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SVT · 2ème Année Bac — SVT

La variation et 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 et l'évolution des fréquences alléliques au sein d'une population.

  • Population : Groupe d'individus de la même espèce occupant un territoire donné et capables de se reproduire entre eux.
  • Loi de Hardy-Weinberg : Dans une population théorique idéale (infinie, pas de mutation, pas de sélection, pas de migration, panmixie), les fréquences alléliques et génotypiques restent constantes d'une génération à l'autre.
  • Fréquences alléliques : Pour deux allèles A (fréquence $p$) et a (fréquence $q$) : $p + q = 1$.
  • Fréquences génotypiques : $p^2 + 2pq + q^2 = 1$, avec $p^2$ (fréquence de AA), $2pq$ (fréquence de Aa) et $q^2$ (fréquence de aa).
  • Facteurs de variation : Mutation, sélection naturelle, dérive génétique et flux génique.

Méthodes à maîtriser

  1. Calculer les fréquences alléliques à partir des génotypes : $p = \frac{2 \times N(AA) + N(Aa)}{2 \times N_{total}}$ et $q = \frac{2 \times N(aa) + N(Aa)}{2 \times N_{total}}$.
  2. Vérifier l'équilibre de Hardy-Weinberg : Comparer les fréquences génotypiques observées avec les fréquences théoriques ($p^2, 2pq, q^2$).
  3. Appliquer le test du $\chi^2$ : $\chi^2 = \sum \frac{(O - T)^2}{T}$. Si $\chi^2 < \chi^2_{seuil}$, la population est en équilibre.

Exemples corrigés

Soit une population de 1000 individus : 640 AA, 320 Aa, 40 aa.

  • $p = \frac{2(640) + 320}{2000} = 0,8$ ; $q = \frac{2(40) + 320}{2000} = 0,2$.
  • Fréquences théoriques : $p^2 = 0,64$, $2pq = 0,32$, $q^2 = 0,04$.
  • Comparaison : Les fréquences observées (0,64 ; 0,32 ; 0,04) sont égales aux théoriques. La population est en équilibre.

Erreurs fréquentes

  • Oublier de multiplier par 2 le nombre total d'individus pour calculer les fréquences alléliques.
  • Confondre fréquence allélique ($p, q$) et fréquence génotypique ($p^2, 2pq, q^2$).
  • Utiliser la loi de Hardy-Weinberg sans vérifier si les conditions d'équilibre sont remplies.

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 La variation et la génétique des populations

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

❓ Questions fréquentes

C'est quoi la différence entre une population et une espèce ?

Une espèce est un ensemble d'individus capables de se reproduire entre eux et de donner une descendance fertile. La population est une subdivision de cette espèce : c'est un groupe d'individus de la même espèce vivant dans un lieu précis à un moment donné.

💡 À retenir : L'espèce est une notion biologique globale, la population est une notion spatio-temporelle.

kifach n7seb p o q ila 3touni ghir les effectifs dyal les génotypes ?
  1. Calcule le nombre total d'allèles : $2 \times$ effectif total.
  2. Calcule le nombre total d'allèles A : $2 \times N(AA) + N(Aa)$.
  3. Calcule $p = \frac{N(A)}{2 \times N_{total}}$.
  4. Déduis $q = 1 - p$.

💡 À retenir : Chaque individu possède 2 allèles, donc on multiplie toujours le nombre d'individus par 2.

Est-ce que la sélection naturelle augmente toujours la fréquence de l'allèle avantageux ?

Oui, la sélection naturelle favorise les individus porteurs d'allèles avantageux dans un milieu donné. Ces individus survivent mieux et se reproduisent davantage, transmettant ainsi ces allèles à la génération suivante, ce qui augmente leur fréquence.

💡 À retenir : La sélection naturelle oriente l'évolution en éliminant les allèles défavorables.

wach l'équilibre de Hardy-Weinberg kayn f lwa9i3 ?

Non, l'équilibre de Hardy-Weinberg est un modèle théorique. Dans la nature, les populations sont rarement infinies, il y a toujours des mutations, des migrations ou une sélection naturelle qui modifient les fréquences.

💡 À retenir : C'est un outil de référence pour mesurer l'écart entre la réalité et une situation stable.

Comment la dérive génétique influence-t-elle la diversité génétique ?

La dérive génétique est une variation aléatoire des fréquences alléliques due au hasard (ex: catastrophe naturelle). Elle réduit la diversité génétique car elle peut entraîner la disparition totale de certains allèles, surtout dans les petites populations.

💡 À retenir : La dérive génétique appauvrit le patrimoine génétique d'une population.

Pourquoi on utilise le test du chi-deux (chi^2) ?

On l'utilise pour savoir si l'écart entre les fréquences observées sur le terrain et les fréquences théoriques (calculées avec Hardy-Weinberg) est dû au hasard ou à un facteur évolutif (sélection, migration...).

💡 À retenir : Si $\chi^2$ est faible, l'écart est négligeable et la population est en équilibre.

chhal dyal les degrés de liberté f had l'exercice ?

Le nombre de degrés de liberté (ddl) se calcule par : (nombre de génotypes) - (nombre d'allèles). Pour un gène à 2 allèles, on a 3 génotypes (AA, Aa, aa). Donc : $3 - 2 = 1$.

💡 À retenir : Pour un gène à 2 allèles, ddl = 1.

Est-ce que les mutations sont toujours néfastes ?

Non, les mutations sont des changements aléatoires dans l'ADN. Elles peuvent être neutres (sans effet), néfastes, ou parfois avantageuses, créant ainsi de nouveaux allèles et enrichissant la variabilité génétique.

💡 À retenir : Les mutations sont la source primaire de la diversité génétique.

Comment le flux génique modifie-t-il les fréquences alléliques ?

Le flux génique correspond aux échanges d'individus (migration) entre deux populations. L'arrivée de nouveaux individus apporte de nouveaux allèles ou modifie les proportions des allèles existants, homogénéisant ainsi les populations.

💡 À retenir : Le flux génique réduit les différences entre populations.

Si une population est en équilibre, est-ce que ça veut dire qu'elle n'évolue pas ?

Exactement. L'équilibre de Hardy-Weinberg définit une population dont les fréquences alléliques et génotypiques restent stables au fil des générations. Il n'y a donc pas d'évolution génétique.

💡 À retenir : Équilibre = absence d'évolution.

C'est quoi la panmixie ?

La panmixie est une condition de l'équilibre de Hardy-Weinberg qui signifie que les croisements se font au hasard entre tous les individus de la population, sans choix préférentiel.

💡 À retenir : Panmixie = accouplement aléatoire.

Est-ce que la consanguinité est un facteur de l'équilibre de Hardy-Weinberg ?

Non, la consanguinité est le contraire de la panmixie. Elle augmente la fréquence des homozygotes au détriment des hétérozygotes, ce qui rompt l'équilibre de Hardy-Weinberg.

💡 À retenir : La consanguinité modifie les fréquences génotypiques.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Dans une population de 500 fleurs, on compte 320 fleurs rouges (RR), 160 fleurs roses (RB) et 20 fleurs blanches (BB).

  1. Calculez les fréquences alléliques $p$ (allèle R) et $q$ (allèle B).
  2. La population est-elle en équilibre de Hardy-Weinberg ? Justifiez.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

Une population de 200 individus présente les génotypes suivants : 100 AA, 80 Aa, 20 aa.

  1. Calculez les fréquences alléliques.
  2. Calculez le $\chi^2$ et concluez sur l'équilibre de la population (seuil 3,84 pour ddl=1).
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 3

Une population subit une sélection naturelle contre les individus aa. Après sélection, les fréquences sont : AA (0,6), Aa (0,3), aa (0,1).

  1. Calculez les nouvelles fréquences alléliques après sélection.
  2. Expliquez l'effet de cette sélection sur le patrimoine génétique.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

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