Exercice modèle Hardy & Weinberg

Summary

Ce script explore le modèle de Hardy-Weinberg, un principe mathématique qui décrit la transmission des allèles dans une population en équilibre génétique. Il est expliqué comment ce modèle prédit la stabilité des fréquences allélique et génotypique d'une génération à l'autre, sous certaines conditions (grande taille de population, absence de mutations, migrations, ou sélection). À travers l'exemple d'une population d'oiseaux à plumage coloré, l'analyse des fréquences génotypiques et alléliques montre que si les fréquences réelles diffèrent des valeurs théoriques, cela indique que la population évolue, ne respectant pas les conditions du modèle.

Takeaways

• 😀 Les scientifiques Hardy et Weinberg ont indépendamment développé un modèle mathématique décrivant la transmission aléatoire des allèles dans une population.
• 😀 Le modèle de Hardy-Weinberg prédit un équilibre des fréquences allélique et génotypique d'une génération à l'autre sous certaines conditions.
• 😀 Les conditions nécessaires pour que le modèle de Hardy-Weinberg soit valide incluent une grande taille de population, l'absence de mutations, de migration et de sélection, ainsi que des rencontres aléatoires des gamètes.
• 😀 L'exemple donné est une population d'oiseaux où la couleur du plumage est contrôlée par un gène avec deux allèles : l'allèle dominant (jaune) et l'allèle récessif (rouge).
• 😀 Les oiseaux homozygotes dominants (JA) sont jaunes, les hétérozygotes (Jj) sont également jaunes, et les homozygotes récessifs (jj) sont rouges.
• 😀 Un exemple de population d'oiseaux de 100 individus est analysé avec 53 oiseaux jaunes homozygotes, 40,2 oiseaux jaunes hétérozygotes et 6 oiseaux rouges homozygotes.
• 😀 Pour déterminer les fréquences génotypiques, on divise le nombre d'individus d'un génotype par le nombre total d'individus, et la somme des fréquences doit être égale à 1.
• 😀 Les fréquences alléliques sont ensuite calculées, avec 'p' représentant la fréquence de l'allèle jaune et 'q' représentant celle de l'allèle rouge. La somme des fréquences doit également être égale à 1.
• 😀 Selon le modèle de Hardy-Weinberg, les fréquences génotypiques peuvent être calculées à partir des fréquences alléliques avec la formule : p² + 2pq + q² = 1.
• 😀 En comparant les fréquences réelles de la population avec celles prévues par le modèle, il a été observé que la population d'oiseaux n'atteint pas l'équilibre de Hardy-Weinberg, indiquant que des facteurs comme la dérive génétique ou la sélection sexuelle pourraient être en jeu.

Q & A

Qu'est-ce que le modèle de Hardy-Weinberg ?

Le modèle de Hardy-Weinberg est un principe mathématique qui décrit l'équilibre des fréquences alléliques et génotypiques dans une population idéale. Il prédit que ces fréquences demeureront constantes d'une génération à l'autre si certaines conditions sont remplies.

Quelles sont les conditions nécessaires pour que le modèle de Hardy-Weinberg soit valide ?

Les conditions nécessaires incluent : une population de grande taille, l'absence de mutations, de migration, et de sélection, ainsi que la reproduction aléatoire entre les individus.

Que représente le terme 'p' dans le modèle de Hardy-Weinberg ?

Le terme 'p' représente la fréquence de l'allèle dominant dans une population.

Qu'est-ce que l'équilibre Hardy-Weinberg ?

L'équilibre Hardy-Weinberg désigne une situation où les fréquences génotypiques et alléliques d'une population ne changent pas d'une génération à l'autre, ce qui signifie qu'il n'y a pas d'évolution pour le gène étudié.

Pourquoi la population d'oiseaux étudiée n'atteint-elle pas l'équilibre Hardy-Weinberg ?

La population d'oiseaux étudiée n'atteint pas l'équilibre Hardy-Weinberg car les fréquences génotypiques observées ne correspondent pas aux valeurs prévues par le modèle. Cela peut être dû à des facteurs comme la dérive génétique, des mutations, ou une sélection sexuelle influençant la reproduction des oiseaux.

Que signifie le fait que la somme des fréquences génotypiques soit égale à 1 ?

Cela signifie que toutes les possibilités génotypiques sont prises en compte dans la population. En d'autres termes, la somme des fréquences de tous les génotypes possibles (homozygote dominant, hétérozygote, homozygote récessif) doit être égale à 1.

Pourquoi est-il important que la population soit grande pour respecter le modèle de Hardy-Weinberg ?

Une grande population réduit l'effet de la dérive génétique, un phénomène où des fluctuations aléatoires de la fréquence des allèles peuvent entraîner des changements importants dans des populations de petite taille.

Quels sont les types de génotypes observés dans la population d'oiseaux étudiée ?

Les génotypes observés sont les homozygotes dominants (plumage jaune), les hétérozygotes (plumage jaune) et les homozygotes récessifs (plumage rouge).

Que représente la fréquence allélique 'q' dans le modèle de Hardy-Weinberg ?

La fréquence allélique 'q' représente la fréquence de l'allèle récessif dans la population. Comme il n'y a que deux allèles possibles, 'p + q' doit toujours être égal à 1.

Quelles pourraient être les raisons d'une déviation par rapport à l'équilibre Hardy-Weinberg dans la population d'oiseaux ?

Les raisons peuvent inclure la petite taille de la population (dérive génétique), la présence de mutations, des migrations d'individus d'autres populations, ou encore des phénomènes de sélection, comme la sélection sexuelle liée à la couleur du plumage des oiseaux.