I — Mesurer les fréquences et construire un modèle de stabilité
Objectif. Calculer des fréquences alléliques et génotypiques, puis justifier les prévisions du modèle de Hardy-Weinberg.
La génétique des populations étudie la répartition des variantes génétiques et ses changements au cours des générations. Nous suivrons d’abord un seul gène. Ce choix permet de comprendre les calculs avant de relier plusieurs observations à l’évolution d’une population entière.
1. Compter des individus ou compter des copies d’allèles
Une population est un ensemble d’individus d’une même espèce vivant dans un espace donné et susceptibles de contribuer à une descendance commune. Pour l’exemple, nous étudions un gène autosomique, porté par un chromosome non sexuel, chez des individus diploïdes. Il possède deux allèles notés A et a. Ces lettres ne supposent ici aucune relation de dominance.
Le génotype désigne ici les deux allèles portés par un individu pour le gène étudié. AA et aa sont des génotypes homozygotes : les deux allèles sont identiques. Aa est hétérozygote : ils sont différents. La fréquence génotypique compte la proportion d’individus d’un génotype. La fréquence allélique compte la proportion des copies du gène correspondant à A ou à a. Le dénominateur n’est donc pas le même.
Prenons une population fictive de 100 individus : 40 AA, 40 Aa et 20 aa. Les fréquences génotypiques sont f(AA) = 40 / 100 = 0,40 ; f(Aa) = 0,40 ; f(aa) = 0,20. Leur somme vaut 1, puisque les trois catégories regroupent tous les individus.
Pour compter A, chaque AA apporte deux copies, chaque Aa une seule, et chaque aa aucune. Il y a donc 2 × 40 + 40 = 120 copies de A. La population porte 2 × 100 = 200 copies du gène. La fréquence de A vaut 120 / 200 = 0,60, soit 60 %.
