Term spé SVT. Test 12. Génétique. L'équilibre de Hardy-Weinberg

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Terminale spé SVTTest 12 de connaissancesGénétique L'équilibre de Hardy-Weinberg

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35 questions

By ProfSVT71

START

Question 1

Question 2

Question 8

Question 3

Question 4

Question 5

Question 6

Question 7

Question 9

Question 10

Question 11

Question 12

Question 13

Question 14

Question 15

Question 16

Question 17

Question 18

Question 21

Sommaire

Question 19

Question 22

Question 20

Question 23

Question 24

Question 25

Question 26

Question 28

Question 27

Question 29

Question 30

Question 31

Question 32

Question 33

Question 34

Question 35

sommaire

QUESTION 1

De quelle théorie se sert le modèle mathématique de Hardy-Weinberg pour décrire la transmission des allèles dans une population?

Réponse

Le modèle mathématique de Hardy-Weinberg, utilise la théorie des probabilités pour décrire le phénomène aléatoire de transmission des allèles dans une population. En assimilant les probabilités à des fréquences de taille (loi des grands nombres), le modèle prédit que la structure génétique d’une population de grand effectif est stable d’une génération à une autre sous certaines conditions. Cette stabilité est connue sous le nom d’équilibre de Hardy-Weinberg.

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QUESTION 2

Réponse

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon certaines conditions. Quelle est la PREMIÈRE condition de stabilité des allèles posées par la loi Hardy-Weinberg ?

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon la Condition n°1 suivante : les unions se font au hasard (PANMIXIE).

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QUESTION 3

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon certaines conditions. Quelle est la DEUXIÈME condition de stabilité des allèles posées par la loi Hardy-Weinberg ?

Réponse

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon la Condition n°2 suivante : l’effectif est infini (Loi des grands nombres).

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Réponse

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon certaines conditions. Quelle est la TROISIÈME condition de stabilité des allèles posées par la loi Hardy-Weinberg ?

QUESTION 4

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon la Condition n°3 : le taux de mutations est de zéro.

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QUESTION 5

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon certaines conditions. Quelle est la QUATRIÈME condition de stabilité des allèles posées par la loi Hardy-Weinberg ?

Réponse

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon la Condition n°4 : il n’y a pas de sélection gamétique, c'est-à-dire que pour un gène existant sous la forme de 2 allèles, il y a autant de gamètes de chaque sorte (PANGAMIE).

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QUESTION 6

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon certaines conditions. Quelle est la CINQUIÈME condition de stabilité des allèles posées par la loi Hardy-Weinberg ?

Réponse

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon la Condition n°5 : il n’y a pas de sélection zygotique, tous les génotypes sont censés avoir la même espérance de vie pour le gène considéré.

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QUESTION 7

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon certaines conditions. Quelle est la SIXIÈME condition de stabilité des allèles posées par la loi Hardy-Weinberg ?

Réponse

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon la Condition n°6 : les individus sont pareillement viables et fertiles, c'est-à-dire que la population est isolée, il n’y a ni migration, ni sélection contre un phénotype particulier, ni introduction d’individus extérieurs.

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QUESTION 8

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon certaines conditions. Quelle est la SEPTIÈME condition de stabilité des allèles posées par la loi Hardy-Weinberg ?

Réponse

Dans une population, les fréquences alléliques restent stables d’une génération à l’autre selon la Condition n°7 : les générations ne se chevauchent pas.

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QUESTION 9

À quelles conditions peut-on estimer la fréquence des gènes dans une population à partir d'un génotype ?

Réponse

On peut estimer la fréquence des gènes dans une population à partir d'un génotype si tous les génotypes sont identifiables : cela sous-entend que les deux allèles soient codominants. Il est tout de même possible de travailler avec des allèles dont l’un domine l’autre. Il suffira de procéder à une analyse génétique de la population pour connaître le nombre d’individus de chaque génotype.

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QUESTION 10

Dans quel cas de fréquences comparées entre la génération 1 et la génération 0, le modèle de Hardy-Weinberg sera-t-il valide ?

Réponse

Le modèle de Hardy-Weinberg sera valide si les fréquences théoriques des allèles dans la génération 1 est égale à celles de la génération 0

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QUESTION 11

Avec les allèles A et a, combien de génotypes sont possibles ?

Réponse

Trois génotypes :(A//A)(A//a)(a//a)

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QUESTION 12

Soit dans une population, la présence de 2 allèles A et a.Avec u la fréquence mesurée du génotype homozygote dominant (A//A), v la fréquence mesurée du génotype hétérozygote (A//a) et w la fréquence mesurée du génotype homozygote récessif (a//a). Que peut-on dire de (u+v+w) ?

Réponse

La somme de ces fréquences (u + v + w) donne 1.

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QUESTION 13

La fréquence de l’allèle A dans la population, est nommée p. Avec u la fréquence mesurée du génotype homozygote dominant (A//A), v la fréquence mesurée du génotype hétérozygote (A//a) et w la fréquence mesurée du génotype homozygote récessif (a//a). Quelle est la formule permettant de trouver p à partir des fréquences mesurées des génotypes ?

Réponse

On sait que l’allèle « A » est retrouvé à la fois chez les homozygotes dominants et chez les hétérozygotes. Il y a donc 2 exemplaires de l’allèle A chez l’homozygote et 1 seul exemplaire chez l’hétérozygote. Ainsi la fréquence de l’allèle « A » correspond à la somme de la fréquence de cet allèle « A » dans les différents génotypes de la population : u/2 + u/2 chez l’homozygote et v/2 chez l’hétérozygote. Ainsi p = u +(v/2)

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QUESTION 14

La fréquence de l’allèle « a » dans la population est nommée q (q est en général utilisé pour désigner l’allèle récessif). Avec u la fréquence mesurée du génotype homozygote dominant (A//A), v la fréquence mesurée du génotype hétérozygote (A//a) et w la fréquence mesurée du génotype homozygote récessif (a//a). Quelle est la formule permettant de trouver q à partir des fréquences mesurées des génotypes ?

Réponse

On sait que l’allèle « a » est retrouvé à la fois chez les homozygotes récessifs et chez les hétérozygotes. Ainsi la fréquence de l’allèle « a » correspond à la somme de la fréquence de cet allèle « a » dans les génotypes de la population, soit : q = w +(v/2)

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QUESTION 15

Pour essayer de déterminer la fréquence de chacune des différentes combinaisons possibles de génotypes lors de la formation d’un couple, il faut réaliser un tableau de croisement des différents génotypes possibles pour chaque individu pris au hasard dans la population. Décrivez la structure de ce tableau.

Réponse

Dans les titres des colonnes, on inscrit les génotypes possibles pour un individu et la fréquence de chacun. Dans les titres de lignes, on fait de même pour l’autre individu. Le croisement d’une ligne et d’une colonne correspond donc à un couple et la probabilité que les génotypes de ces 2 partenaires s’associent correspond à la combinaison de la fréquence de ces 2 génotypes.

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QUESTION 16

Quelle est la probabilité de former un couple (A//A) x (A//A) ?

Réponse

Chaque individu a une probabilité u d'être (A//A). Ainsi la probabilité de voir se former une couple (A//A) x (A//A) est de u x u = u2

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QUESTION 17

Quelle est la probabilité de former un couple (A//a) x (A//a) ?

Réponse

Chaque individu a une probabilité v d'être (A//a). Ainsi la probabilité de voir se former une couple (A//a) x (A//a) est de v x v = v2

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QUESTION 18

Quelle est la probabilité de former un couple (a//a) x (a//a) ?

Réponse

Chaque individu a une probabilité w d'être (a//a). Ainsi la probabilité de voir se former une couple (a//a) x (a//a) est de w x w = w2

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QUESTION 19

Quelle est la probabilité de former un couple (A//A) x (A//a) ?

Réponse

Pour un couple (A//A) x (A//a), la probabilité de le voir se former est de u x v soit uv.Il y a 2 possibilités de faire un couple (A//A) x (A//a),soit au total uv + uv = 2 uv

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QUESTION 20

Quelle est la probabilité de former un couple (A//A) x (a//a) ?

Réponse

Pour un couple (A//A) x (a//a), la probabilité de le voir se former est de u x w soit uw.Il y a 2 possibilités de faire un couple (A//A) x (a//a),soit au total uw + uw = 2 uw

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QUESTION 21

Quelle est la probabilité de former un couple (A//a) x (a//a) ?

Réponse

Pour un couple (A//a) x (a//a), la probabilité de le voir se former est de v x w soit vw.Il y a 2 possibilités de faire un couple (A//a) x (a//a),soit au total vw + vw = 2 vw

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QUESTION 22

Comment décrire un tableau de croisement permettant de définir les différents génotypes possibles des descendants d'un couple dont les génotypes sont connus ?

Réponse

Dans les titres des colonnes, on inscrit les génotypes possibles des gamètes du premier individu. Dans les titres de lignes, on fait de même pour l’autre individu. Le croisement d’une ligne et d’une colonne correspond donc à l'union d'un gamète de chacun des deux individus et donc au génotype d'un fœtus. Il suffit ensuite de compter combien de fœtus de ce type peuvent être formés sur le nombre total de fœtus possibles ( nombres de cases du tableau de croisement) pour déterminer la probabilité d'apparition d'un génotype particulier dans la descendance de ce couple.

Exemple pour un couple (A//A) x (A//A) ne pouvant former chacun qu'un seul type de gamète

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QUESTION 23

Pour un couple (A//A)x(A//A), quels génotypes pourront présenter leurs enfants et quelles seront les probabilités d'apparition de ces génotypes ?

Réponse

Chacun des 2 individus de ce couple A//A)x(A//A)ne peut produire qu’un seul type de gamète : (A/). Les enfants issus de ce couple ne peuvent présenter qu’un seul type de génotype : (A//A). Ainsi dans ce couple, la probabilité d’apparition du génotype (A//A) est de 1 et celle des génotypes (A//a) et (a//a) est de zéro chacune. Si on élargit l’étude à la population, la probabilité d’apparition de ce génotype étant liée à la probabilité de la formation de ce couple, elle est donc au total de 1 x u2 = u2. Celle des deux autres génotypes est donc de 0 x u2 = 0.

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QUESTION 24

Pour un couple (a//a)x(a//a), quels génotypes pourront présenter leurs enfants et quelles seront les probabilités d'apparition de ces génotypes dans le couple et dans la population ?

Réponse

Chacun des 2 individus de ce couple (a//a)x(a//a) ne peut produire qu’un seul type de gamète : (a/). Les enfants issus de ce couple ne peuvent présenter qu’un seul type de génotype : (a//a). Ainsi dans ce couple, la probabilité d’apparition du génotype (a//a) est de 1 et celle des génotypes (A//A) et (A//a) est de zéro chacun. Si on élargit l’étude à la population, la probabilité d’apparition de ce génotype étant liée à la probabilité de la formation de ce couple, elle est donc au total de 1 x w2 = w2. Celle des deux autres génotypes est donc de 0 x w2 = 0.

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QUESTION 25

Pour un couple (A//a) x (A//a), quels génotypes pourront présenter leurs enfants et quelles seront les probabilités d'apparition de ces génotypes dans le couple et dans la population ?

Réponse

Dans ce couple (A//a) x (A//a), chacun des individus produit 2 gamètes différents (A/) et (a/). Les enfants issus de ce couple peuvent présenter 3 types de génotype (A//A), (A//a) et (a//a). Dans ce couple, la probabilité d’apparition du génotype (A//A) est de 1/4, celle du génotype (A//a) est de 2/4 soit 1/2 et celle du génotype (a//a) est de 1/4. Si on élargit l’étude à la population, les probabilités d’apparition de ces génotypes étant liées aux probabilités de la formation de ces couples, elles sont donc au total : pour (A//A) de 1/4 x v2 = v2/4; pour (A//a) de ½ x v2 = v2/2 ; pour (a//a) de 1/4 x v2 = v2/4

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QUESTION 26

Pour un couple (A//A) x (A//a), quels génotypes pourront présenter leurs enfants et quelles seront les probabilités d'apparition de ces génotypes dans le couple et dans la population ?

Réponse

Dans ce couple (A//A) x (A//a), un individu produit un seul type de gamète alors que l’autre en produit 2. Les enfants issus de ce couple peuvent présenter 2 types de génotype (A//A) et (A//a) en proportions équivalentes. Ainsi dans ce couple, la probabilité d’apparition du génotype (A//A) est de ½, celle du génotype (A//a) est de ½ et celle du génotype (a//a) est donc de zéro. Si on élargit l’étude à la population, les probabilités d’apparition de ces génotypes étant liées aux probabilités de la formation de ces couples, elles sont donc au total : pour (A//A) de ½ x 2uv = uv ; pour (A//a) de ½ x 2uv =uv ; pour (a//a) de 0.

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QUESTION 27

Pour un couple (A//A) x (a//a), quels génotypes pourront présenter leurs enfants et quelles seront les probabilités d'apparition de ces génotypes dans le couple et dans la population ?

Réponse

Dans ce couple (A//A) x (a//a), chaque individu ne produit qu’un seul type de gamète. Les enfants issus de ce couple ne peuvent donc présenter qu’un seul type de génotype : (A//a). Ainsi dans ce couple, la probabilité d’apparition du génotype (A//a) est de 1 et celle des génotypes (A//A) et (a//a) est de zéro chacun. Si on élargit l’étude à la population, la probabilité d’apparition de ce génotype étant liée à la probabilité de la formation de ce couple, elle est donc au total de 1 x 2uw = 2uw. Celle des deux autres génotypes est donc de 0 x 2uw = 0.

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QUESTION 28

Pour un couple (A//a) x (a//a), quels génotypes pourront présenter leurs enfants et quelles seront les probabilités d'apparition de ces génotypes dans le couple et dans la population ?

Réponse

Dans ce couple (A//a) x (a//a), un seul individu produit 2 gamètes différents. Les enfants issus de ce couple peuvent donc présenter 2 types de génotype (A//a) et (a//a). Dans ce couple, la probabilité d’apparition du génotype (A//a) est de 1/2 et celle du génotype (a//a) est de ½. Celle de (A//A) est de 0. Si on élargit l’étude à la population, les probabilités d’apparition de ces génotypes étant liées aux probabilités de la formation de ces couples, elles sont donc au total : pour (A//a) de ½ x 2vw = vw ; pour (a//a) de ½ x 2vw = vw ; pour (A//A) de 0

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QUESTION 29

Que doit-on faire pour ramener ces probabilités d'apparition de génotype dans des couples particuliers à l'échelle de la population entière ?

Réponse

Pour chaque couple, nous avons multiplié la probablité d'apparition d'un génotype de foetus par la probabilité de formation de ce couple dans la population. Pour ramener ces probabilités d'apparition de génotype dans des couples particuliers à l'échelle de la population entière, il faut réaliser la somme des probabilités obtenues pour chaque type de foetus, pour chaque type de couple, pour obtenir la probabilité d’apparition c'est-à-dire la fréquence possible de chacun des génotypes dans la population de génération 1.

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QUESTION 30

Ainsi dans une population, quelle est la probabilité de trouver en génération 1, le génotype (A//A) ?

Réponse

La somme des probabilités de trouver le génotype (A//A) parmi les descendants de tous les couples possibles donne p2.

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QUESTION 31

Ainsi dans une population, quelle est la probabilité de trouver en génération 1, le génotype (A//a) ?

Réponse

La somme des probabilités de trouver le génotype (A//a) parmi les descendants de tous les couples possibles donne 2pq.

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QUESTION 32

Ainsi dans une population, quelle est la probabilité de trouver en génération 1, le génotype (a//a) ?

Réponse

La somme des probabilités de trouver le génotype (A//a) parmi les descendants de tous les couples possibles donne q2.

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QUESTION 33

Quelle est alors la fréquence théorique de l'allèle A dans une population ?

Réponse

L’allèle A est présent dans les génotypes (A//A) et (A//a). Ainsi sa fréquence théorique est équivalente à (p2 + ½ x 2pq) = p2 + pq = p(p + q) or p + q =1, donc elle est égale à p.

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QUESTION 34

Quelle est alors la fréquence théorique de l'allèle a dans une population ?

Réponse

L’allèle a est présent dans les génotypes (a//a) et (A//a). Ainsi sa fréquence théorique est équivalente à (q2 + ½ x 2pq) = q2 + pq = q(q + p) or p + q =1, donc elle est égale à q.

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QUESTION 35

Les fréquences théoriques calculées précédemment sont-elles identiques aux fréquences mesurées en début de questionnement ?

Réponse

On constate ici que la fréquence théorique des différents allèles dans la génération 1 est égale à leur fréquence mesurée dans la génération 0. Le modèle de Hardy-Weinberg permet bien de conclure que la population est stable et maintient son polymorphisme génétique en l’état si les conditions sont respectées. Ainsi donc, les fréquences génotypiques et alléliques d’un gène autosomique sont rigoureusement invariants d’une génération à une autre.

The End !!