التوازن أو قانون هاردي-واينبرغ هو المفهوم المركزي لعلم الوراثة السكانية. إنه مبدأ يشمل العديد من المفاهيم التي يجب ذكرها وتحليلها للحصول على فهم عام وكامل لهذا المبدأ. من بين أهم المفاهيم التي نجدها: علم الوراثة السكانية والترددات الأليلية وترددات التركيب الوراثي.
- علم الوراثة السكانية: هو دراسة توزيع الاختلافات الجينية التي يقدمها السكان والطرق التي يتم بها الحفاظ على ترددات الجينات والأنماط الجينية أو تغييرها في السكان المذكورين. وبالمثل ، يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالعديد من العوامل الوراثية والبيئية التي تحدد بطريقة أو بأخرى تواتر وتوزيع الأليلات والأنماط الجينية في العائلات والمجتمعات.
- تردد أليلي: هو النسبة التي يتم ملاحظتها من أليل معين فيما يتعلق بمجموعة تلك التي يمكن أن تشغل موضعًا معينًا في مجموعة سكانية. أي أنه عدد الأليلات "A" أو "a" (بشكل مستقل) من العدد الإجمالي للأليلات A ووجود واحد في مجتمع معين.
- تردد النمط الجيني: تواتر أو نسبة الأنماط الجينية في مجموعة سكانية. أي من العدد الإجمالي للأنماط الجينية المحتملة في مجموعة سكانية (AA ، Aa ، aa) كم عدد AA و Aa و aa.
يمكن استخدام عينة من الأفراد ، من النمط الجيني المعروف من مجموعة سكانية ، لاستنتاج تقدير ترددات الأليل ، ببساطة عن طريق حساب الأليلات في الأفراد مع كل نمط وراثي. يطرح هذا السؤال ، هل من الممكن حساب ترددات النمط الجيني من ترددات الأليل؟ في الواقع ، ليس الأمر بهذه البساطة ، حيث لا يُعرف كيف يتم توزيع الأليلات بين متجانسة الزيجوت وغير متجانسة. ولكن لحل هذه المعضلة الكبيرة ، توجد علاقة رياضية بسيطة تسمى توازن هاردي-واينبرغ ، يتيح لنا تطبيقها معرفة وإيجاد ترددات النمط الجيني (التوزيع المتماثل ومتغاير الزيجوت في السكان) للترددات الأليلية.
يفترض توازن هاردي-واينبرغ أنه: في مجموعة سكانية منتشرة ، كبيرة بما يكفي وفي غياب القوى التطورية التي تؤثر عليها ، تظل ترددات التركيب الوراثي والنمط الجيني ثابتة من جيل إلى جيل. سيتم تطبيق هذا التوازن في التجمعات السكانية المثالية ، حيث:
- حجم السكان كبير بما فيه الكفاية أو أنه لا نهائي.
- تتكاثر الكائنات الحية في السكان بشكل عشوائي.
- هناك تكاثر جنسي.
- الكائنات ثنائية الصبغيات.
في المقابل ، لن ينطبق توازن هاردي-واينبرغ على السكان إذا:
- هناك انتقاء طبيعي.
- هناك هجرة وتدفق الجينات بين السكان.
- هناك طفرة.
- هناك انحراف وراثي.