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Sciences de la Vie et de la Terre · Prépa concours post-bac — CPGE (dossier & entretien)

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 variation des fréquences alléliques et génotypiques au sein d'une population.

  • Conditions de Hardy-Weinberg : Population infinie, panmixie, absence de mutation, absence de sélection, absence de flux génique.
  • Formules : Pour un gène à deux allèles ($A$ de fréquence $p$, $a$ de fréquence $q$) :
    • $p + q = 1$
    • $p^2 + 2pq + q^2 = 1$
    • Fréquence génotypique : $f(AA) = p^2$, $f(Aa) = 2pq$, $f(aa) = q^2$.

Méthodes à maîtriser

  1. Calculer les fréquences : Toujours commencer par compter les individus. $p = \frac{2 \times N(AA) + N(Aa)}{2 \times N_{total}}$.
  2. Vérifier l'équilibre : Comparer les fréquences observées et théoriques ($p^2, 2pq, q^2$).
  3. Interpréter les écarts : Si les fréquences changent, identifier le facteur responsable (mutation, sélection, dérive, migration).

Exemples corrigés

Exemple : 100 individus (40 AA, 40 Aa, 20 aa).

  • $p = \frac{2(40) + 40}{200} = 0,6$.
  • $q = 1 - 0,6 = 0,4$.
  • Théorique : $p^2 = 0,36$, $2pq = 0,48$, $q^2 = 0,16$.
  • Comparaison : Les fréquences observées (0,4 ; 0,4 ; 0,2) diffèrent des théoriques, la population n'est pas en équilibre.

Erreurs fréquentes

  • Oublier de multiplier par 2 le nombre d'homozygotes pour calculer $p$ ou $q$.
  • Confondre fréquence allélique ($p, q$) et génotypique ($p^2, 2pq, q^2$).
  • Croire que la sélection naturelle élimine toujours l'allèle récessif instantanément.

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 La génétique des populations

1/4

Quelle condition est nécessaire pour l'équilibre de Hardy-Weinberg ?

❓ Questions fréquentes

Kifach n7seb p o q ila 3ndi ghir l-afrad li 3ndhom sifa motanahiya (aa) ?
  1. Si la population est en équilibre, $q^2 = f(aa)$.
  2. Donc $q = \sqrt{f(aa)}$.
  3. Ensuite, $p = 1 - q$.

💡 À retenir : Cette méthode ne marche que si on suppose l'équilibre de Hardy-Weinberg.

Est-ce que la loi de Hardy-Weinberg s'applique dans la nature ?
  1. Non, jamais de manière parfaite.
  2. Les conditions (population infinie, absence de sélection, etc.) sont des idéaux théoriques.
  3. Elle sert de modèle de référence pour mesurer l'évolution réelle.

💡 À retenir : C'est un outil de comparaison, pas une description de la réalité biologique.

Est-ce que la dérive génétique est plus forte dans les grandes populations ?
  1. Non, c'est l'inverse.
  2. Dans les petites populations, le hasard a un impact majeur sur la survie des allèles.
  3. Dans les grandes populations, les fréquences sont plus stables.

💡 À retenir : Dérive génétique = effet du hasard, inversement proportionnel à la taille de la population.

Chno hiya l-far9 bin l-intiqaa tabi3i o l-in7iraf jini ?
  1. L'intiqaa tabi3i (sélection) est orienté : les mieux adaptés survivent.
  2. L'in7iraf jini (dérive) est aléatoire : c'est le hasard qui décide quels allèles sont transmis.

💡 À retenir : Sélection = adaptation ; Dérive = hasard.

Si p^2 + 2pq + q^2 neq 1, est-ce que je me suis trompé ?
  1. Non, la somme des fréquences génotypiques doit toujours être égale à 1.
  2. Si ce n'est pas le cas, vérifie tes calculs de division.
  3. Si tu parles de l'équilibre, c'est $f(AA)$ qui peut être différent de $p^2$.

💡 À retenir : La somme des fréquences est toujours 1, mais l'équilibre est une condition spécifique.

Kifach n3ref wach l-moujtama3 f tawaazon ?
  1. Calcule $p$ et $q$ à partir des génotypes observés.
  2. Calcule les génotypes théoriques attendus ($p^2, 2pq, q^2$).
  3. Compare les valeurs observées et théoriques.

💡 À retenir : Si $Obs \approx Théo$, alors il y a équilibre.

La mutation est-elle toujours bénéfique ?
  1. Non, la plupart sont neutres ou délétères.
  2. Seules quelques-unes offrent un avantage sélectif.
  3. Elles sont la source primaire de la diversité génétique.

💡 À retenir : Mutation = source de nouveaux allèles, pas forcément utiles.

Est-ce que le flux génique augmente la variabilité ?
  1. Oui, l'arrivée d'individus d'une autre population apporte de nouveaux allèles.
  2. Cela peut homogénéiser deux populations distinctes.

💡 À retenir : Flux génique = échange d'allèles entre populations.

Pourquoi on multiplie par 2 les homozygotes ?
  1. Parce qu'un individu homozygote (AA) possède deux allèles identiques.
  2. Pour compter le nombre total d'allèles dans le pool génique, on doit compter chaque allèle individuellement.

💡 À retenir : Un individu = 2 allèles.

Est-ce que la sélection naturelle peut éliminer un allèle dominant ?
  1. Oui, si l'allèle dominant est létal ou réduit la fertilité.
  2. Cependant, il est plus difficile à éliminer qu'un allèle récessif car il s'exprime toujours.

💡 À retenir : La sélection agit sur le phénotype.

Est-ce que la consanguinité change les fréquences alléliques ?
  1. Non, elle change surtout les fréquences génotypiques (plus d'homozygotes).
  2. Elle ne modifie pas le pool d'allèles global, mais leur répartition.

💡 À retenir : Consanguinité = augmentation de l'homozygotie.

Est-ce que le milieu influence les fréquences alléliques ?
  1. Oui, via la sélection naturelle.
  2. Un milieu changeant favorise certains allèles au détriment d'autres.

💡 À retenir : L'environnement est le moteur de la sélection.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Dans une population de 500 papillons, on compte 320 individus à ailes sombres (génotype SS), 160 à ailes tachetées (Ss) et 20 à ailes claires (ss). Calculer les fréquences alléliques $p$ et $q$.

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Exercice 2

Une population est en équilibre de Hardy-Weinberg. La fréquence de l'allèle récessif $a$ est de 0,3. Quelle est la fréquence des individus hétérozygotes ?

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Exercice 3

Soit une population où $f(AA)=0,49$, $f(Aa)=0,42$ et $f(aa)=0,09$. Cette population est-elle en équilibre ? Justifiez.

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