Équilibre de Hardy–Weinberg, sélection et dérive génétique
BiologieGénétique17–18 ans
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À suivre dans Génétique
Une population panmictique avec deux allèles A et a : les fréquences génotypiques p², 2pq et q² sont calculées et tracées à chaque génération, à côté d'un nuage d'individus illustratif. Sans sélection et avec une grande population, les fréquences alléliques restent constantes d'une génération à l'autre (équilibre de Hardy–Weinberg) ; activez la sélection contre le phénotype récessif ou réduisez l'effectif de la population pour voir la fréquence allélique évoluer dans un sens donné ou fluctuer au hasard, jusqu'à parfois éliminer complètement un allèle.
Leçon : Génétique des populations : population panmictique, loi de Hardy–Weinberg, facteurs modifiant les fréquences alléliques
Ce qu’elle montre
Le principe de Hardy–Weinberg établit que, dans une grande population à reproduction aléatoire, sans sélection, mutation ni migration, les fréquences alléliques p et q restent constantes et les fréquences génotypiques s'établissent à p², 2pq et q² dès la première génération. La simulation suit deux allèles, A et a, génération après génération. La sélection contre le phénotype aa réduit la valeur sélective des homozygotes récessifs : q diminue régulièrement mais de plus en plus lentement, car les allèles récessifs cachés chez les hétérozygotes échappent à la sélection. La dérive génétique, tirage aléatoire des gamètes dans une petite population, fait fluctuer p de façon imprévisible et peut fixer ou éliminer un allèle.
Mode d’emploi
Partez d'un grand Effectif de la population N avec le Coefficient de sélection contre aa (récessif) à 0, puis appuyez plusieurs fois sur Génération suivante : p reste près de la ligne en pointillés. Augmentez le coefficient de sélection et laissez tourner pour observer un changement orienté. Appuyez sur Réinitialiser, réglez N sur quelques dizaines avec Tirage aléatoire des gamètes (dérive génétique) activé, et répétez plusieurs essais pour comparer la fréquence de perte d'un allèle.
Paramètres modifiables
- Fréquence initiale de l'allèle A (p) 0,05–0,95
- Effectif de la population N 10–5000 individus
- Coefficient de sélection contre aa (récessif) 0–1
- Tirage aléatoire des gamètes (dérive génétique)
- Générations par seconde 1–20 gén./s
Questions à explorer
- Dans une population à l'équilibre avec p = 0,6, quel pourcentage d'individus est hétérozygote ?
- Pourquoi la sélection contre aa élimine-t-elle rarement l'allèle a en totalité, même après de nombreuses générations ?
- Pourquoi la dérive génétique dans une petite population peut-elle éliminer un allèle sans aucune sélection ?
