Закон генетического равновесия Дж. Харди, В. Вайнберга

${\displaystyle p^{2}+2pq+q^{2}=1}$

Где:

• ${\displaystyle p}$ — частота одного аллеля в популяции;
• ${\displaystyle q}$ — частота альтернативного аллеля (${\displaystyle p+q=1}$);
• ${\displaystyle p^{2}}$ — доля гомозигот по первому аллелю;
• ${\displaystyle 2pq}$ — доля гетерозигот;
• ${\displaystyle q^{2}}$ — доля гомозигот по альтернативному аллелю.

В идеальной популяции вероятность образования генотипов определяется частотами аллелей. Вероятность встречи двух гамет с аллелями A и A равна ${\displaystyle p^{2}}$, A и a — ${\displaystyle 2pq}$, a и a — ${\displaystyle q^{2}}$. Таким образом, частоты генотипов в каждом поколении остаются неизменными при условии отсутствия эволюционных факторов.

Закон Харди-Вайнберга показывает, что само наследование не меняет частоты аллелей. Изменения возникают под влиянием факторов, таких как мутации, отбор, миграция и дрейф генов. Закон служит основой для изучения эволюционных процессов и позволяет оценивать влияние различных факторов на генетическую структуру популяций.

Для соблюдения закона необходимы следующие условия:

• Бесконечно большая популяция (исключает генетический дрейф).
• Случайное скрещивание (панмиксия).
• Отсутствие мутаций.
• Отсутствие миграции (генного потока).
• Отсутствие естественного отбора.

В реальных популяциях эти идеальные условия редко выполняются полностью. На популяции влияют мутации, отбор, миграция, генетический дрейф и неслучайное скрещивание. Например:

• Мутации вводят новые аллели в популяцию.
• Естественный отбор изменяет частоты аллелей в пользу адаптивных признаков.
• Генетический дрейф сильно влияет на малые популяции, изменяя частоты аллелей случайным образом.
• Миграция приводит к притоку или оттоку аллелей.
• Инбридинг увеличивает долю гомозигот.

• Медицинская генетика: расчет рисков наследственных заболеваний, частоты носителей рецессивных аллелей.
• Селекция: оценка генетического потенциала популяций для отбора.
• Экология: выявление влияния экологических факторов на генетическую структуру популяций.

Закон генетического равновесия Харди-Вайнберга является ключевым принципом, помогающим понять, по каким закономерностям изменяются генетические структуры популяций.