Question 1

Was sagt uns die Hardy-Weinberg-Gleichung über Allelfrequenzen in einer Population?

Accepted Answer

Die Hardy-Weinberg-Gleichung (p² + 2pq + q² = 1) sagt voraus, dass Allel- und Genotypfrequenzen über Generationen konstant bleiben, wenn eine Population im Gleichgewicht ist. Jeder Term repräsentiert eine Genotypfrequenz: p² für homozygot dominant, q² für homozygot rezessiv und 2pq für heterozygote Individuen. Dies dient als Nullmodell, um zu erkennen, ob Evolution stattfindet.

Question 2

Welche fünf Bedingungen muss eine Population erfüllen, um das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht aufrechtzuerhalten?

Accepted Answer

Hardy-Weinberg-Gleichgewicht erfordert zufällige Paarung, eine große Populationsgröße, keine Mutation, keine Selektion auf das betreffende Gen und keinen Genfluss in oder aus der Population. Die meisten natürlichen Populationen verstoßen gegen mindestens eine Annahme, was ein wahres Gleichgewicht selten macht. Wenn beobachtete Häufigkeiten von Vorhersagen abweichen, deutet dies darauf hin, dass eine Evolution oder eine Änderung der Allelfrequenz stattfindet.

Question 3

Wie berechnet man Allelhäufigkeiten aus dem Genpool einer Population?

Accepted Answer

Die Allelfrequenz wird durch Zählen des Anteils jedes Allels im gesamten Genpool bestimmt. Da jedes Individuum zwei Allele trägt, sind, wenn 40% der Allele dominant (p = 0,4) sind, dann 60% rezessiv (q = 0,6). Diese Häufigkeiten müssen sich zu eins summieren (p + q = 1), sodass Sie die Genotypverteilungen mit der Hardy-Weinberg-Gleichung vorhersagen können.

Question 4

Was ist genetische Drift und wie unterscheidet sie sich von der natürlichen Selektion?

Accepted Answer

Die genetische Drift ist eine Änderung der Allelfrequenz allein aufgrund des Zufalls, nicht aufgrund der Umweltanpassung. Im Gegensatz zu natürliche Selektion, das adaptive Merkmale begünstigt, stellt die genetische Drift eine stochastische Evolution dar, die zufällig in Populationen auftritt. Sie tritt auf, wenn Paarungspartner zufällig ausgewählt werden, was dazu führt, dass einige Allele eher zufällig häufiger oder seltener werden, anstatt weil sie das Überleben oder die Fortpflanzung verbessern.

Question 5

Was ist der Gründereffekt und wie steht er im Zusammenhang mit genetischer Drift?

Accepted Answer

Der Gründereffekt tritt auf, wenn eine kleine Gruppe von Individuen eine neue Population an einem isolierten Ort begründet und dabei nur eine Teilmenge der Allele der ursprünglichen Population mit sich führt. Dieser neue Genpool kann durch reinen Zufall andere Allelfrequenzen als die ursprüngliche Population aufweisen. Der Gründereffekt ist eine Art von genetischer Drift, die zukünftige Generationen auf Basis der zufälligen Genetik der gründenden Individuen formt.

Question 6

Wie kann das Hardy-Weinberg-Prinzip verwendet werden, um Evolution in einer Population zu erkennen?

Accepted Answer

Durch den Vergleich der beobachteten Genotyp-Häufigkeiten mit den nach der Hardy-Weinberg-Gleichung vorhergesagten können Wissenschaftler feststellen, ob sich eine Population entwickelt. Wenn die gemessenen Häufigkeiten erheblich von den Vorhersagen abweichen, deutet dies darauf hin, dass eine oder mehrere Gleichgewichtsannahmen verletzt wurden. Diese Abweichung zeigt, dass eine Evolution durch natürliche Selektion, genetische Drift oder andere Mechanismen stattfindet.

Question 7

Warum multipliziert die Hardy-Weinberg-Gleichung den heterozygoten Term mit zwei?

Accepted Answer

Der heterozygote Begriff (2pq) wird mit zwei multipliziert, weil es zwei verschiedene Möglichkeiten gibt, einen heterozygoten Genotyp zu erzeugen: Ein Individuum kann das dominante Allel von einem Elternteil und das rezessive vom anderen erben oder umgekehrt. Dies berücksichtigt beide mögliche Kombinationen und stellt sicher, dass die Gleichung alle Genotypfrequenzen in der Population genau repräsentiert.

Hardy-Weinberg und genetische Drift

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