Hardy-Weinberg-Gleichgewicht-Rechner
Berechnen Sie Allel- und Genotypfrequenzen mit dem Hardy-Weinberg-Gleichgewichtsprinzip
Wert zwischen 0 und 1 (z.B. 0,6 für 60%)
Wert zwischen 0 und 1 (wird automatisch berechnet, wenn p eingegeben wird)
Die beobachtete Frequenz von Individuen, die das rezessive Merkmal zeigen (aa-Genotyp)
Allelfrequenzen
p (dominantes Allel):
q (rezessives Allel):
Überprüfung:
Erwartete Genotypfrequenzen
p² (AA - Homozygot Dominant):
2pq (Aa - Heterozygot):
q² (aa - Homozygot Rezessiv):
Überprüfung:
Genotypverteilung
Gleichgewichtsbewertung
Hardy-Weinberg-Gleichgewicht verstehen
Das Hardy-Weinberg-Gleichgewichtsprinzip besagt, dass Allel- und Genotypfrequenzen in einer Population von Generation zu Generation konstant bleiben, wenn keine evolutionären Einflüsse vorhanden sind. Dieses mathematische Modell dient als Nullhypothese für die Untersuchung der Evolution und ermöglicht es Wissenschaftlern, zu erkennen, wann Populationen evolvieren.
Die Hardy-Weinberg-Gleichungen
Allelfrequenz: p + q = 1
Genotypfrequenz: p² + 2pq + q² = 1
- • p = Frequenz des dominanten Allels
- • q = Frequenz des rezessiven Allels
- • p² = Frequenz des homozygot dominanten Genotyps (AA)
- • 2pq = Frequenz des heterozygoten Genotyps (Aa)
- • q² = Frequenz des homozygot rezessiven Genotyps (aa)
Fünf Bedingungen für das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht
- Keine Mutationen: Keine neuen Allele werden durch Mutation in den Genpool eingebracht
- Zufällige Paarung: Alle Individuen haben die gleiche Chance sich fortzupflanzen
- Kein Genfluss: Keine Migration von Individuen in oder aus der Population
- Große Populationsgröße: Die Population ist groß genug, um Gendrift zu verhindern
- Keine natürliche Selektion: Alle Genotypen haben gleiche Fitness und Überlebensraten
Anwendungen in der Populationsgenetik
Evolution erkennen
Durch Vergleich beobachteter Genotypfrequenzen mit Hardy-Weinberg-Vorhersagen können Wissenschaftler bestimmen, ob eine Population evolviert und welche evolutionären Mechanismen wirken.
Trägerfrequenz schätzen
Für rezessive genetische Störungen kann die Hardy-Weinberg-Gleichung die Frequenz heterozygoter Träger in einer Population schätzen, was für genetische Beratung und öffentliche Gesundheitsplanung entscheidend ist.
Naturschutzbiologie
Wird verwendet, um genetische Vielfalt bei gefährdeten Arten zu bewerten und die Wirksamkeit von Naturschutzstrategien zur Erhaltung genetischer Variation zu evaluieren.
Medizinische Genetik
Hilft die Prävalenz genetischer Krankheiten in Populationen vorherzusagen und die Verteilung von Krankheitsallelen über verschiedene ethnische Gruppen hinweg zu verstehen.
Beispielrechnung
Problem: Berechnung der Trägerfrequenz für Mukoviszidose
Mukoviszidose ist eine rezessive genetische Störung. In einer bestimmten Population wird 1 von 2.500 Individuen mit Mukoviszidose geboren (Genotyp aa).
Schritt 1: Berechne q² (Frequenz des aa-Genotyps)
q² = 1/2.500 = 0,0004
Schritt 2: Berechne q (Frequenz des rezessiven Allels)
q = √0,0004 = 0,02 (2%)
Schritt 3: Berechne p (Frequenz des dominanten Allels)
p = 1 - q = 1 - 0,02 = 0,98 (98%)
Schritt 4: Berechne 2pq (Frequenz der Träger)
2pq = 2 × 0,98 × 0,02 = 0,0392 (3,92%)
Ergebnis: Ungefähr 4% der Population sind Träger des Mukoviszidose-Allels.
Referenzen
Das Hardy-Weinberg-Prinzip und seine Anwendungen basieren auf etablierter populationsgenetischer Forschung:
Hinweis: Dieser Rechner liefert theoretische Vorhersagen basierend auf dem Hardy-Weinberg- Gleichgewichtsmodell. Reale Populationen erfüllen selten alle fünf Bedingungen perfekt, daher ist eine gewisse Abweichung von den vorhergesagten Werten zu erwarten. Signifikante Abweichungen können auf evolutionäre Kräfte hinweisen, die auf die Population wirken.
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