族群遺傳學

哈迪-溫伯格平衡

哈迪-溫伯格平衡之於族群遺傳學,猶如一張放平的桌子:若無外力推動,它便保持原狀。它描述的是一個理想化的族群,其中等位基因頻率和基因型頻率世代之間保持不變,因為沒有任何演化的作用力在起作用。

在隨機交配的條件下,設等位基因A和a的頻率分別為p和q(其中p + q = 1),則預期的基因型頻率為:AA佔p²,Aa佔2pq,aa佔q²。這三項之和為一。該結論僅在若干假設下成立:無突變、無遷移、無選擇、族群無限大(因而無漂變)以及隨機交配。

它真正的威力在於作為一個虛無假設模型。由於這些條件在自然界從未被完全滿足,實際比例對預期比例的偏離便富含資訊。若觀察到的基因型頻率偏離了p²、2pq、q²,那麼清單上的某種作用力正在起作用——而這往往正是遺傳學家想要找到的東西。

這一原理由戈弗雷·哈迪和威廉·溫伯格於1908年各自獨立推導得出,它還讓我們安心:顯性等位基因並不會自動地增多。單憑遺傳只是把牌洗了一遍,並不改變每種牌各有多少張。

若等位基因a的頻率為q = 0.1,則純合aa個體的預期頻率為q² = 0.01——約百分之一——而攜帶者(Aa)佔2pq = 0.18,遠比患者多得多。

稀有的隱性等位基因大多藏身於雜合攜帶者之中。

可以把哈迪-溫伯格的五個條件看作族群遺傳學所研究的那些事物的清單。每個被違反的條件都對應著一種不同的演化作用力——這是記憶整個學科的便捷口訣。

又稱
Hardy–Weinberg principle遗传平衡遺傳平衡