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La génétique des populations

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

La génétique des populations étudie la répartition des allèles dans une population. Pour une population théorique idéale, on utilise la loi de Hardy-Weinberg : si $p$ est la fréquence de l'allèle $A$ et $q$ celle de l'allèle $a$, alors $p+q=1$. Les fréquences génotypiques sont : $p^2 (AA) + 2pq (Aa) + q^2 (aa) = 1$. Les facteurs modifiant l'équilibre sont : la mutation, la sélection naturelle, la dérive génétique (effet de fondation ou goulot d'étranglement) et les migrations.

Méthodes à maîtriser

  1. Calculer les fréquences alléliques à partir des fréquences génotypiques : $p = f(AA) + \frac{1}{2}f(Aa)$.
  2. Vérifier l'équilibre de Hardy-Weinberg : comparer les fréquences observées et théoriques.
  3. Calculer l'effet de la sélection : comparer les taux de survie ou de reproduction (valeur sélective $w$).

Exemples corrigés

Exemple : Population avec 60% AA, 20% Aa, 20% aa. $p = 0,6 + 0,5(0,2) = 0,7$. $q = 0,2 + 0,5(0,2) = 0,3$. Vérification : $(0,7)^2 = 0,49 \neq 0,6$. La population n'est pas en équilibre.

Erreurs fréquentes

  • Oublier que $p+q=1$ est toujours vrai, mais que $p^2+2pq+q^2=1$ n'est vrai qu'à l'équilibre.
  • Confondre fréquence allélique et génotypique.
  • Oublier le coefficient 2 dans $2pq$ pour les hétérozygotes.

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 La génétique des populations

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La condition nécessaire à l'équilibre de Hardy-Weinberg est :

❓ Questions fréquentes

C'est quoi la différence entre la dérive génétique et la sélection naturelle ?
  1. La dérive génétique est un changement aléatoire des fréquences alléliques, surtout dans les petites populations (effet du hasard).
  2. La sélection naturelle est un changement orienté : les allèles avantageux augmentent en fréquence car ils favorisent la survie ou la reproduction.

💡 À retenir : Dérive = Hasard ; Sélection = Avantage adaptatif.

Kifach n3ref wach l'moujtama3 f tawaazon wla la ?
  1. Hseb les fréquences alléliques ($p$ et $q$) à partir des effectifs observés.
  2. Hseb les fréquences génotypiques théoriques attendues : $p^2$, $2pq$, $q^2$.
  3. Qarn les fréquences théoriques avec les fréquences observées. Ila kanou bhal bhal, l'moujtama3 f tawaazon.

💡 À retenir : Si $f(obs) = f(théo)$, alors équilibre de Hardy-Weinberg.

Est-ce que les mutations changent beaucoup les fréquences alléliques ?

En général, les mutations ont un effet très faible sur les fréquences alléliques à court terme, car leur taux d'apparition est très bas. Cependant, elles sont la source primaire de la variabilité génétique.

💡 À retenir : La mutation crée la diversité, mais ne change pas brutalement les fréquences.

Chno hiya l'farq bin l'effet fondation w l'goulot d'étranglement ?
  1. Effet de fondation : un petit groupe quitte la population mère pour coloniser un nouveau milieu.
  2. Goulot d'étranglement : la population subit une catastrophe (incendie, maladie) qui réduit drastiquement le nombre d'individus.

💡 À retenir : Les deux sont des cas de dérive génétique dus à une réduction de taille.

Kifach n7seb l'frequence dyal l'allele a ila 3ndi ghir l'afrad li 3ndhom l'phenotype recessive ?
  1. L'phenotype recessive kayban ghir f l'homozygote $aa$.
  2. Donc $f(aa) = q^2$.
  3. $q = \sqrt{f(aa)}$.

💡 À retenir : Si on connaît $q^2$, on trouve $q$ par la racine carrée.

Pourquoi la sélection naturelle ne peut pas éliminer totalement un allèle récessif létal ?

Parce que l'allèle récessif est "caché" chez les individus hétérozygotes ($Aa$) qui ne présentent pas le phénotype létal. Il est donc protégé de la sélection.

💡 À retenir : L'hétérozygotie maintient les allèles récessifs dans la population.

Est-ce que la migration peut introduire de nouveaux allèles ?

Oui, si les individus migrants possèdent des allèles absents dans la population réceptrice, cela augmente la variabilité génétique locale.

💡 À retenir : La migration est un facteur de brassage génétique entre populations.

Est-ce que la loi de Hardy-Weinberg s'applique aux humains ?

Rarement, car les populations humaines ne respectent pas les conditions (pas de sélection, pas de mutation, pas de migration, grands effectifs, panmixie). C'est un modèle théorique de référence.

💡 À retenir : C'est un modèle idéal pour comparer avec la réalité.

Si une population est très grande, est-ce qu'il y a de la dérive génétique ?

La dérive génétique est inversement proportionnelle à la taille de la population. Dans une population très grande, l'effet du hasard est négligeable.

💡 À retenir : Plus la population est grande, moins il y a de dérive.

Comment la sélection naturelle agit-elle sur les fréquences génotypiques ?

Elle favorise certains génotypes par rapport à d'autres en augmentant leur taux de survie ou de succès reproductif, ce qui modifie les proportions des allèles à la génération suivante.

💡 À retenir : La sélection modifie les fréquences en favorisant les plus aptes.

Est-ce que le croisement entre cousins est une panmixie ?

Non, la panmixie suppose un choix aléatoire des partenaires. Le croisement entre apparentés est une forme de consanguinité qui augmente l'homozygotie.

💡 À retenir : La panmixie = hasard total. Consanguinité = choix non aléatoire.

Est-ce que la sélection naturelle peut maintenir deux allèles dans une population ?

Oui, dans le cas du "surdominance" (avantage de l'hétérozygote), où les individus $Aa$ sont plus aptes que $AA$ et $aa$.

💡 À retenir : L'avantage de l'hétérozygote maintient le polymorphisme.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Une population de 1000 individus présente les génotypes suivants : 640 AA, 320 Aa, 40 aa.

  1. Calculer les fréquences alléliques $p$ et $q$.
  2. La population est-elle en équilibre de Hardy-Weinberg ?
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Exercice 2

Dans une population, la fréquence de l'allèle récessif $a$ est $q=0,1$. Si la sélection élimine tous les individus $aa$, quelle sera la fréquence de $q$ à la génération suivante ?

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Exercice 3

Expliquez l'impact de la dérive génétique sur une population insulaire isolée de 50 individus.

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