating (the phenotypic trait being examined cannot play a role in mate selection); (3) no migration of individuals either into or out of the population under study; (4) the genes under consideration are not subject to mutational change; and (5) the dominant or recessive phenotype must not have an adaptive advantage; in other words natural selection must not be favoring one trait over another.
If any of these constraints are not satisfied then the Hardy-Weinberg equilibrium does not hold true. When a population geneticist finds a change in allele frequency over time, therefore, he or she may be confident that one or more of these factors is at work. In fact, one definition of evolution is a change in allele frequencies over time.
J. B. S. Haldane was the first person to adapt the Hardy-Weinberg relationship to model evolutionary change. He introduced a selection coefficient to represent a disadvantage for the homozygous recessive. His equation was later shown to successfully model the impact of industrial pollution on peppered moths in England.
Reference
Gillespie, John H. Population Genetics: A Concise Guide. Baltimore, MD: Johns Hopkins University Press, 1998.
Kingsland, Sharon E. Modeling Nature: Episodes in the History of Population Ecology. Chicago: University of Chicago Press, 1995.
Pianka, Eric R. Evolutionary Ecology. San Francisco, CA: Benjamin Cummings, 2000.
Stearns, Stephen C., and Rolf F. Hoekstra. Evolution: An Introduction. New York: Oxford University Press, 2000.
الاكثر قراءة في الأحياء العامة
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
