LA LOI DE HARDY-WEINBERG ET LA MICRO

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LA LOI DE HARDY-WEINBERG ET LA MICROÉVOLUTION
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DÉFINITIONS
Pool génique ensemble des gènes présents dans
une population.
Microévolution Changement dans la fréquence des
allèles du pool génique dune population.
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Fréquence des allèles

• Exemple couleur des yeux dans la population des
  étudiants
• Dans la population il y a des individus
• BB
• Bb
• bb

• Fréquence de lallèle B
• (2 x nombre dindividus BB) (1 x nombre
  dindividus Bb)

• Fréquence de lallèle b
• (2 x nombre dindividus bb) (1 x nombre
  dindividus Bb)

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• Exemple
• Si dans une classe de 35 étudiants il y a
• 10 étudiants qui sont BB
• 20 étudiants qui sont Bb
• 5 étudiants qui sont bb

Quelle est la fréquence de B ? Quelle est la
fréquence de b ?

• DONC, chez les 35 étudiants de la classe, il y a
  
• 40 allèles B
• 30 allèles b

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Probabilité de présence dun allèle dans la
population
Exemple si dans la classe on a 40 allèles B 30
allèles b Total 70 allèles

• Probabilité de présence de lallèle B dans la
  population 40 / 70 0,5714

• Probabilité de présence de lallèle b dans la
  population 30 / 70 0,4286

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Supposons que toute la classe se retrouve isolée
sur une île déserte. Les étudiants/étudiantes
font des enfants qui en font dautres à leur
tour. Est-ce que la proportion des allèles va
demeurer la même de générations en générations (B
0,5714 et b 0,4286)? Est-ce que la
proportion yeux bleus / yeux bruns va demeurer la
même dans la population?
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Selon la loi de Hardy-Weinberg, la fréquence des
allèles dans une population demeure constante
génération après génération SI

• Population de très grande taille (tend vers
  linfini)
• Pas démigration ou dimmigration
• Pas de mutations modifiant les allèles
• Accouplements au hasard (choix des partenaires
  non influencé par le type dallèles étudiés)
• Pas de sélection naturelle

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Probabilité quun individu possède lun des trois
génotypes possibles dans la population

• Probabilité quun individu soit BB p ? p p2
• Probabilité quun individu soit Bb ou bB (p ?
  q) (q ? p) 2 pq
• Probabilité quun individu soit bb q ? q q2

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p2 2 pq q2 1
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Exemple Si fréquence de B 0,6 Si fréquence de
b 0,4 Alors on aura

• p2 BB soit (0,6)2 0,36
• 2 pq Bb soit 2 (0,6 x 0,4) 0,48
• q2 bb soit (0,4)2 0,16

• Dans une population de 1 000 000 individus on
  devrait avoir
• (0,36 x 1 000 000) 360 000 BB
• (0,48 x 1 000 000) 480 000 Bb
• (0,16 x 1 000 000) 160 000 bb

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• EXEMPLE
• Si au Canada (33 millions d habitants), 1
  personne sur 5 a les yeux bleus (q2 1/5)
• Combien de personnes sont de génotype BB ?
• Et combien sont Bb?

DONC p2 (probabilité BB) (0,5528)2
0,3056 et 2 pq (probabilité Bb) 2 (0,44721 x
0,5528) 0,4944

• Fréquence de BB 0,3056 x 33 000 000 10 084
  800 personnes
• Fréquence de Bb 0,4944 x 33 000 000 16 315
  200 personnes

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• Exemple
• On introduit dans un étang
• 1000 grenouilles tachetées, homozygotes pour ce
  caractère (TT)
• et
• 250 grenouilles sans taches également homozygotes
  pour ce caractère (tt)

Si on laisse les grenouilles se reproduire
pendant quelques années, en supposant que la
population demeure stable, quel nombre de
grenouilles TT, Tt et tt devrait-on alors
observer?
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Population de 1250 individus dans laquelle on a
1000 TT (2000 allèles T) et 250 tt (500 allèles
t)
DONC Probabilité de T p 2000 / 2500
0,8 Probabilité de t q 500 / 2500 0,2
p2 (0,8)2 0,64 2 pq 2 (0,8) (0,2) 0,32 q2
(0,2)2 0,04
Si la population est de 1250 individus, on aura
donc 0,64 x 1250 800 individus TT 0,32 x 1250
400 individus Tt 0,04 x 1250 50 individus tt
En réalité, on nobtiendra sans doute pas ce
résultat puisquune des conditions de la loi de
Hardy-Weinberg nest pas respectée. Laquelle ?
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2. La microévolution
Microévolution changement dans la fréquence des
allèles dans une populationdonc, il y a
microévolution dès quune des conditions de
Hardy-Weinberg nest pas respectée.

• Microévolution peut être due à
• La dérive génétique
• Le flux génétique ( émigration / immigration)
• Les mutations
• Les accouplements non aléatoires
• La sélection naturelle

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La dérive génétique
La loi de Hardy-Weinberg ne sapplique que si la
population est de très grande taille
(théoriquement infini). Si la population est
de petite taille, la fréquence des gènes peut
varier de façon aléatoire (au hasard des
accouplements). Plus la population est faible,
plus la variation aléatoire de la fréquence des
gènes sera importante. dérive génétique
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La dérive génétique peut être accentuée par

• Effet détranglement (suite à une
  catastrophe)Ex. Population 100,000 10
  individus

• Effet fondateurEx. Population de 10 individus
  colonisent une île isolée

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Effet détranglement et effet fondateur peuvent
faire varier soudainement la proportion des
allèles
p 0,8 q 0,2
p 0,4 q 0,6
p 0,2 q 0,8
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La sélection naturelle
Si un phénotype est avantageux, sa fréquence
augmente Si un phénotype est nuisible, sa
fréquence diminue DONC p et q peuvent varier si
les phénotypes quils déterminent sont avantageux
ou nuisibles.
Sélection naturelle et dérive génétique Dans
cette simulation, on suppose que les homozygotes
pp ont un avantage pour la survie de 1, les
hétérozygotes pq de 0,9 et les homozygotes qq de
0,8.
Effet de la sélection naturelle
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FIN