Prinsip Hardy–Weinberg

Prinsip Hardy–Weinberg, juga dikenal sebagai Persamaan, model, teorema, atau hukum, Hardy–Weinberg, menyatakan bahwa alel dan frekuensi genotipe dalam suatu populasi akan tetap sama/konstan dari generasi ke generasi tanpa adanya pengaruh evolusi yang lain. Pengaruh-pengaruh ini termasuk perubahan genetik, perkawinan, perkawinan sedarah, seleksi alam, seleksi pasangan, mutasi, hanyutan genetik, aliran gen, dan transpot Meiosis. Karena satu atau lebih dari pengaruh-pengaruh ini biasanya hadir di sebuah populasi, maka dari itu prinsip Hardy–Weinberg menjelaskan kondisi ideal terhadap efek dari pengaruh-pengaruh di atas secara analitis.

Proporsi Hardy–Weinberg untuk dua alel: sumbu horisontal menunjukkan dua frekuensi alel yaitu p dan q dan sumbu vertikal menunjukkan diharapkan Frekuensi Genotip. Setiap baris menunjukkan salah satu dari tiga kemungkinan genotipe.

G. H. Hardy

Derivasi

Bayangkanlah sebuah populasi dari monoecy yang diploid, dimana setiap organisme mau itu pejantan atau betina menghasilkan sel-sel gamet dengan frekuensi yang sama, dan memiliki dua alel disetiap locus gen-nya. Organisme-organisme tersebut kemudian menghasilkan dengan acak beberapa gabungan-gabungan dari sel-sel gamet. Locus di populasi seperti ini memiliki dua alel yakni A dan a, yang muncul dengan frekuensi tetap $f_{0}(\mathrm {A} )=p$, dan $f_{0}({\text{a}})=q$. Frekuensi setiap alel bisa didapatkan dengan meleburkan secara berkelompok setiap alel dari macam-macam genotipe dengan generasi yang sama sesuai dengan tingkatan ekspetasi dari genotipe-genotipe homozigot, dan heterozigot, yang memiliki nilai 1 dan 1/2, maka dari itu didapatkan :

${\textstyle f_{t}(\mathrm {A} )=f_{t}(\mathrm {A} \mathrm {A} )+{\frac {1}{2}}f_{t}(\mathrm {A} \mathrm {A} )}$

${\textstyle f_{t}({\text{a}})=f_{t}({\text{a}}{\text{a}})+{\frac {1}{2}}f_{t}(\mathrm {A} {\text{a}})}$

Penyimpangan dari persamaan Hardy–Weinberg

Tujuh asumsi yang mendasari persamaan Hardy–Weinberg adalah sebagai berikut:

• organisme tersebut adalah diploid
• hanya bereproduksi secara seksual
• generasi yang tak tumpang tindih
• kawin acak
• ukuran populasi tak berhingga
• alel frekuensi yang sama pada kedua jenis kelamin
• tidak ada migrasi, mutasi atau seleksi alam

Asumsi-asumsi penyimpangan Hardy–Weinberg yang dapat menyebabkan penyimpangan dari ekpektasi. Bagaimana hal ini mempengaruhi populasi tergantung pada asumsi-asumsi yang dilanggar.

• Kawin acak. HWP (PHW) Menyatakan populasi akan diberikan frekuensi genotip (disebut proporsi Hardy–Weinberg) setelah satu generasi kawin acak dalam populasi. Ketika asumsi kawin acak asumsi ini dilanggar, penduduk tidak akan memenuhi proporsi Hardy–Weinberg. Penyebab umum dari perkawinan non-random adalah perkawinan sekerabat, yang menyebabkan peningkatan homozigositas untuk semua gen.

Jika populasi melanggar salah satu dari empat asumsi berikut, populasi tersebut dapat memenuhi proporsi Hardy–Weinberg setiap generasi, tapi frekuensi alel akan berubah dari waktu ke waktu.

• Seleksi, secara umum, penyebab alel frekuensi untuk berubah sering cukup pesat. Sedangkan Seleksi terarah akhirnya menyebabkan hilangnya semua alel kecuali beberapa bentuk pilihan, seperti seleksi penstabilan, mengarah ke Persamaan tanpa kehilangan alel.
• Mutasi akan memiliki efek yang sangat halus efek pada frekuensi alel. Tingkat mutasinya dari urutan 10^-4 sampai 10^-8, dan perubahan frekuensi alel akan menjadi urutan yang sama. Mutasi Berulang akan mempertahankan alel dalam populasi, bahkan jika seleksi kuat melawan mereka.
• Migrasi genetik yang menghubungkan dua atau lebih populasi bersama-sama. Secara umum, frekuensi alel akan menjadi lebih homogen antara populasi. Beberapa model untuk migrasi inheren mencakup nonrandom kawin (efek Wahlund efek, misalnya). Untuk model-model, Hardy–Weinberg proporsi biasanya tidak akan berlaku.
• Ukuran populasi kecil dapat menyebabkan perubahan acak pada frekuensi alel. Hal ini disebabkan sampling efek, dan disebut Hanyutan Genetik. Sampling efek yang paling penting ketika alel hadir dalam sejumlah kecil eksemplar.