Loi de Hardy-Weinberg en génétique des populations
Le modèle de Hardy-Weinberg est un outil théorique définissant une population sans évolution. Il postule des fréquences alléliques constantes et . La relation permet de calculer les fréquences des allèles. La loi donne les fréquences des génotypes attendues. Si les fréquences observées s'écartent de ce modèle, des facteurs évolutifs comme la sélection naturelle ou la dérive génétique sont à l'œuvre. Ce modèle sert de 'référence' pour quantifier l'évolution biologique.
Le résumé
Comprendre le cours
Le modèle de Hardy-Weinberg est un outil théorique définissant une population sans évolution. Il postule des fréquences alléliques constantes et . La relation permet de calculer les fréquences des allèles. La loi donne les fréquences des génotypes attendues. Si les fréquences observées s'écartent de ce modèle, des facteurs évolutifs comme la sélection naturelle ou la dérive génétique sont à l'œuvre. Ce modèle sert de 'référence' pour quantifier l'évolution biologique.
Avant de commencer
Prérequis
Maîtrise des concepts de méiose et fécondation.
Compréhension des notions de génotype, phénotype et allèle.
Bases de calcul de probabilités simples.
Le plan
Structure du cours
- 1
Introduction au modèle de Hardy-Weinberg
Définition d'une population à l'équilibreHypothèses du modèleLe modèle théorique sert de référence (population panmictique).
Il définit les conditions de stabilité des fréquences alléliques.
- 2
Formalisation mathématique
Fréquences alléliquesFréquences génotypiquesRelation pour les fréquences alléliques.
Relation pour les fréquences génotypiques.
- 3
Forces évolutives et écarts au modèle
Dérive génétiqueSélection naturelleMutations et migrationsL'évolution est caractérisée par un écart aux prédictions du modèle.
La dérive est d'autant plus marquée que la taille de la population est faible.
À retenir
Notions clés
Fréquence allélique
À mémoriserProportion d'un allèle donné parmi l'ensemble des allèles d'un gène dans une population.
Si sur allèles, sont , alors .
Équilibre de Hardy-Weinberg
À mémoriserÉtat d'une population où les fréquences alléliques et génotypiques restent constantes au cours des générations.
Population théorique infinie sans sélection ni mutation.
Panmixie
À mémoriserMode de reproduction où les croisements se font de manière aléatoire (fécondation au hasard).
Brassage des gamètes dans le milieu chez les oursins.
En pratique
Exemple résolu
Dans une population d'effectif très grand, la fréquence de l'allèle récessif est .
- 1
Étape 1 : Calculer la fréquence de l'allèle dominant sachant que : .
- 2
Étape 2 : Appliquer la formule pour trouver les fréquences génotypiques.
- 3
Résultat : Fréquence des homozygotes : ; hétérozygotes : ; homozygotes : .
Mémoriser plus vite
Astuces & analogies
La formule $$p^2 + 2pq + q^2 = 1$$
C'est simplement le développement algébrique de . Imaginez et comme les deux types de billes dans un sac.
Hypothèses du modèle
Mnémonique 'SIMPA' : Sans Immigration, Mutation, Pression de sélection, Aléas (dérive), reproduction Panmictique.
Ne plus se tromper
Erreurs fréquentes
Confondre la fréquence d'un allèle () et la fréquence d'un génotype ().
L'allèle est une unité unique, le génotype est une paire. est une fréquence d'allèle, est la probabilité de rencontrer le génotype homozygote associé.
Croire que Hardy-Weinberg décrit une réalité évolutive.
C'est un modèle nul ou théorique. Si la réalité diffère, c'est la preuve que des forces évolutives (sélection, dérive) agissent.
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