Variation et génétique des populations
– 2ème BAC Sciences Mathématiques SMA
Introduction
La génétique des populations étudie la distribution et les changements des fréquences alléliques sous l’influence des mécanismes évolutifs.
Concepts clés :
- Pool génique
- Fréquence allélique
- Équilibre de Hardy-Weinberg
- Forces évolutives
1. Variation génétique
1.1 Sources de variation
Mutations
Changements aléatoires de la séquence d’ADN
Recombinaison
Mélange des allèles pendant la méiose
1.2 Polymorphisme
Existence de plusieurs allèles pour un même gène dans une population :
2. Loi de Hardy-Weinberg
2.1 Énoncé
Dans une population idéale (panmictique, sans mutations, ni sélection, ni dérive), les fréquences alléliques restent stables :
p² + 2pq + q² = 1
p² (AA) + 2pq (Aa) + q² (aa) = 1
Conditions :
- Population grande
- Pas de mutations
- Pas de sélection
- Pas de migrations
- Accouplements aléatoires
2.2 Application
Calcul des fréquences alléliques dans une population :
Si 16% d’une population est atteinte d’une maladie récessive (aa) :
q² = 0,16 → q = √0,16 = 0,4 → p = 1 – 0,4 = 0,6
Porteurs sains (Aa) = 2pq = 2 × 0,6 × 0,4 = 0,48 (48%)
3. Forces évolutives
Sélection naturelle
Avantage aux phénotypes adaptés
Dérive génétique
Changements aléatoires dans les petites populations
Mutations
Nouvelles variations alléliques
Migrations
Échange de gènes entre populations
4. Applications
4.1 Conservation des espèces
Maintenir la diversité génétique pour la résilience des populations :
- Effet fondateur
- Goulot d’étranglement
- Dépression de consanguinité
4.2 Médecine évolutive
Comprendre la persistance des maladies génétiques :
Exemple : L’avantage hétérozygote du gène de la drépanocytose contre le paludisme
Résumé: Équations clés
| Concept | Formule |
|---|---|
| Fréquence allélique | p + q = 1 |
| Fréquence génotypique | p² + 2pq + q² = 1 |
| Diversité génétique | H = 2pq (pour 2 allèles) |
La variation génétique est le moteur de l’évolution
Mutations + Recombinaison + Sélection + Dérive → Adaptation
