Dérive génétique et fluctuations aléatoires des fréquences alléliques

Première générale Spé · Enseignement Scientifique 1ère

À retenir

• La dérive génétique désigne la modification aléatoire et imprévisible de la fréquence des allèles d'une génération à la suivante au sein d'une population. • Mécanisme biologique : - Elle résulte exclusivement du hasard de l'échantillonnage des gamètes lors de la reproduction sexuée (tirage au sort des spermatozoïdes et des ovocytes qui participent à la fécondation). - La dérive génétique s'exerce sur tous les allèles, mais elle affecte particulièrement les allèles neutres (allèles qui ne confèrent ni avantage ni désavantage sélectif). • Rôle déterminant de l'effectif de la population : - Plus la population est de petite taille (N petit), plus les fluctuations d'échantillonnage sont violentes et rapides. - Dans une petite population, la dérive conduit rapidement à la fixation d'un allèle (sa fréquence atteint 1,00, 100\,\%) et à la disparition définitive des autres allèles (fréquence = 0), provoquant un appauvrissement majeur de la diversité génétique. - Dans une grande population (N grand), les fluctuations aléatoires se compensent et les fréquences alléliques restent presque stables d'une génération à l'autre. • Deux situations écologiques caractéristiques : 1. L'effet de goulot d'étranglement : réduction brutale et temporaire de l'effectif d'une espèce suite à une catastrophe (séisme, épidémie, surchasse), éliminant au hasard de nombreux allèles rares. 2. L'effet fondateur : colonisation d'un nouvel habitat (ex: une île) par un très petit groupe d'individus pionniers emportant un échantillon réduit et non représentatif du pool allélique de la population d'origine.

Le cours

Dérive génétique et fluctuations aléatoires des fréquences alléliques • La dérive génétique désigne la modification aléatoire et imprévisible de la fréquence des allèles d'une génération à la suivante au sein d'une population. • Mécanisme biologique : - Elle résulte exclusivement du hasard de l'échantillonnage des gamètes lors de la reproduction sexuée (tirage au sort des spermatozoïdes et des ovocytes qui participent à la fécondation). - La dérive génétique s'exerce sur tous les allèles, mais elle affecte particulièrement les allèles neutres (allèles qui ne confèrent ni avantage ni désavantage sélectif). • Rôle déterminant de l'effectif de la population : - Plus la population est de petite taille (N petit), plus les fluctuations d'échantillonnage sont violentes et rapides. - Dans une petite population, la dérive conduit rapidement à la fixation d'un allèle (sa fréquence atteint 1,00, 100\,\%) et à la disparition définitive des autres allèles (fréquence = 0), provoquant un appauvrissement majeur de la diversité génétique. - Dans une grande population (N grand), les fluctuations aléatoires se compensent et les fréquences alléliques restent presque stables d'une génération à l'autre. • Deux situations écologiques caractéristiques : 1. L'effet de goulot d'étranglement : réduction brutale et temporaire de l'effectif d'une espèce suite à une catastrophe (séisme, épidémie, surchasse), éliminant au hasard de nombreux allèles rares. 2. L'effet fondateur : colonisation d'un nouvel habitat (ex: une île) par un très petit groupe d'individus pionniers emportant un échantillon réduit et non représentatif du pool allélique de la population d'origine. Astuce et méthode clé Pense au jeu de pile ou face : avec 10 pièces, obtenir 80 % de piles ou plus arrive par hasard dans environ 5 % des lancers ; avec 1 million de pièces, la proportion de piles reste presque toujours entre 49,9 % et 50,1 %. Il en va de même pour la dérive génétique : plus l'effectif est petit, plus les fréquences fluctuent. Piège classique à éviter Ne confonds jamais dérive génétique (évolution ALÉATOIRE indépendante de la valeur adaptative des allèles) et sélection naturelle (évolution DÉTERMINISTE guidée par l'avantage reproductif dans un milieu donné).

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