Ravnotežje ali Hardy-Weinbergov zakon je osrednji koncept populacijske genetike. Gre za načelo, ki zajema več konceptov, ki jih je treba omeniti in analizirati, da dobimo splošno in popolno razumevanje tega načela. Med najpomembnejšimi koncepti najdemo: populacijsko genetiko, alelne frekvence in frekvence genotipov.
- Populacijska genetika: to je preučevanje porazdelitve genetskih variacij, ki jih predstavlja populacija, in načinov, kako pogostosti genov in genotipov ohranjajo ali spreminjajo v omenjeni populaciji. Prav tako je tesno povezan z več genetskimi in okoljskimi dejavniki, ki na tak ali drugačen način določajo pogostost in razširjenost alelov in genotipov v družinah in skupnostih.
- Alelna frekvenca: je opaženi delež določenega alela glede na nabor tistih, ki lahko zasedejo določeno mesto v populaciji. To pomeni, da gre za število alelov "A" ali "a" (neodvisno) od skupnega števila alelov A in enega prisotnega v dani populaciji.
- Pogostost Genotip: pogostost ali delež genotipov v populaciji. Se pravi, od skupnega števila možnih genotipov v populaciji (AA, Aa, aa) koliko je AA, Aa in aa.
Vzorec posameznikov z znanim genotipom iz populacije lahko uporabimo za ugotovitev ocene frekvence alelov, tako da preprosto preštejemo alele pri posameznikih z vsakim genotipom. Postavlja se vprašanje, ali je mogoče frekvence genotipov izračunati iz frekvenc alelov? Pravzaprav ni tako preprosto, saj ni znano, kako so aleli porazdeljeni med homozigotnimi in heterozigotnimi. Toda za rešitev te velike dileme obstaja preprosto matematično razmerje, imenovano ravnotežje Hardy-Weinberg, katerega uporaba nam omogoča, da spoznamo in najdemo genotipske frekvence (homozigotna in heterozigotna porazdelitev v populaciji) frekvenc alelov.
Hardy-Weinbergovo ravnotežje postulira, da: v dovolj obsežni populaciji in v odsotnosti evolucijskih sil, ki vplivajo nanjo, ostajajo frekvence genotipa in genotipa nespremenjene iz generacije v generacijo. To ravnovesje bo uporabljeno v idealnih populacijah, v katerih:
- Velikost prebivalstva je dovolj velika ali pa je neskončna.
- Organizmi v populaciji se razmnožujejo naključno.
- Obstaja spolno razmnoževanje.
- Organizmi so diploidni.
Nasprotno pa ravnotežje Hardy-Weinberga ne bo veljalo za populacijo, če:
- Obstaja naravna selekcija.
- Obstajajo migracije, pretok genov med populacijami.
- Obstaja mutacija.
- Obstaja genski zamik.
