[eSVT] Le modèle de Hardy Weinberg et les fréquences alléliques
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- Опубликовано: 30 сен 2024
- Cette vidéo explique le modèle de Hardy Weinberg (ou loi statistique de Hardy Weinberg) qui permet de déterminer l'évolution des fréquences alléliques au sein des populations.
Une population à l'équilibre de Hardy Weinberg présente des fréquences alléliques stables au cours des générations. Si ce n'est pas le cas, on peut envisager qu'une force évolutive s'applique sur la population (mutation, migration, dérive génétique, sélection naturelle ou sélection sexuelle).
Source : m.pourcher.free.fr
Niveau conseillé : Terminale SPE SVT / Terminale ES
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Merci monsieur pour ces explications, maintenant j'ai tous compris je le présenterai même à mon grand oral, je me servirai de la théorie que vous venez de démontrer pour le support donné au jury.
Merci Julien ! J'espère que ton Grand Oral s'est bien passé !
Oui nickel, g eu 16 en grande partie grâce à vous, encore merci.
Super ! T'as assuré ! Je suis très heureux d'avoir pu t'aider.
cest quoi ton sujet
Très bonne vidéo. Je passe mon grand-oral sur ce chapitre et vos explications sont les premières à me combler ! Courage à vous.
Merci Yann ! J'espère que tu t'en es bien sorti sur ton Grand Oral !
J'ai utilisé cette vidéo pour mes cours de médecine vétérinaire. C'est super bien expliqué !! Merci beaucoup
Merci beaucoup, ça fait plaisir de voir que c'est utile !
Merci beaucoup j'ai réussi à comprendre grâce à vous!
Content de t'avoir aidé ! Essaie de te tester avec quelques exercices. Bonne continuation !
@@eSVTMPOURCHER c'est ce que je fais, merci encore
Vous expliquez tellement bien vous me sauvez merci beaucoup !
Merci, ça fait plaisir !!
Le début est trés bien mais la fin, qui est juste, cependant explique quelque chose qui ne se mesure pas dans la nature comme cela. C'est même le contraire !
Comme dans le cas présenté: on ne va pas mesurer dans la nature les gènes d'une population, puis attendre une génération et mesurer les gênes de tous les enfants de la generation suivante, en excluants les parents, ce qui n'est pas simple sauf chez les plantes...
Bref si on arrivait à mesurer de facon independant les frequence d'allele dans chacune des 2 generations, il suffirait de voir dans ce cas que les fréquences allélique varient d'une génération à l'autre pour dire que ce n'est pas stable !!!!! et donc la loi de hardy et de son pote weinberg ne sert à rien du tout!!!
En fait c'est en mesurant la frequence des gentotypes et en la comparant à la fréquence des allèles par cette loi qu'on voit si la population est à l'équilibre .... sans attendre la génération suivante !
Par exemple la fréquence mesurée des génotypes (aa )est inférieure à la fréquence que donnerait le calcul selon la loi , alors cela veut dire que les (aa) sont tués davantage que les autres... (ou toute autre hypothèse pour réduire les (aa), ils migrent, ils sont mal aimés par les gonzesses etc etc..) bon c'est un exemple bancal aussi, mais il permet de montrer l'utilité de cette loi comme cela. (et il y a meme un test statistique pour savoir si l'ecart entre la loi et la mesure est significative, pas au prrogramme mais on peut évoquer l'idee de la significativité)
Merci Philippe pour cette remarque. Je suis globalement d'accord avec vous.
Si je procède ainsi à la fin de la vidéo, c'est que les élèves ne comprennent pas toujours ce que vous venez d'expliquer. C'est donc une astuce pédagogique pour aider la compréhension (mais qui ne s''applique pas ainsi, vous avez entièrement raison).
En fait, la génération n+1 théorique est la génération idéale (celle qui devrait être à la place de la génération n). Mais en prime, j'ai besoin de faire varier les effectifs. En effet, je me base également sur l'analyse des modèles algorithmiques (types edumodeles ou netbiodyn). C'est aussi pour cela que je procède ainsi. Dans ce cas, contrairement aux populations naturelles, vous pouvez déterminer les fréquences à différents temps (ex 100 tours puis 500 et 1500). Sur les 2 premiers pas de temps, il est fort probable que les fréquences n'aient pas atteint l'équilibre. Les élèves peuvent alors voir qu'on arrive à un équilibre lorsque les différents génotypes modelisés sont stables.
Bref, le lien que proposez demande quelques heures de TP, exercice et cours (je dirai 4h environ avec des term spe).
Pour les tests statistiques (chi2), il faut aussi se rappeler que les élèves ciblés par cette vidéo sont des terminales donc ces aspects sont hors programme.
Merci pour cette remarque constructive et au plaisir de vous lire !
@@eSVTMPOURCHER J'ai compris l'intention de vulgarisation pédagogique. Cependant il faut bien donner un véritable sens, au niveau évolutif, et une véritable utilisation de cette loi, quitte à ne pas en faire d'application ou d'exercice car ils sont trop complexes ou demandent des outils statistiques que nos élèves n'ont pas (ou plus...).
Merci beaucoup pour les deux modèles, il y en a un dont je n'arrivais pas à me souvenir et l'autre qui m'était inconnu, ils me seront peut etre bien utiles pour monter un TP!!
Cotés exercices, ils proposent dans tous ceux que j'ai vu jusque là des populations qui respectent la loi HW... etrange... en population humaine je pense que le meilleur exemple de desequilibre des phenotypes est celui de la drepano en afrique, mais je n'ai pas d'exemple de mesures chiffrées dans la population... où pourrait-on en trouver pour faire un bon sujet. Pourquoi ne pas étudier des populations en déséquilibre pour montrer l'intérêt de l'application de cette loi? savez-vous s'il existe ce genre d'exemple en exo ?
Merci pour votre réponse aussi rapide!!!!
Re bonjour,
Justement, vos 2 remarques se complètent et me donnent raison. Je suis entièrement d'accord avec vous sur le fait qu'il faut donner un sens "biologique" à tout cela. Mais, les données réelles sont rarement présentes ou sont parcellaires (faibles effectifs, seuls certains génotypes connus, caractéristiques des individus et non génotypes...). Par exemple, j'ai un TP sur les éléphants d'Afrique (et en particulier du Parc Addo, cas de dérive génétique) mais il n'est pas possible de le faire avec les données : on n'a que "pourcentage de femelles sans défense" et "nombre total d'individus". Il faut donc passer par la modélisation pour simuler l'évolution de la population, en fonction de divers paramètres (prédation, braconnage, ...) et vérifier ensuite si ces modèles s'approchent de la réalité. Dans cette modélisation, j'ai donc bien plusieurs générations qui se succèdent (en général 4 car je définis 400 tours d'espérance de vie et un total de 1500/1600 tours pour la durée complète du modèle). Sur les graphiques produit par le modèle, on doit donc attendre la stabilisation des effectifs de chaque "agent" et ensuite identifier les fréquences alléliques.
C'est pourquoi j'ai besoin d'évoquer cette idée de "génération théorique n+1". C'est à la fois une ruse pédagogique car c'est plus évident à comprendre que refaire le calcul sur la même génération (surtout quand elle est à l'équilibre). Mais c'est également un outil qui est plutôt "mathématique". Dans les cours de génétique des populations, cela correspond à la démonstration de l'équilibre par récurrence. Cette démonstration se poursuit normalement par une modélisation (toujours en lien avec le fait que quelque soit les valeurs attribuées au départ, on devrait rejoindre l'équilibre, chose visible sur les graphiques des logiciels de modélisation).
Côté exercice, c'est effectivement difficile de trouver. J'ai identifié quelques données qui peuvent aider mais je ne suis même pas certain que les valeurs soient réelles (je n'ai pas trouvé de source sur les allèles ABO) :
- m.pourcher.free.fr/2018/TermSPE/THEME1A/EXERCICE-Hardy-Weinberg-HbS.pdf
- m.pourcher.free.fr/2018/TermSPE/THEME1A/EXERCICE-Drepanocytose-Hardy-Weinberg.pdf
Si je dois résumer, cette notion est la rencontre de la biologie (méiose, fécondation, forces évolutives) et des mathématiques (identité remarquable, récurrence, modélisation) et les 2 approches sont complémentaires (il ne faut pas restreindre à l'approche biologique).
Il faut également penser que la loi de Hardy Weinberg est un outil statistique : ce n'est pas une "vérité", c'est comme un compas ou une règle, un outil qui mesure quelque chose. On a tendance à dire que "Dans la réalité, Hardy Weinberg n'est jamais respecté", or c'est faux. Il est certain que toutes les populations présentent des gènes qui ne respectent pas l'équilibre et subissent les forces évolutives mais la plupart des autres gènes sont à l'équilibre. Enfin, il faut insister avec les élèves sur la notion "d'équilibre dynamique" car on a tendance à résumer à l'instant "t" mais les pressions évolutives varient en permanence, ce qui modifie les fréquences alléliques.
Merci pour ce bel échange (et désolé pour le pavé...) !
@@eSVTMPOURCHER Oui, il y a matière à débat ; et non, je crois pas qu'il s'agit d'avoir raison ou pas. Il s'agit juste de choisir des objectifs, question de choix personnel, et trouver la meilleure illustration possible, et toujours perfectible!!!
Le débat me parait passionnant tant au niveau théorique que pédagogique, hélas un échange de messages ici n'est pas des plus pratiques, c'est dommage...
Bonne continuation en tous les cas et joyeuses fêtes de fin d'année.
.
PS: J'ai décidé de faire une énième vidéo sur ce sujet sur youtubes mais aucune ne me convient vraiment, à part la partie mathématique, souvent bien traitée, toutes ont un petit défaut.. J'espère faire un peu mieux ou du moins qui correspond mieux aux objectifs que je vais me fixer, mais tout n'est pas encore figé... je vous préviendrai si j'arrive à mettre en ligne un truc potable, comme cela vous pourrez à votre tour analyser ce qui ne va pas si vous le désirez et me permettre d'éventuellement améliorer ma vidéo...
A bientôt
cordialement
Je vois que vous êtes aussi passionné que moi et ça fait plaisir ! C'est certain que ce n'est pas l'outil idéal pour converser longuement mais c'est déjà tellement stimulant.
Je suis très intéressé par votre proposition et j'ai hâte de voir votre vidéo. D'ailleurs, je suis convaincu que nous pourrions échanger avant publication pour s'entraider dans notre démarche de vulgarisation.
N'hésitez pas à me contacter par mail (ou via mon site) pour continuer cette discussion enrichissante.
Bonjour désolé mais j’ai pas trop bien compris en plus une parti des calcule de ce voie pas donc c’est vraiment pas évident
Bonjour,
Désolé que vous n'ayez pas compris. Il faut essayer de regarder la vidéo plusieurs fois mais je crois surtout qu'il serait bon de pouvoir en discuter avec un prof car c'est un peu compliqué.
- Pour le calcul, vous devez comprendre qu'il faut compter/dénombrer les allèles et les transformer en pourcentage. Ainsi, pour déterminer le pourcentage de A soit f(A), il faut compter 2 fois les individus (A//A), 1 fois les individus (A//a) et 0 fois les individus (a//a) qui n'ont pas l'allèle A et diviser le tout par 2 fois le nombre total d'individus (chaque individu possédant 2 allèles).Une fois ce calcul fait, on le reproduit pour l'allèle a donc f(a) = [ 0 x (A//A) + 1 x (A//a) + 2 x (a//a)] / [ 2 x total].
- Avec ces valeurs, vous pourrez ensuite calculer une génération théorique n+1 que vous pourrez alors comparer avec la génération n réelle et voir si la population est à l'équilibre (même valeurs et fréquences constantes au cours du temps).
- Si la population n'est pas à l'équilibre, alors il faudra envisager quelle force évolutive s'applique : sélection naturelle, dérive génétique etc.
J'espère que ce court texte vous aura aidé à mieux comprendre !
Bonne journée !
bonjour super video mais comment on determine la genration n+1 ? Merci
Bonne question ! Si on imagine que c'est une génération théorique, on peut prendre n'importe quel chiffre mais finalement, le plus simple c'est de prendre la même valeur que celle de la génération n. Ainsi, on recalcule les effectifs des différents types d'individus tels qu'ils "devraient" être selon l'équilibre de Hardy Weinberg.
Je choisis ce "truc" pédagogique de la génération n+1 pour pouvoir l'appliquer sur mon TP avec de la modélisation via Edu'Modèles. Avec le temps, on a des effectifs (mais aussi les fréquences alléliques) qui varient. Dans ces modèles, il faut donc attendre d'avoir rejoint un équilibre avant de pouvoir noter les effectifs et faire les calculs.
J'espère que ceci t'aura aidé à mieux comprendre cette notion pas si facile !
Bonne semaine !
@@eSVTMPOURCHER merci beaucoup !
Très bien expliqué , merci monsieur
Merci à toi ! Bonne journée !
je vous aime de tout mon être
C'est le pouvoir du guépard, il est vraiment trop mignon ;-)
Bonjour, le calcul pour calculer la fréquence de chaque allèle fonctionne-t-il aussi lorsqu’il y a 3 allèle pour ce gène ?
Bonjour,
Excellente question ! Ce calcul peut être réalisé dans une situation triallelique. Dans ce cas, on utilisera la lettre "r" (p, q et r). Cela complique l'échiquier statistique (9 cases au lieu de 4) mais la logique est exactement la même.
Un site très intéressant pour prolonger ce travail : atlasgeneticsoncology.org/teaching/30150/mod-egrave;le-de-hardy-weinberg
Bonne lecture !
je vous remercie énormément pour cette explication
C'est avec plaisir !
très bien bonne vidéo, on a un travail de ces morts pour le master et la vidéo va carry, gg a toi poucebleu+abo+ratio
Merci Alex ! Ça fait plaisir !
comment on trouve le nombre d'individu total de la génération suivante ?
Re bonsoir,
Il y a deux possibilités :
- soit on a la valeur dans le cas où on connaît une population ancienne et une population qctuelle qu'on peut comparer.
- soit on ne l'a pas et on teste alors avec un chiffre théorique (ici 90) et on peut tout à fait prendre le même nombre (100). Sur la vidéo, j'ai pris 90 car j'ai pensé que les élèves se diraient que ça tournait en rond vu qu'on avait la même taille de population.
Bon dimanche et bon courage pour cette notion, ce n'est pas si facile !
Je vous remercie, vous êtes très pédagogue.
Merci pour le compliment, ça fait plaisir !
Dans l'échiquier statistique je comprend pas pourquoi on prend seulement les cas où les individus sont hétérozygotes et donnent une descendance hétéro ou homo. L'échiquier statistique est-il le même si dans notre population on a des homozygotes ? (j'imagine que oui mais je ne vois pas très bien en quoi on trouverai p² 2pq et q²)
Justement, dans l'echiquier statistique, on ne se base pas sur hetero/homozygote car il s'agit de toute la population c'est à dire des (A//a), des (A//A) et des (a//a), tous mélangés.
Donc on écrit bien (A/) et (a/) dans chaque ligne ou colonne mais ces gamètes ne sont pas représentés à 50/50 mais à des fréquences p et q qui dépendent du gène, des allèles et surtout de la population étudiés.
Il faut alors connaître le nombre d'individus de chaque type et faire les calculs explicités dans la vidéo.
J'espère que ceci t'aura aidé à mieux comprendre cette subtilité !
@@eSVTMPOURCHER bonjour monsieur, je suis pas sur d'avoir compris cette subtilité comme vous dites... en fait c'est la proba que ces allèles ont d'être "choisi" non franchement je suis désolée j'ai toujours pas compris je sais pas si vous parviendrez à m'expliquer ahah mais j'espère ce serait super merci
Bonjour Fanny,
Oui, c'est bien ça : p et q correspondent à la probabilité de chaque allèle d'être transmis à la descendance. Mais c'est également la fréquence des allèles au sein de la population qu'on peut déterminer (genotypage) ou estimer (calculs).
Entre mes 2 échiquiers, la différence est donc liée au fait que dans l'un, on croise 2 individus (mère et père) alors que dans l'autre on croise n'importe quel individu avec un autre (échiquier statistique).
J'espère que ce complément de réponse t'aura aidé.
@@eSVTMPOURCHER merci monsieur je suis tombée sur ce sujet j'ai eu 18 :))
Ah !! Génial, ça fait plaisir, 18/20 c'est la grande classe !! Bravo à toi !!
Mercii beacoup monsieur.
Avec plaisir ! Le modèle de Hardy Weinberg est une notion peu évidente alors une petite aide est toujours la bienvenue !
Très excellent 👌 ❤
Merci infiniment 😊 !
Merciiiiii
Avec plaisir !
poru ce qui est des écarts. Par exemple 100 et 90 est ce a l'equilibre ??
Bonsoir Lina,
Pour les écarts, ce n'est pas le nombre d'individus mais les fréquences alléliques qui comptent (p et q). En effet, si la population change de taille, les effectifs varient mais pas forcément les fréquences. Lorsque les fréquences alleliques sont différentes de ce qui est attendu (calcul), alors la population n'est pas à l'équilibre.
Bon week-end !