哈迪-温伯格计算器

作者: Thierno Sadou Diallo — 方法论 • 最近核实日期: 2026/10/11

在哈迪-温伯格平衡下,预期的基因型频率为 p²(显性纯合子)、2pq(异质合子)和 q²(隐性纯合子),其中 p 和 q 分别为两个等位基因的频率(p + q = 1)。当 p = 0.6 时,结果为 36% 显性纯合子、48% 异质合子和 16% 隐性纯合子。

说明

哈迪-温伯格定律描述了在没有选择、突变、迁移或遗传漂变的情况下,一个处于平衡状态的理论种群中,针对某一具有两个等位基因的基因,其基因型预期分布情况。若 p 为显性等位基因的频率,q 为隐性等位基因的频率(且 p + q = 1),则根据 (p + q)² = p² + 2pq + q² = 1 的展开式,预期种群会分为三种基因型:显性纯合子个体所占比例为 p²,异质合子所占比例为 2pq,隐性纯合子个体所占比例为 q²。该模型在种群遗传学中被用作理论参照:如果真实种群中观察到的频率与这些预期值存在显著差异,则表明模型所排除的某种进化作用力(自然选择、遗传漂变、迁移、突变或非随机交配)正在发挥影响。本计算器直接以已知的等位基因频率 p 为起点;在实际应用中,该频率通常是通过观察真实样本中的基因型频率估算得出的。这一模型所依据的概率概念,在我们的简单概率计算器中有更一般性的说明。若想了解另一个基于比例的计算,也可以查看我们的摩尔浓度计算器。

示例:等位基因频率 p = 0.6

输入数据

显性等位基因的频率 (p):0.6。

计算过程

q = 1 − 0.6 = 0.4。显性纯合子 = p² = 0.36(36%)。异质合子 = 2pq = 2 × 0.6 × 0.4 = 0.48(48%)。隐性纯合子 = q² = 0.16(16%)。

结果

预期种群中,显性纯合子占 36%,异质合子占 48%,隐性纯合子占 16%。

常见问题

哈迪-温伯格平衡在实际中意味着什么?

这是一种理论状态,指在没有进化作用力(选择、突变、迁移、遗传漂变)且假设随机交配的情况下,种群的等位基因和基因型频率代代保持稳定。现实中没有任何种群能完全达到这种平衡,但该模型可作为检测和衡量这些作用力影响的参照标准。

需要输入的等位基因频率 p 从何而来?

在实际情况中,p 和 q 通常是通过统计种群样本中观察到的等位基因数量估算得出的:例如,若 100 个个体(即该基因共 200 个等位基因)中有 120 个显性等位基因和 80 个隐性等位基因,则 p = 120 ÷ 200 = 0.6。本计算器直接以这个已计算出的频率为起点。

这个模型适用于拥有超过两个等位基因的基因吗?

该原理在数学上可以推广到两个以上的等位基因(展开式中会增加更多项),但本计算器仅限于教学中最常见的情形:一个基因只有一个显性和一个隐性等位基因。

相关资源