Drépanocytose et paludisme

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Exercices
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Génétique et évolution

À partir des quatre documents proposés, montrez comment un gène muté peut conférer un avantage sélectif à une population donnée et se maintenir, voire devenir plus fréquent au sein de cette même population.

Il faut dans un premier temps identifier le problème posé à l’aide du vocabulaire (allèle muté, avantage sélectif, fréquence dans une population), puis étudier chaque document, en tirer des informations précises et faire des conclusions partielles. Enfin faire une conclusion globale répondant à la question posée. Voir Savoir-faire, Repère 3.

Doc 16 Drépanocytose et paludisme

La drépanocytose est une maladie récessive liée à une anomalie de l’hémoglobine. Chez les personnes atteintes, on met en évidence la présence d’une hémoglobine anormale HbS différant de l’hémoglobine normale HbA par la présence d’une valine (acide aminé) remplaçant un acide glutamique en position 6 sur la chaîne peptidique de la bêtaglobine. Cette simple modification entraîne un défaut de transport du dioxygène et de la plasticité des globules rouges qui prennent la forme de faucilles et sont détruits au cours de crises hémolytiques.

Le paludisme est dû à un parasite, le plasmodium, qui se multiplie activement dans les globules rouges des sujets normaux, mais beaucoup plus rarement dans les globules rouges des sujets de génotype hétérozygote pour la drépanocytose.

Doc 17 Répartition comparée de l’allèle HbS, responsable
de la drépanocytose, et du paludisme

Doc 18 Hétérozygotes et maintien de la variabilité génétique

« a » ne représente aucun allèle particulier, cet exemple est une simulation.

Les allèles défavorables « a » que la sélection tend à éliminer en jouant contre les homozygotes, persistent chez les hétérozygotes d’une population.

Attention l’axe des abscisses ne représente pas le temps mais les valeurs de la fréquence des allèles « a » dans la population. La fréquence d’un allèle d’un gène dans une population ou fréquence allélique est la fréquence à laquelle se trouve cet allèle pour un gène dans une population. Habituellement, on l’exprime comme une proportion ou un pourcentage de cet allèle par rapport à l’ensemble des allèles de ce gène. La somme des fréquences alléliques de tous les allèles d’un gène dans une population est donc par définition égale à 1. La fréquence 0,5 de « a » montre que cet allèle « a » représente la moitié des allèles du gène dans la population.

Doc 19 Simulation d’évolution de la fréquence de l’allèle « a »

On simule par ordinateur le comportement d’un allèle défavorable transmis au fil des générations dans des populations qui diffèrent par leur effectif. Les résultats sont consignés dans le graphique ci-dessous.

La population 1 comprend 200 individus. La population 2 en comporte 2 000. La population 3 seulement 25.