Modèle de Hardy-Weinberg en génétique des populations
Le modèle de Hardy-Weinberg est un outil théorique prédisant la stabilité génétique des populations. Il repose sur cinq conditions : population infinie, absence de sélection, de mutation, de migration et accouplements aléatoires (panmixie). La relation définit les fréquences alléliques, tandis que décrit la répartition génotypique. Si les fréquences observées s'écartent de ce modèle, cela révèle l'action de forces évolutives comme la sélection naturelle ou la dérive génétique.
Le résumé
Comprendre le cours
Le modèle de Hardy-Weinberg est un outil théorique prédisant la stabilité génétique des populations. Il repose sur cinq conditions : population infinie, absence de sélection, de mutation, de migration et accouplements aléatoires (panmixie). La relation définit les fréquences alléliques, tandis que décrit la répartition génotypique. Si les fréquences observées s'écartent de ce modèle, cela révèle l'action de forces évolutives comme la sélection naturelle ou la dérive génétique.
Avant de commencer
Prérequis
Notions de base en génétique : gène, allèle, génotype, phénotype.
Calcul des fréquences (proportions).
Compréhension de la méiose et de la fécondation.
Le plan
Structure du cours
- 1
Introduction au modèle de Hardy-Weinberg
Définition d'une population théoriqueHypothèses du modèleModèle mathématique prédisant la stabilité des fréquences alléliques
Conditions d'équilibre : population infinie, panmixie, absence de sélection, de mutation et de migration
- 2
Formalisation mathématique
Fréquences alléliques et génotypiquesLa formule $$p^2 + 2pq + q^2 = 1$$Fréquences alléliques notées et avec
Distribution des génotypes issue du développement de
- 3
Application et utilité
Test de conformité au modèleÉcart à l'équilibre et mécanismes évolutifsSi les fréquences observées diffèrent des théoriques, des forces évolutives agissent
Outil de référence pour détecter la sélection naturelle ou la dérive génétique
À retenir
Notions clés
Équilibre de Hardy-Weinberg
À mémoriserÉtat théorique d'une population où les fréquences alléliques et génotypiques restent constantes au cours des générations.
Une population idéale sans aucune pression évolutive.
Fréquence allélique
À mémoriserProportion d'un allèle donné parmi l'ensemble des allèles d'une population, notée ou .
Si sur allèles, sont , alors .
Panmixie
À mémoriserSystème de reproduction où les croisements se font de manière totalement aléatoire.
Le pollen dispersé par le vent dans une forêt homogène.
En pratique
Exemple résolu
Soit une population avec deux allèles (fréquence ) et (fréquence ). La population est à l'équilibre.
- 1
Étape 1 : Calculer la fréquence de avec la relation , donc .
- 2
Étape 2 : Calculer la fréquence des génotypes via , , et .
- 3
Résultat : Fréquence de ; ; .
Mémoriser plus vite
Astuces & analogies
Formule $$p^2 + 2pq + q^2$$
C'est comme un tableau de croisement de Punnett : et sont les probabilités des gamètes, le carré donne les probabilités des zygotes.
Conditions du modèle
Imagine une île déserte isolée, sans vent (pas de migration), sans prédateurs (pas de sélection), où tout le monde se marie au hasard (panmixie).
Ne plus se tromper
Erreurs fréquentes
Confondre fréquence allélique () et fréquence génotypique ().
Les fréquences alléliques concernent les gamètes, les fréquences génotypiques concernent les individus diploïdes après fécondation.
Croire que le modèle décrit toutes les populations réelles.
C'est un modèle théorique ('null model') qui sert de référence pour mesurer l'écart causé par l'évolution.
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