TP8 Modélisation dérive génétique et sélection naturelle

TP8  Modélisation de la dérive génétique et sélection naturelle

Matériel nécessaire

Pour chaque binôme, prévoir :

• Une boîte opaque avec couvercle ou un grand sac noir
• Un dé, des gants
• Une petite boîte (style boîte de Pétri), en plastique
• Billes ou boules de 3 couleurs différentes (environ 15 boules de chaque couleur), mais de même taille et de même texture (exemple : haricot coloré).

Tous les groupes doivent avoir le même nombre de boules au départ. Le nombre de boules doit être identique pour chaque couleur. Pour faciliter la mise en commun des résultats, il est préférable que les 3 couleurs soient les mêmes pour tous les groupes.

On cherche à comprendre par quel(s) mécanisme(s) les espèces peuvent évoluer au cours du temps. 

Activité 1 : Modélisation de la dérive génétique

Protocole pour modélisation de la dérive génétique

Bilan :

Activité 2 : Modélisation de la sélection naturelle

Protocole pour modélisation de la sélection naturelle

Bilan :

Activité 3 Modélisation informatique de la sélection naturelle

Comprendre la dérive génétique avec le logiciel Dérive génétique

Logiciel boules 

1. cliquer “démarrer” : chaque boule représente un allèle dans une population initiale.
2. compter le nombre de couleurs (=d’allèles) différentes, c’est la diversité allélique de la génération initiale.
3. lorsqu’on clique sur “tirer une boule” ou “tout tirer”, on considère que ces allèles sont transmis à la génération 1 (et pas les autres) ; sur le graphique à droite, on voit les fréquences des allèles qui changent.
4. recommencer 10 fois “génération suivante” puis “tout tirer” : au bout de 10 générations, que constate-t-on ?

1. combien de couleurs (=d’allèles) reste-t-il ?
2. les fréquences de ces allèles sont-elles les mêmes qu’au début ? Pourquoi ?

Conclure sur l’effet de la dérive génétique.

Refaire l’ensemble de ces étapes avec 100 boules et 5 couleurs.

Observe-t-on les mêmes effets ? Pourquoi ?

Logiciel courbes uniquement

1. lancer 10 fois le calcul avec un effectif de 100.
2. lancer 5 fois le calcul avec un effectif de 20.

Conclure sur l’effet de l’effectif de la population sur la dérive génétique. 

Cela est-il en accord avec ce que tu as trouvé avec le logiciel “boules” ?

Comprendre la sélection naturelle avec le logiciel Évolution allélique/sélection naturelle

Logiciel Évolution allélique/sélection naturelle

Lire attentivement le texte en haut à gauche “Comprendre les valeurs sélectives”

1. En laissant les paramètres par défaut et en cliquant sur “Lancer le calcul”, on obtient une courbe pour allèle A avantageux par rapport à B (c’est l’exemple que j’ai traité dans le tableau) : qu’observe-t-on ? Ce résultat est-il en accord avec ce qu’on pouvait prévoir ? Justifier.
2. En entrant A//A 0,5 (autres paramètres identiques) et en cliquant sur “Lancer le calcul”, on obtient une courbe pour génotype A//B avantageux : qu’observe-t-on ? Ce résultat est-il en accord avec ce qu’on pouvait prévoir ? Justifier.
3. Même démarche en faisant varier les valeurs sélectives : observer les courbes obtenues et compléter le tableau suivant

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