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L'évolution génétique des populations. Le modèle Hardy Weinberg. Les oasis de G

L'évolution génétique des populations. Le modèle Hardy Weinberg. Les oasis de Gafsa sont caractérisés par un niveau de biodiversité très considérable. On note la présence de 23 variétés de palmier dattier et de 11 espèces d'arbre fruitier. On y cultive principalement des oliviers avec une dominance de la variété « gafsi » (85% du total), le palmier dattier vient en deuxième place avec un pourcentage de 18, 5%. On constate une érosion génétique au sein des espèces de plantes cultivées surtout dans les parcelles en copropriété. A quoi correspond cette érosion génétique ? A quoi est-elle due ? Quelles sont les conséquences de cette érosion ? Pourquoi préserver la diversité génétique ? Comment la préserver ? L'évolution est souvent considérée à tort comme un processus se déroulant uniquement sur un temps très long. En étudiant les populations naturelles, on peut mesurer des modifications sur une échelle de quelques générations et comprendre les mécanismes évolutifs à l’œuvre. Exercice d'application Q1 : Indiquer le caractère étudié dans le doc 1 et les différents phénotypes possibles. Q2 : Indiquer les génotypes associés à chaque phénotype observé (docs 1 et 2). Q3 : Calculer les fréquences alléliques et les fréquences génotypiques du doc. 1 la première année et 4 ans plus tard. Q4 : Sous la condition 3 du modèle Hardy Weinberg, calculer les fréquences alléliques de A et a de la seconde génération. Q5 : Raisonner pour prévoir l'évolution de la composition génétique d'une population au bout de plusieurs générations dans les conditions du modèle de Hardy-Weinberg. Q6 : Déterminer si la population est à l'équilibre de Hardy-Weinberg dans le doc 1. Confronter la réalité au modèle Selon le modèle de Hardy Weinberg, la fréquence des génotypes dans la population sont constantes au fil des générations pour le gène considéré. Dans la réalité, la structure génétique et les fréquences alléliques de la population peuvent changer de génération en génération sous l'effet des forces évolutives, qui dépendent à la fois de l'effectif et du milieu. Exemple 1 : Les mutations Traditionnellement, la race ovine dominante dans le sud de la Tunisie était la barbarine à grosse queue (Nejdi). On a pu constater que dans l'oasis de Gafsa, le rythme de subsitution de Nejdi par la race Bergui à queue fine algérienne s'est accélérer dans les années 70. Actuellement cette dernière représente 98% du cheptel contre 2% pour la Nejdi. La race Bergui est plus productive et rentable mais moins bien adaptée à l'écosystème oasien. Elle demande une alimentation plus riche et est plus sensible à certaines maladies. Un taux de descendance viable anormalement faible a été observé dans un troupeau de brebis Bergui. L'analyse d'un fœtus issu d'une fausse-couche spontanée a montré qu'il était porteur homozygote d'une mutation à l'origine d'une protéine raccourcie : son génotype est noté (m//m). La répartition des génotypes a été mesuré sur 341 brebis au sein de la population : 27% d'hétérozygotes mutés sur un seul chromosome, de géntotype (m//+), ont été détectés pour 0% d'homozygotes de génotype (m//m), le reste de la population étant de génotypes sauvages (+//+). Race obine Nejdi Race ovine Bergui Q1 : Indiquez le caractère étudié. Q2 : Indiquez si cette population est-elle à l'équilibre de Hardy Weinberg sur le caractère étudié. Q3 : Expliquez le résultat observé. Exemple 2 : La dérive génétique La dérive génétique : La dérive génétique est une variation aléatoire des fréquences alléliques au cours des générations. Ce phénomène peut entraîner la disparition de certains allèles. Elle est plus importante dans les petites populations. Fragmentation de l'habitat On étudie deux populations de grenouilles sur deux parcelles éloignées séparées par des routes On a déterminé, sur des échantillons de chacune des populations, le génotype des individus sur un locus à 2 allèles : -sur la première parcelle, pour 200 individus, 128 sont (A//A), 8 sont (A//B) et 64 sont (B//B) ; -sur la seconde parcelles, pour 200 individus, 60 sont (A//A), 40 sont (A//B) et 100 sont (B//B). Q1 : Calculer les fréquences alléliques et tester l'équilibre de Hardy-Weinberg pour chaque sous- population. Conclure. Q2 : Expliquez ce résultat à l'aide du logiciel à votre disposition ici, en étudiant l'évolution des fréquences des génotypes sur chaque parcelle au fil des générations. Q3 : A l'aide du même logiciel, étudiez l'évolution la fréquence des génotypes si les parcelles n'avaient pas été divisées. Qu'en concluez vous ? Q4 : Quelle mesure proposez vous pour limiter l'érosion génétique dans l'oasis de Gafsa ? Exemple 3 : La sélection naturelle Q1 : Vérifiez si les fréquences génotypiques de la dernière génération de la population d'araignée paon valident un équilibre de Hardy-Weinberg. Quelle hypothèse proposez-vous pour expliquer ce résultat ? Q2 : Montrez que la sélection sexuelle n'est pas l'unique paramètre en jeu. Q3 : Concluez en indiquant quelles sont les forces évolutives qui peuvent faire varier les fréquences alléliques dans une population au cours des générations successives. uploads/Geographie/ dossier-harry-weinberg.pdf