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Das Hardy Weinberg Gesetz

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Das Hardy Weinberg Gesetz (BioSim-Seite)

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Demonstration des Hardy-Weinberg Gesetzes

Ziel: Das Hardy-Weiberg Gesetz wird den Schülern anschaulich demonstriert.

Zeit: Je nach Stichprobengröße 15 bis 20 Minuten

Material: wenigstens 20 farbige Glasmurmeln, Legosteine oder Spielzeugklötzchen in mindestens 2 verschiedenen Farben (z.B. rot und weiß)

Ausführung: In einen Sack werden Klötzchen mit zwei verschieden Farben (z.B. rot und weiß) im Verhältnis 9:1, 7:3 und 5:5 gegeben. Die Verhältnisse entsprechen den Allelfrequenzen p:q=0,9:0,1, 0,7:0,3 und 0,5:0,5. Je höher die Gesamtzahl der Klötz­chen ist, desto anschaulicher verläuft der Versuch.

Ein Schüler geht durch die Klasse und läßt jeweils 2 Klötzchen aus dem Sack ziehen, so „entstehen“ zufällig die Genotypen. Bei roten und weissen Klötzchen sind die "Genotypen" rot/rot, rot/weiß und weiß/weiß möglich. Die Klötzchen werden sofort wieder in den Sack zurückgegeben. Es sind mindestens 60 bis 80 Züge erforderlich um ein halbwegs repräsentatives Ergebnis zu erzielen. Jeder gezogenen Genotyp wird an der Tafel und/oder auf einem Arbeitsblatt registriert. Mit der Zahl der Züge nähert man sich immer mehr dem Hardy-Weinberg Gleichgewicht von p2+2pq+q2=1.

Das Hardy-Weinberg Gesetz p2 + 2pq + q2 wird im Biologieunterricht oft übergangen, weil es nur abstrakt mathematisch oder am Computer darstellbar ist. Durch den Versuch wird ge­zeigt, wie aus einem Genpool zufällig eine Genotypenverteilung nach dem Hardy-Weinberg Gesetz entsteht. Für die untere Tabelle werden jeweils 30 rote und weiße Steine verwendet.

Allelfrequenzen p+q=1

Genotypfrequenzen p2+2pq+q2=1

rot
p

weiß
q

rot/rot
p2

rot/weiß
2pq

weiß/weiß
q2

27
0,9

3
0,1

 

 

 

21
0,7

9
0,3

 

 

 

30
0,5

30
0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

Man kann für diesen Versuch auch mehr Zeit investieren indem man das Verhältnis p:q extrem gestaltet, also etwa p:q = 0,95:0,05. Damit kommt man in die Nähe der Frequenzen von rezessiven Erbkrankheiten. Man kann damit zeigen, daß bei seltenen rezessiven Erbkrankheiten unerwartet viele Überträger (Heterozygote) anzutreffen sind.

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