Contenu du cours
Hardy-Weinberg : un outil pour détecter l’évolution
Comment savoir si une population évolue ou pas génétiquement ? En 1908, Hardy et Weinberg ont proposé un modèle théorique paradoxal : si certaines conditions strictes sont réunies, les fréquences alléliques restent stables d'une génération à l'autre. Tu apprendras à manipuler la formule p² + 2pq + q² = 1, à l'appliquer à un cas concret (la mucoviscidose en Europe), et à comprendre que ce modèle, presque jamais vrai dans la nature, est en réalité un puissant outil pour détecter les forces évolutives à l'œuvre dans une population réelle.
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La sélection naturelle
Comment l'environnement « trie-t-il » les individus au fil des générations ? Tu redécouvriras la théorie de Darwin (1859) et son idée pédagogique centrale : un individu n'évolue pas — il est adapté ou ne l'est pas. C'est l'espèce qui évolue. Tu mobiliseras le cas emblématique de la phalène du bouleau (mélanisme industriel), le mystère de la drépanocytose maintenue en Afrique (sélection balancée), et le défi sanitaire majeur de la résistance bactérienne aux antibiotiques. Tu comprendras aussi le rôle de la sélection sexuelle (queue du paon).
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La dérive génétique
Et si l'évolution n'était pas seulement une histoire de mérite mais aussi de hasard ? La dérive génétique modifie aléatoirement les fréquences alléliques, et son effet est d'autant plus marqué que la population est petite. Tu découvriras le cas spectaculaire des Amish de Pennsylvanie (effet fondateur amplifiant le syndrome d'Ellis-van Creveld d'un facteur 1000) et celui des guépards (goulot d'étranglement il y a 10 000 ans, diversité génétique appauvrie encore aujourd'hui). Tu verras aussi pourquoi cette force est centrale dans la biologie de la conservation moderne.
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La spéciation et la notion d’espèce
Comment de nouvelles espèces apparaissent-elles ? Tu parcourras les deux grandes voies : spéciation allopatrique (séparation géographique) avec le cas emblématique du pouillot verdâtre autour de l'Himalaya, et spéciation sympatrique (sans séparation) avec les centaines d'espèces de cichlidés africains. Tu retraceras l'histoire de la définition de l'espèce, de Linné (fixiste) à Mayr (biologique 1942) et aux approches modernes. Tu découvriras enfin comment le séquençage de l'ADN bouleverse nos classifications (2 espèces d'éléphants, hybridations Néandertal/Sapiens).
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L’évolution des populations
Durée estimée : 10 min Niveau : Terminale spé SVT Position : Topic 3 — Leçon 3.1

À la fin de cette leçon, tu sauras :

  • Définir la dérive génétique et les notions associées
  • Distinguer effet fondateur et goulot d’étranglement
  • Maîtriser le vocabulaire des flux génétiques migratoires

1. La dérive génétique

Dérive génétique : variation aléatoire des fréquences alléliques au sein d’une population, due au caractère fini de l’effectif. Lors de chaque reproduction, l’échantillonnage aléatoire des gamètes qui forment la génération suivante crée des fluctuations. Ces fluctuations sont d’autant plus marquées que la population est petite.

Fluctuation aléatoire : variation imprévisible des fréquences alléliques d’une génération à l’autre, qui résulte du hasard de la reproduction. Sur le long terme, la dérive peut conduire à la disparition (fréquence = 0) ou à la fixation (fréquence = 1) d’un allèle dans la population.

2. L’effet fondateur

Effet fondateur : cas particulier de dérive génétique observé quand une petite fraction d’une population colonise un nouveau milieu (île, vallée isolée, nouveau continent…). Les fréquences alléliques de cette « population fondatrice » sont, par le simple hasard, différentes de celles de la population d’origine. La nouvelle population évoluera à partir de cette base allélique particulière, parfois très éloignée de la population mère.

3. Le goulot d’étranglement

Goulot d’étranglement (ou bottleneck) : réduction brutale et drastique de l’effectif d’une population (à cause d’un événement catastrophique : feu, inondation, épidémie, chasse intensive…). Les survivants ne sont qu’un sous-ensemble aléatoire de la population initiale, leurs fréquences alléliques peuvent être très différentes. La population redémarre à partir d’un patrimoine génétique appauvri, qui restera marqué par cette « bouteille » pendant de nombreuses générations.

4. Les flux génétiques migratoires

Flux génétique migratoire : entrée ou sortie d’allèles dans une population, due à l’arrivée ou au départ d’individus. Quand deux populations en contact échangent des migrants, leurs fréquences alléliques convergent : les flux migratoires homogénéisent génétiquement les populations en contact. Ils peuvent aussi compenser les effets de la dérive dans les petites populations.

5. Population de petite taille

Plusieurs notions tournent autour de la petite taille de population :

  • Effectif efficace (Ne) : nombre d’individus qui participent effectivement à la reproduction. Souvent plus petit que l’effectif total (les jeunes, les vieux, les non-reproducteurs ne comptent pas).
  • Consanguinité : croisements entre individus apparentés. Devient inévitable dans les très petites populations isolées. Augmente la fréquence des homozygotes et peut révéler des allèles récessifs délétères.
  • Population isolée : population qui n’échange plus (ou très peu) de migrants avec les autres populations de l’espèce. Particulièrement sujette à la dérive génétique.

Ce qu’il faut retenir

  • Dérive génétique : variation aléatoire des fréquences alléliques due au caractère fini de l’effectif
  • Effet d’autant plus fort que la population est petite
  • Effet fondateur : petite fraction d’une population colonise un nouveau milieu (fondatrice non représentative)
  • Goulot d’étranglement : réduction brutale d’effectif → survivants non représentatifs
  • Flux génétiques migratoires : homogénéisent les populations en contact, peuvent compenser la dérive
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