Rovnováha neboli Hardy-Weinbergův zákon je ústředním pojmem populační genetiky. Jedná se o princip, který zahrnuje několik konceptů, které je třeba zmínit a analyzovat, aby bylo možné získat obecné a úplné pochopení tohoto principu. Mezi nejdůležitější koncepty patří: Populační genetika, alelické frekvence a genotypové frekvence.
- Populační genetika: jedná se o studium distribuce genetických variací, které populace představuje, a způsobů, jakými jsou v uvedené populaci udržovány nebo měněny frekvence genů a genotypů. Podobně úzce souvisí s mnoha genetickými a environmentálními faktory, které tak či onak určují frekvenci a distribuci alel a genotypů v rodinách a komunitách.
- Alelická frekvence: je to poměr, který je pozorován u konkrétní alely s ohledem na soubor těch, které mohou obsadit daný lokus v populaci. To znamená, že se jedná o počet alel „A“ nebo „a“ (nezávisle) z celkového počtu alel A a jedné přítomné v dané populaci.
- Četnost Genotyp: frekvence nebo podíl genotypů v populaci. To znamená z celkového počtu možných genotypů v populaci (AA, Aa, aa) kolik je AA, Aa a aa.
Vzorek jedinců známého genotypu z populace lze použít k odvození odhadu frekvencí alel, jednoduše spočtením alel v jednotlivcích s každým genotypem. Vyvstává tato otázka, je možné vypočítat frekvence genotypů z frekvencí alel? Ve skutečnosti to není tak jednoduché, protože není známo, jak jsou alely distribuovány mezi homozygotní a heterozygotní. K vyřešení tohoto velkého dilematu však existuje jednoduchý matematický vztah zvaný Hardy-Weinbergova rovnováha, jehož aplikace nám umožňuje poznat a najít genotypové frekvence (homozygotní a heterozygotní distribuce v populaci) alelických frekvencí.
Hardyho-Weinbergova rovnováha předpokládá, že: v dostatečně velké panmiktické populaci a při absenci evolučních sil, které ji ovlivňují, zůstávají genotyp a frekvence genotypů z generace na generaci konstantní. Tato rovnováha bude použita u ideálních populací, ve kterých:
- Počet obyvatel je dostatečně velký nebo je nekonečný.
- Organismy v populaci se množí náhodně.
- Existuje sexuální reprodukce.
- Organismy jsou diploidní.
Naproti tomu Hardyho-Weinbergova rovnováha nebude platit pro populaci, pokud:
- Existuje přirozený výběr.
- Existuje migrace, tok genů mezi populacemi.
- Existuje mutace.
- Dochází k genetickému posunu.
