Hardy-Weinberg-Gleichgewicht berechnen Abiturvorbereitung

Was besagt das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht?

Das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht beschreibt einen Zustand, in dem die Allelhäufigkeiten in einer Population konstant bleiben, solange bestimmte Bedingungen erfüllt sind.

Nenne die fünf Bedingungen für das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht.

- Keine Mutation - Keine Migration - Große Population - Zufällige Paarung - Keine Selektion

Was ist die Hardy-Weinberg-Gleichung?

Die Hardy-Weinberg-Gleichung lautet: $\displaystyle p^2 + 2pq + q^2 = 1$, wobei $\displaystyle p$ die Häufigkeit des dominanten Allels und $\displaystyle q$ die des rezessiven Allels ist.

Was bedeutet $\displaystyle p$ in der Hardy-Weinberg-Gleichung?

$\displaystyle p$ ist die Häufigkeit des dominanten Allels in einer Population.

Was bedeutet $\displaystyle q$ in der Hardy-Weinberg-Gleichung?

$\displaystyle q$ ist die Häufigkeit des rezessiven Allels in einer Population.

Fülle die Lücke: Wenn $\displaystyle p + q = 1$, dann ...

... gilt, dass die Häufigkeiten aller Allele in der Population addiert 1 ergeben.

Wahr oder falsch: Selektion verändert die Allelhäufigkeiten.

Wahr, Selektion begünstigt bestimmte Allele, was zu Veränderungen in der Allelhäufigkeit führt.

Was sind die Auswirkungen von Migration auf das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht?

Migration kann die Allelhäufigkeiten verändern, da neue Allele in die Population eingeführt oder bestehende Allele entfernt werden.

Erkläre die Rolle der Mutation im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht.

Mutation führt zu neuen Allelen, was die Allelhäufigkeiten verändern und das Gleichgewicht stören kann.

Vergleiche genotypische Frequenzen und phänotypische Frequenzen.

Genotypische Frequenzen beziehen sich auf die Häufigkeit von Genotypen, während phänotypische Frequenzen die Häufigkeiten der beobachtbaren Eigenschaften beschreiben.

Was ist das Ergebnis einer großen Population im Kontext des Hardy-Weinberg-Gleichgewichts?

In einer großen Population ist die Wahrscheinlichkeit von Zufallseffekten geringer, was das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht stabiler macht.

Erkläre, was mit 'zufälliger Paarung' gemeint ist.

Zufällige Paarung bedeutet, dass Individuen unabhängig von ihrem Genotyp Partner auswählen, was die Allelhäufigkeiten unverändert lässt.

Berechne die Allelhäufigkeiten: $\displaystyle AA=36$, $\displaystyle Aa=48$, $\displaystyle aa=16$.

$\displaystyle p = \frac{2 imes 36 + 48}{2 imes 100} = 0.84$, $\displaystyle q = \frac{2 imes 16}{2 imes 100} = 0.16$.

Was passiert, wenn eine Population klein wird?

Eine kleine Population ist anfälliger für genetische Drift, was die Allelhäufigkeit verändern kann.

Wahr oder falsch: Hardy-Weinberg-Gleichgewicht ist immer stabil.

Falsch, es ist nur stabil, wenn alle fünf Bedingungen erfüllt sind.

Was sind die Annahmen der Hardy-Weinberg-Gleichgewichtstheorie?

- Keine Selektion - Zufällige Paarung - Keine Mutation - Keine Migration - Unendliche Population

Was beschreibt das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht?

Es beschreibt die genetische Stabilität einer Population, wenn keine evolutionären Kräfte wirken.

Formel für die Allelfrequenzen?

Die Frequenzen sind $\displaystyle p + q = 1$, wobei $\displaystyle p$ die Frequenz des dominanten Allels und $\displaystyle q$ die Frequenz des rezessiven Allels ist.

Berechnung der Genotypfrequenzen?

$\displaystyle f(AA) = p^2$, $\displaystyle f(Aa) = 2pq$, $\displaystyle f(aa) = q^2$

Wahr oder falsch: Hardy-Weinberg geht von Mutation aus.

Falsch. Es wird angenommen, dass keine Mutationen auftreten.

Wie berechnet man $\displaystyle p$ und $\displaystyle q$?

Wenn $\displaystyle f(aa) = 0,16$, dann ist $\displaystyle q = ext{Wurzel}(0,16) = 0,4$ und $p = 1 - q = 0,6.

Bestimme die Genotypfrequenzen: $\displaystyle p = 0,7$, $\displaystyle q = 0,3$.

$\displaystyle f(AA) = 0,49$, $\displaystyle f(Aa) = 0,42$, $\displaystyle f(aa) = 0,09.$

Was sind die Bedingungen für das Gleichgewicht?

- Keine Selektion - Keine Mutation - Keine Migration - Zufällige Paarung - Große Population

Fülle die Lücke: $\displaystyle p^2 + 2pq + q^2 = ...$

1 (gesamte Genotypfrequenz)

Was passiert bei einer Selektion?

Die Allelfrequenzen ändern sich, das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht wird gestört.

Beispiel: Allelfrequenz $\displaystyle f(A) = 0,6$.

Berechne $\displaystyle f(a)$: $\displaystyle f(a) = 1 - p = 0,4.$

Genotyp $\displaystyle Aa$ in einer Population?

Die Häufigkeit ist $\displaystyle 2pq$, also bei $\displaystyle p = 0,6$ und $\displaystyle q = 0,4$: $\displaystyle f(Aa) = 0,48.$

Wahr oder falsch: Hardy-Weinberg ist in kleinen Populationen anwendbar.

Falsch. Es gilt nur für große, randomisierte Populationen.