{"id":10216,"date":"2018-10-08T14:54:53","date_gmt":"2018-10-08T12:54:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.studyhelp.de\/online-lernen\/?page_id=10216"},"modified":"2021-05-04T15:46:11","modified_gmt":"2021-05-04T13:46:11","slug":"hardy-weinberg-gleichung","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.studyhelp.de\/online-lernen\/biologie\/hardy-weinberg-gleichung\/","title":{"rendered":"Die Hardy-Weinberg-Gleichung"},"content":{"rendered":"\n<p>Mithilfe der Hardy-Weinberg-Gleichung kann die Allelh\u00e4ufigkeit einer Population (mit zwei verschiedenen Allelen f\u00fcr ein Gen) in den folgenden Generationen berechnet werden.<\/p>\n<p>Beispielhaft wird die Hardy-Weinberg-Gleichung hier anhand einer Kaninchenpopulation erl\u00e4utert, in der f\u00fcr das Gen \u201eFellfarbe\u201c die Allele Schwarz (dominant, A) und Wei\u00df (rezessiv, a) vorkommen. Heterozygote Tr\u00e4ger der Allele, also Individuen mit dem Genotypen Aa, haben graues Fell. In unserer Beispielpopulation gibt es insgesamt 200 Individuen. 120 davon sind schwarz (AA), 50 sind wei\u00df (aa) und 30 sind grau (Aa\/aA). Anhand dieser Angaben kann man nun ausz\u00e4hlen, wie viele dominante (A) und wie viele rezessive (a) Allele in der Population vorhanden sind<\/p>\n<div class=\"box info\">\n<strong>Tipp: Denke immer daran: Jedes Individuum besitzt zwei Allele!<\/strong><br \/>\n<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"aligncenter  wp-image-11183\" src=\"https:\/\/www.studyhelp.de\/online-lernen\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Beipsielaufgabe-Populationen-und-ihre-genetische-Struktur.jpg\" alt=\"Beispielaufgabe Populationen und ihre genetische Struktur\" width=\"800\" height=\"246\" srcset=\"https:\/\/www.studyhelp.de\/online-lernen\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Beipsielaufgabe-Populationen-und-ihre-genetische-Struktur.jpg 1320w, https:\/\/www.studyhelp.de\/online-lernen\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Beipsielaufgabe-Populationen-und-ihre-genetische-Struktur-300x92.jpg 300w, https:\/\/www.studyhelp.de\/online-lernen\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Beipsielaufgabe-Populationen-und-ihre-genetische-Struktur-768x236.jpg 768w, https:\/\/www.studyhelp.de\/online-lernen\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Beipsielaufgabe-Populationen-und-ihre-genetische-Struktur-1024x315.jpg 1024w\" sizes=\"(max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/p>\n\n<p>Nun m\u00fcssen die relativen H\u00e4ufigkeiten von beiden Allelen zu der Gesamtheit der Allele berechnet werden. Dazu teilt man die Allelh\u00e4ufigkeit A bzw. a durch alle Allele:<br \/>\n\\begin{align*}<br \/>\n\\textbf{Allel A:} \\quad \\frac{270}{400} \\ = \\ {0,675} \\text{(= 67, 5%)}  \\quad  \\textbf{bzw. Allel a:} \\quad \\frac{130}{400} \\ = \\ {0,325}  \\text{(= 32, 5%)}<br \/>\n\\end{align*}<\/p>\n<p>Jetzt kommt die Gleichung ins Spiel, mit der die H\u00e4ufigkeiten der Allele f\u00fcr die n\u00e4chste Generation berechnet werden kann:<br \/>\n\\begin{align*}<br \/>\np^2 \\ + \\ 2pq \\ + \\ q^2  \\ = \\ 1<br \/>\n\\end{align*} <\/p>\n<p>mit p als relative H\u00e4ufigkeit (in %) des Allels A im Genpool, q als relative H\u00e4ufigkeit (in %) des Allels a im Genpool und 1 als Gesamtheit der Population, also 100%.<\/p>\n<p>Diese Formel in W\u00f6rter \u00fcbersetzt: homozygot (AA) + heterozygot (Aa\/aA) + homozygot (aa) = 1<\/p>\n<p>M\u00f6chte man nun die H\u00e4ufigkeiten der verschiedenen Allele in der n\u00e4chsten Generation berechnen, so muss man f\u00fcr alle drei m\u00f6glichen Genotypen (AA, Aa, aa) die Wahrscheinlichkeiten berechnen. Dies tut man, indem man die oben berechneten relativen H\u00e4ufigkeiten in die Formel einsetzt. Heraus kommt eine Prozentangabe dazu, wie viele Kaninchen der n\u00e4chsten Generation mit diesem Genotypen existieren.<\/p>\n<p>\\begin{align*}<br \/>\n\\begin{array}{llll}<br \/>\n\\text{Genotyp AA:} \\quad &#038; p^2 = p \\cdot p = 0{,}675 \\cdot 0{,}675 \\approx  0{,}455\t &#038;\t\\ (\\approx 45{,}5\\%)<br \/>\n\t\\\\<br \/>\n\\text{Genotyp aa:}\\quad &#038;\tq^2 = q \\cdot q = 0{,}325 \\cdot 0{,}325 \\approx 0{,}105\t\t&#038;\\ (\\approx 10{,}5\\%)<br \/>\n\\\\<br \/>\n\\text{Genotyp Aa\/aA:}\\quad &#038;\t2 pq = 2 \\cdot 0,675 \\cdot 0{,}325 \\approx 0{,}438 \t\t\t&#038;\\ (\\approx 43{,}8\\%)<br \/>\n\\end{array}<br \/>\n\\end{align*}<\/p>\n<div class=\"box info\"><br \/>\nDas <strong>Hardy-Weinberg-Gesetz<\/strong> l\u00e4sst sich nur bei idealen Populationen anwenden. Diese zeichnen sich durch Folgendes aus:<\/p>\n<ul>\n<li>es gibt keine Mutationen<\/li>\n<li>es gibt keine Migration zwischen verschiedenen Populationen<\/li>\n<li>es gibt keine Zufallseffekte<\/li>\n<li>es herrscht Panmixie (jeder paart sich mit jedem)<\/li>\n<li>kein Genotyp hat Selektionsnachteile.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><br \/>\nMan bemerkt schnell, dass diese Merkmale in der freien Natur nicht vorkommen. Daher ist die Anwendung des Hardy-Weinberg-Gesetzes lediglich auf theoretische \u00dcberlegungen limitiert und kann f\u00fcr reale, nat\u00fcrliche Populationen nicht eins zu eins \u00fcbernommen werden.<br \/>\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Mithilfe der Hardy-Weinberg-Gleichung kann die Allelh\u00e4ufigkeit einer Population (mit zwei verschiedenen Allelen f\u00fcr ein Gen) in den folgenden Generationen berechnet werden. 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