7-La diversité génétique peut diminuer… "par hasard"
Dossier 2 - La dérive génétique
De nombreuses espèces sont en train de disparaître.
- Membre de l’Association mondiale des zoos et des aquariums (WAZA), vous devez expliquer aux directeurs des zoos d’Amérique du Sud pourquoi la diversité génétique de leurs jaguars diminue, le danger que cela représente et leur proposer des solutions.
Votre réponse sera rédigée sous forme d'une courte lettre.
Notions évoquées dans ce dossier
- la diversité génétique : variété d’allèles au sein d'une population
- la dérive génétique
Document 2.1 - La perte de diversité génétique des espèces "sauvages"
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En Amérique du Sud, la diversité génétique des jaguars diminue dans les zoos. Ce phénomène est problématique pour leur conservation et leur réintroduction. En effet, la diversité génétique est bénéfique sur le long terme pour permettre aux populations de s’adapter à des environnements changeants (urbanisation, changement climatique…). |
Les constructions humaines fragmentent le paysage et isolent les populations d’êtres vivants. C’est le cas du jaguar en Amérique du Sud. La population ancestrale a été séparée en quatre sous-populations. On mesure la diversité génétique (proportion de chaque allèle) pour trois gènes neutres, sur lesquels la sélection naturelle n’agit pas.
Biodiversité allélique pour trois gènes
Source : Le Livre scolaire page
Pistes d'exploitation
- Compléter le tableau.
- Dans quelle population la biodiversité a-t-elle le moins diminué ?
- Quelle hypothèse peut-on proposer pour l'expliquer ?
- Quelle représentation graphique pourrait-on faire pour la représenter ?
Document 2.2 - La dérive génétique
Simulation avec un logiciel
Ce logiciel permet de simuler la transmission de plusieurs allèles de génération en génération.
Étapes
- Ouvrir la page "Modélisation de la dérive génétique".
- Paramétrer le logiciel (bouton "engrenage") :
- choisir le nombre d'individus de la population (effectif)
- choisir le nombre initial d'allèles
Laisser les paramètres avancés dans leurs valeurs par défaut (mutation 0 et case cochée)
Source : Hatier
- Lancer la simulation plusieurs générations de suite.
- Observer les résultats (graphique).
Pistes d'exploitation
- Qu'observe-t-on si on fait plusieurs simulations (sans changer les paramètres) ? A quoi est-ce dû ?
- Quelle durée s'écoule en 100 générations de jaguar (il vit environ 12 ans dans la nature et 20 ans en captivité) ?
- Comment peut-on tester l'hypothèse (c) avec le modèle ?
Influence de la taille d'une population
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Ces graphiques représentent la variation de la fréquence d'un allèle a d'un gène au cours de 100 générations successives, pour deux populations de taille différentes :
- en haut, effectif de 40 individus
- en bas, effectif de 4000 individus
Ces graphiques ont été faits avec le logiciel de simulation "dérive génétique".
Source : VL
Piste d'exploitation
- Quelle est l'influence de l'effectif sur les variations de la fréquence des allèles ?
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