Spé. SVT · Terminale · cours rédigé et vérifié par Claryo, conforme au Bulletin officiel
À l'échelle d'une population, l'évolution se mesure par la variation des fréquences alléliques au fil des générations. Le modèle de Hardy-Weinberg sert de référence : il décrit une population idéale dont les fréquences alléliques et génotypiques restent constantes. C'est un modèle de population qui n'évolue pas.
Il n'est valable que sous cinq conditions : population de très grand effectif, pas de mutation, pas de migration, pas de sélection, et panmixie (croisements au hasard). Dès qu'une condition n'est pas remplie, les fréquences évoluent : la population évolue. Le modèle sert donc à détecter les facteurs d'évolution par comparaison entre fréquences observées et attendues.
Les principaux facteurs d'évolution sont : · la dérive génétique : variation aléatoire des fréquences due au hasard de l'échantillonnage des gamètes, d'autant plus forte que l'effectif est faible ; · la sélection naturelle : les allèles avantageux dans un milieu se répandent (processus orienté, non aléatoire). Cas particulier remarquable : l'avantage de l'hétérozygote (drépanocytose et paludisme) ; · la mutation (crée de nouveaux allèles) et la migration (apporte ou retire des allèles).
· p + q = 1 (fréquences alléliques). · p^{2} + 2pq + q^{2} = 1 : p^{2} = homozygotes dominants, 2pq = hétérozygotes, q^{2} = homozygotes récessifs. · Fréquence d'un allèle récessif à partir des malades : q = \sqrt{q^{2}}. · Effectif théorique d'un génotype : fréquence attendue \times effectif total.
Pour tester l'équilibre : 1) calculer les fréquences alléliques observées (compter les allèles) ; 2) en déduire les effectifs théoriques attendus avec p^{2}, 2pq, q^{2} ; 3) comparer observés et théoriques ; 4) si écart, identifier le facteur (dérive, sélection, migration) en lien avec le contexte.
· Hardy-Weinberg décrit la population qui n'évolue PAS : c'est un point de comparaison, pas une réalité observée. · 2pq ne s'oublie pas : c'est la fréquence des hétérozygotes (le facteur 2 vient des deux ordres de réunion des allèles). · La dérive est aléatoire ; la sélection est orientée par le milieu. Ne pas confondre les deux facteurs. · Bien compter les allèles : un homozygote apporte deux fois le même allèle, un hétérozygote un de chaque. · Une fréquence allélique se calcule sur le nombre total d'allèles, soit le double du nombre d'individus diploïdes.
Maîtriser parfaitement les calculs (avec racine carrée pour q à partir de la proportion de malades récessifs), savoir dresser le tableau des effectifs observés et théoriques, et relier tout écart à un facteur d'évolution justifié par le contexte écologique (paludisme, isolement, petite population). Il faut comprendre que le modèle de Hardy-Weinberg n'est jamais une fin en soi : il est un outil de détection. Un écart significatif entre les fréquences génotypiques observées et celles attendues signe l'action d'un facteur d'évolution, qu'il faut alors nommer et expliquer. Le cas de la drépanocytose en zone palustre est l'exemple canonique d'un avantage de l'hétérozygote maintenant un allèle pourtant délétère à l'état homozygote, à connaître précisément avec ses valeurs chiffrées.