L’équilibre de Hardy-Weinberg

La loi Hardy-Weinberg permet d'établir grâce à des calculs mathématiques les conditions dans lesquelles se maintient la diversité génétique d’une population. Quelles sont concrètement ces conditions ? Quel est le modèle mathématique qui prouve le maintien de la diversité génétique ? Enfin, qu'est-ce qui empêche d'atteindre cet équilibre génétique ? Explications avec Quentin, professeur de SVT. 

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Les connaissances à savoir avant de commencer le cours : 

• La différence entre phénotype et génotype
• La fécondation

Loi Hardy-Weinberg : quels sont les conditions de l’équilibre génétique ?

Selon l’équilibre Hardy-Weinberg, si une population remplit au moins les conditions suivantes :

• population de grande taille (pas de dérive génétique)
• pas de mutation génétique
• pas de migration
• pas de sélection naturelle

→ Alors la fréquence allélique et génotypique est constante d'une génération à l'autre. Autrement dit : la structure génétique de la population ne change pas.

Quel est le modèle mathématique de la loi Hardy-Weinberg ?

Pour calculer les fréquences des allèles sur la deuxième génération d'une population, il faut effectuer l'opération mathématique suivante : 

Nombre d'individus avec l'allèle concernée / Nombre de la population totale x 2

On multiplie par 2 car car chaque individu a deux allèles.  Il faut effectuer cette opération pour chaque allèle. Si pour la génération suivante, on obtient les mêmes résultats que pour la première génération, alors la fréquence allélique et génotypique est constante. La loi Hardy-Weinberg est alors respectée. 

Qu'est-ce qui empêche d'atteindre l'équilibre génétique ?

Lorsqu'il y a une différence de résultat, alors les conditions de loi Hardy-Weinberg ne sont pas réunies.

C'est le cas ici avec deux types de populations : les moustiques de campagne et les moustiques de ville au Maroc. Dans cet exemple, on a comparé la fréquences alléliques observées dans la nature (réelles) et les fréquences théoriques des allèles si la loi Hardy-Weinberg était appliquée. 

Moustique de campagne : comparaison entre les fréquences observées (réelles) et théoriques, c'est-à-dire obtenues après le calcul : 

Mêmes calculs pour la population des moustiques urbaines du Maroc : 

Ici, les fréquences observées peuvent s’écarter des fréquences prévues par la loi Hardy-Weinberg. Cela montre que des forces évolutives, comme la sélection naturelle ou la migration, empêchent d’atteindre l’équilibre génétique.