| English | 意味 |
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| Hardy-Weinberg equilibrium/ˈhɑːdi ˈwaɪnbɜːɡ ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | ハーディ・ワインバーグの平衡 |
何も変化していない場合どうなるか？
- 進化はアルレル頻度の変化だが、もし頻度が一定であれば？
- どのアルレルも一般的にも希少にもならない集団を想像してみよ。
- そのような集団は進化していない。
- このような理想的な安定状態をハーディ・ワインバーグの平衡という。
進化しない基準線
- ハーディ・ワインバーグの平衡とは、アルレル頻度が一定の集団を記述する。
- これは理論的な基準であり、進化がない状態の図像である。
- 私たちは現実の集団とこれと比較する。
- 現実と一致しない場合、何かが進化を引き起こしている。
ハーディ＝ワインバーグ平衡にある集団とは…
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ハーディ＝ワインバーグ平衡では、アルル頻度は変化せず、集団は進化していません。
式
- 2つのアルレルの場合、あるアルレルの頻数を $p$ 、もう一方を $q$ とし、$p + q = 1$ が成立する。
- 遺伝子型頻度は $p^2 + 2pq + q^2 = 1$ に従う。
- ここにおいて $p^2$ はホモ接合優性、$q^2$ はホモ接合劣性、$2pq$ はヘテロ接合である。
- 観察された $q^2$ から $q$ を求め、次に $p$ を得て、全ての遺伝子型頻度を算出できる。
進化がないための条件
集団がハーディ＝ワインバーグ平衡に留まるために満たすべき条件を順に確認しましょう。そのいずれか一つでも破られれば、集団は進化します。
ハーディ＝ワインバーグ方程式は $p^2 + 2pq + q^2 = 1$ です。$q^2$ は何を表していますか？
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$q^2$ はホモ接合劣性遺伝子型 (aa) の頻度です；$p^2$ はホモ接合優性、$2pq$ はヘテロ接合です。
$q^2 = 0.09$ が与えられたとき、劣性アルルの頻度 $q$ はいくつですか？
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$q = \sqrt{0.09} = 0.3$ です。したがって $p = 1 - q = 0.7$ です。
5つの条件
- 平衡が維持されるのは、いかなる進化的要因も作用していない場合のみである。
- つまり、自然選択がなく、移住も新変異もないこと。
- さらに、随机交配と非常に大きな集団であることも必要である。
- この条件のいずれかを崩せば、頻度は変動し、集団は進化する。
自然選択が集団に作用する場合、それはもはやハーディ＝ワインバーグ平衡にはありません。
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選択は必要な条件の一つを破るため、頻度が変化して集団は進化します。
ハーディ＝ワインバーグ平衡に必要な条件をすべて選びなさい。
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平衡には選択がないことが必要なので、強い選択はそれを破ります。他の3つが必要です。
ハーディ・ワインバーグは理想化された基準線であり、現実の記述ではない。現実の集団が5つの条件を完璧に満たすことはほぼない。この値の意義は帰無モデルとしての役割にある——これとの差異が進化 happening していることを示す。
隠れたアルレル頻度の推定:
- 個体群の $9\%$ が劣性形質を示す場合、 $q^2 = 0.09$ です。
- そこで $q = \sqrt{0.09} = 0.3$ となり、 $p = 1 - 0.3 = 0.7$ です。
- これでキャリアー（保因者）を予測できる： $2pq = 2(0.7)(0.3) = 0.42$ または $42\%$ 。
ハーディ・ワインバーグの平衡とは、アルレル頻度が一定の進化しない基準線で、 $p^2 + 2pq + q^2 = 1$ で記述される。これは選択なし、移住なし、変異なし、随机交配、大集団という5つの条件下でのみ成り立つ。現実の集団はこれと異なる——その差異が進化 happening している証拠となる。