TP XX - L’inéducable évolution des génomes au sein des populations.

« TP XX - L’inéducable évolution des génomes au sein des populations. On peut mettre en équation la séparation des allèles lors de la méiose et leur réassociation au hasard lors de la fécondation, ce qui permet de calculer les effectifs des génotypes des descendants et la fréquence des allèles.

Des modèles numériques ont été mis au point pour comprendre l’évolution des fréquences des allèles. Dans les populations eucaryotes à reproduction sexuée, le modèle théorique de HardyWeinberg prévoit la stabilité des fréquences relatives des allèles dans une population. Comment évoluent ces fréquences au sein d’une population ? Activité 1 : L’équilibre de Hardy Weinberg Consigne : A l’aide des différentes ressources montrer comment l’utilisation d’un modèle numérique permet de vérifier la loi de Hardy-Weinberg.

Votre réponse comportera un texte illustré par des captures des graphiques. Ressource 1 : La loi de Hardy-Weinberg. Le modèle de Hardy Weinberg est une théorie des probabilités qui décrit le phénomène aléatoire de transmission des allèles dans une population répondant à des critères bien précis (que nous définirons plus tard). On considère un gène possédant deux allèles, A et a.

La fréquence FA de l'allèle A est égale à p et La fréquence Fa de l'allèle a est égale à q.

Comme il n'y a que deux allèles, on a p + q = 1. Si les différents individus de la population se croisent au hasard, on obtiendra différents génotypes. 1 Déterminez les différents génotypes et les fréquences associées en complétant le tableau de croisement suivant. Gamète mâle Gamète femelle Allèle A (fréquence p) Allèle a (fréquence q) Allèle A (fréquence p) génotype fréquence du génotype (A//A) p x p = p2 génotype fréquence du génotype (A//a) pq 2 Déterminez, dans les zygotes, les fréquences F A Allèle a (fréquence q) génotype fréquence du génotype (A//a) pq génotype fréquence du génotype (a//a) q2 et Fa des allèles A et a. FA = F (A//A) + 1/2 F (A//a) = p2 + 1/2 (2 pq) = p2 + pq Fa = F (a//a) + 1/2 F (A//a) = q2 + 1/2 (2 pq) = q2 + pq 3 Comme le postule la loi de Hardy Weinberg, montrez que la fréquence allélique n'évolue pas au fil des générations (c'est à dire que F A chez les zygotes = p et Fa chez les zygotes = q) Aide : si p + q = 1 alors q = 1 - p et p = 1 - q FA = p2 +pq = p2 + p(1-p) = p2 + p - p2 = p Fa = q2 +pq = q2 + q(1-q) = q2 + q - q2 = q La fréquence des allèles n'a pas changé d'une génération à l'autre. Ressource 2 : Vérification de la loi de Hardy-Weinberg Cf.

Document 4 p.77 (Belin) Montrer que la répartition des génotypes des groupes sanguins dans la population étudiée est en accord avec la loi de Hardy-Weinberg. Correction : fM = (406+(744/2)) / (406 + 744 + 332) fM = 778 / 1482 = 0,5249662618083671 fN = (332 + (744/2)) / (406 + 744 + 332) fN = 704 / 1482 = 0,4750337381916329 Nombre de (M//M) = 408 Nombre de (N//N) = 334 Nombre de (M//N) = 739 La loi de Hardy-Weinberg est vérifiée dans cette population. Ressource 3 : Modélisation de la loi de Hardy-Weinberg Etape 1 Préparation de la construction du modèle numérique de suivi de deux allèles d’un gène ▪ On considère, dans une population, un gène représenté par deux allèles notés M et N ▪ On désigne les individus de la population par leur génotype (nommé entité dans le modèle) ▪ Correction : Entités (M//M) (M//N) (N//N) Pour calculer l’évolution au cours du temps des effectifs des génotypes des différents individus, le modèle doit comporter des équations matérialisant toutes les possibilités de reproduction entre les individus.

Il doit aussi tenir compte des proportions des descendants obtenus. le tableau ci-dessous (à ne pas confondre avec un échiquier de croisement) permet de préparer la modélisation : génotype du parent mâle génotype du parent femelle (M//M) (M//N) (N//N) (M//M) (M//M) (M//M) (M//M) (M//M) (M//M) (M//M) (M//N) (M//N) (M//N) (M//N) (M//N) (M//N) (M//N) (M//M) (M//M) (N//M) (N//M) (M//M) (M//N) (N//M) (N//N) (M//N) (M//N) (N//N) (N//N) (N//N) (N//M) (N//M) (N//M) (N//M) (N//M) (N//N) (N//M) (N//N) (N//N) (N//N) (N//N) (N//N) Tableau des possibilités et résultats de reproductions dans une population d’individus (dans le cas d’un gène présent sous la forme de 2 allèles) 1 Indiquer en ligne et en colonne tous les génotypes possibles pour les géniteurs 2 Rayer les cases redondantes 3 Noter à l’intersection ligne/colonne les génotypes des 4 descendants possiblement obtenus. Ouvrir Edu’Modèles : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/edumodeles/algo/index.htm (Ou version serveur) Etape 2 : Construction du modèle : Agents (ou entités) Déclarer les entités dans Edu’Modèles. Aide : Le nom comportera les allèles des entités entre parenthèses et séparés par // - Apparence Disque (choisir une couleur) - Cocher l'agent est mobile Probabilité de déplacement : 100 - Demi vie : 100 - Nombre d'agents : Utiliser les données du document fourni pour les groupes sanguins : M//M 406 / M//N 744 / N//N 332. Correction (M//M) (M//N) (N//N) Règles (ou comportements) A partir du tableau précédent et en vous aidant du modèle suivant, renseigner les règles permettant de prévoir les résultats des fécondations entre entités. Aide Nom de la règle : Indiquer les génotypes des parents Indiquer le génotype de chaque parent Indiquer le génotype de chaque descendant possible Etape 3 : Affichage des résultats du modèle. Rubrique Animation : Valeurs à entrer Tour de chauffe : 50 / Durée : 300 / Vitesse de l’animation : Maximum Lancer la modélisation. Exporter Les données du graphique sous la forme d’un fichier CSV.

Voir Fiche technique : FT-Edumodèles-Algo.pdf. Ouvrir le fichier avec Excel.

Copier les quatre premières colonnes et les coller dans le fichier Fréquences-alleles.xlxs A partir des données du graphique montrer que la population obéit la loi de HardyWeinberg Correction Variations des génotypes La fréquence des allèles est conservée au cours des différentes générations.

La loi de Hardy Weinberg est vérifiée par.... »