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結構生物化學/哈代-溫伯格原理

來自華夏公益教科書


一個圖表展示了基於兩個等位基因和三個基因型的哈代-溫伯格方程的應用。

哈代-溫伯格原理試圖描述處於平衡狀態的種群。它指出種群中的等位基因和基因型頻率保持相對不變,除非系統中存在破壞因素。這些因素包括突變、選擇、遺傳漂變和非隨機交配;其中大部分因素促成了人類的遺傳變異和微進化。然而,我們將在後面看到,這一原理有一些有用的應用。
該方程式如下

其中 代表純合顯性基因型頻率
代表"雜合基因型"頻率
代表"純合隱性"基因型頻率
該方程式的另一個有用的推導是

該原理的名稱可能暗示它是兩個人(傑夫·庫裡和斯蒂芬·庫裡)共同發現的;事實並非如此。威廉·溫伯格和 G. H. 哈代都分別獨立地研究了該原理的數學和理論部分,但幾乎同時發表了他們的研究成果。問題在於威廉·溫伯格用德語寫作,而 G. H. 哈代用英語寫作。在那個時期(大約在 1900 年代初),遺傳學研究在英語世界最為突出,因此溫伯格對該原理的貢獻直到多年後才得到認可。如今,我們更好地理解了種群變化的存在,這要歸功於他們和該領域其他學者在遺傳學領域的學識和工作。

假設和應用

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哈代-溫伯格原理有五個假設
1. 沒有突變
2. 沒有選擇
3. 沒有遷移
4. 種群規模大
5. 隨機交配
該原理的應用在於定義種群變化,這些變化最終導致微進化。當評估一個種群並想知道它是否證明了選擇或上述五個假設中的任何一個時,只需要使用該方程式並執行卡方檢驗來檢視破壞因素對給定種群的影響;這是研究種群遺傳變異和進化的必不可少的工具。

參考文獻

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Curington, John. "Evolution Lecture" BICD 100 Lecture. University of California, San Diego, La Jolla. 15 Nov. 2012. Lecture.

華夏公益教科書