L'évolution des génomes dans les populations : cours de Tle
Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
Pour le programme, l'évolution d'une population se définit par un changement de ses fréquences alléliques au fil des générations 2.
Les principaux mécanismes à connaître sont les mutations, la sélection naturelle et la dérive génétique 2, auxquels s'ajoutent les migrations entre populations.
La mitose conserve le génome d'une cellule à ses descendantes ; la ségrégation aléatoire des chromosomes en méiose préserve la variabilité génétique 2.
Des populations isolées ont des évolutions génétiques indépendantes 2.
Méthode type : compter les allèles, calculer les fréquences à deux générations, comparer, puis relier la variation à un mécanisme.
Quand on pense à l'évolution, on imagine souvent des millions d'années, des fossiles, des espèces qui apparaissent ou disparaissent. Ce chapitre te propose un autre regard : l'évolution se produit ici et maintenant, dans chaque population, à chaque génération. Le programme de terminale parle de mécanismes « micro-évolutifs », c'est-à-dire d'une évolution que l'on peut observer et mesurer à petite échelle 2.
Le titre du chapitre, « l'inéluctable évolution des génomes au sein des populations », annonce l'idée centrale 2. Inéluctable signifie qu'on ne peut pas y échapper. Pourquoi ? Parce que, dans une population réelle, plusieurs mécanismes agissent en permanence sur les gènes : les mutations, la sélection naturelle et la dérive génétique 2. Il serait donc très surprenant qu'une population garde exactement les mêmes proportions d'allèles génération après génération.
Définir l'évolution : un changement de fréquences alléliques
Cette définition est très économique : si les fréquences ne bougent pas, il n'y a pas d'évolution ; si elles bougent, il y en a, même si aucun caractère visible n'a changé. Un allèle peut passer de 10 % à 14 % sans qu'on remarque quoi que ce soit à l'œil nu.
Pour savoir s'il y a eu évolution, il faut deux mesures à des moments différents. Imagine que, dix générations plus tard, la même population fictive affiche f(a)=0,55. La variation vaut 0,55−0,40=+0,15 : la population a évolué pour ce gène. La question suivante est alors : quel mécanisme explique cette variation ?
Les mutations : source de nouveauté génétique
Le programme cite parmi les mécanismes de l'évolution des populations les mutations, la sélection naturelle et la dérive génétique2. Commençons par les mutations, car sans elles, il n'y aurait rien à trier ni à faire fluctuer.
Une mutation apparaît d'abord chez un seul individu : le nouvel allèle est présent en un seul exemplaire parmi les 2N exemplaires de la population. Sa fréquence initiale est donc minuscule. Dans une population de 1 000 individus, un allèle présent en un exemplaire a une fréquence de 20001=0,0005. Une mutation seule ne change donc presque pas les fréquences à court terme : elle alimente la variabilité, et c'est ensuite le sort de ce nouvel allèle (conservé, multiplié, éliminé) qui décide de l'évolution.
La sélection naturelle : un tri non aléatoire
Le critère décisif n'est pas la force ni la taille, mais le succès reproducteur : le nombre de descendants fertiles laissés à la génération suivante. Un allèle « avantageux » est un allèle dont les porteurs laissent, en moyenne, plus de descendants dans les conditions du milieu. Un allèle qui est un avantage dans un milieu peut être neutre ou défavorable dans un autre : l'avantage dépend toujours de l'environnement.
La dérive génétique : le rôle du hasard
Pour comprendre, fais une analogie. Tire 20 fois à pile ou face avec une pièce équilibrée : tu n'obtiens pas toujours exactement 10 piles. Si tu recommences, tu obtiens 8, puis 12… Le hasard de l'échantillonnage fait fluctuer le résultat. Il en va de même pour les allèles : parmi tous les gamètes produits, seuls certains participent à des fécondations qui donnent des adultes.
Ce qui conserve le génome : mitose, méiose et ségrégation
Si trois mécanismes modifient les fréquences, d'autres processus conservent le génome d'une génération de cellules à l'autre ou préservent la variabilité existante 2.
Populations isolées et conséquences évolutives
Le programme invite à considérer les conséquences évolutives à plusieurs échelles : individus, populations et écosystèmes 2. À l'échelle de l'individu, un allèle influence la survie ou la fécondité. À l'échelle de la population, les fréquences changent. À l'échelle de l'écosystème, la modification d'une population (par exemple d'une espèce abondante) peut retentir sur celles qui lui sont liées : proies, prédateurs, parasites, espèces concurrentes.
Évolution
Définition
Fréquences alléliques
Échelle : population
Ici et maintenant
Modifient
Mutations
Sélection naturelle
Dérive génétique
Conservent
Mitose
Ségrégation en méiose
Isolement
Évolutions indépendantes
Divergence
Évolution des génomes dans une population
Méthode d'analyse pour un sujet de bac
Indice dans le document
Mécanisme probable
Apparition d'un allèle absent auparavant
Mutation
Variation régulière, même sens, lien avec un avantage
Sélection naturelle
Variations irrégulières, population de petite taille
Dérive génétique
Deux populations séparées qui divergent
Isolement + effets combinés
Exercices corrigés
Exercice 1 Calculer une fréquence allélique
★☆☆Environ 8 min
Dans une population fictive de 200 individus, on observe 98 individus A//A, 84 individus A//a et 18 individus a//a. Calcule la fréquence f(a) de l'allèle a.
Indice 1
Combien d'exemplaires du gène la population compte-t-elle au total ?
Indice 2
Un hétérozygote porte un exemplaire de a, un homozygote a//a en porte deux.
Voir la correction pas à pas
Total d'individus : 98+84+18=200, donc 2×200=400 exemplaires du gène.
Exemplaires de a : 84+2×18=120.
Fréquence : f(a)=400120=0,30.
Contrôle : f(A)=4002×98+84=0,70 et 0,70+0,30=1.
La fréquence de l'allèle a vaut 0,30, soit 30 %.
Exercice 2 Mesurer une variation entre deux générations
★★☆Environ 10 min
On reprend la population de l'exercice précédent, où f(a)=0,30. Quelques générations plus tard, un nouvel échantillonnage de 100 individus donne 45 individus A//A, 40 individus A//a et 15 individus a//a. Calcule la variation de f(a) entre les deux dates, puis indique si la population a évolué.
Indice 1
Recalcule d'abord f(a) pour le nouvel échantillon, avec 2N=200.
Indice 2
La variation se calcule en soustrayant la fréquence initiale de la fréquence finale.
Voir la correction pas à pas
Exemplaires de a dans le nouvel échantillon : 40+2×15=70.
Fréquence : f(a)=20070=0,35.
Variation : 0,35−0,30=+0,05.
Interprétation : la fréquence a changé, donc, selon la définition du programme, la population a évolué pour ce gène 2.
La fréquence de a a augmenté de 0,05. La population a évolué. Pour savoir pourquoi, il faudrait des informations sur le milieu et sur la taille de la population.
Exercice 3 Identifier l'effet du hasard
★★★Environ 12 min
Une population isolée compte 10 individus diploïdes. L'allèle a y est présent en 6 exemplaires. À la génération suivante, la population compte toujours 10 individus et l'allèle a est présent en 3 exemplaires. Aucune différence de survie ou de fécondité n'a été mesurée entre les génotypes.
Calcule la variation de f(a).
Quel mécanisme est le plus probable ? Justifie.
Que se passerait-il pour l'allèle a si cette baisse se poursuivait ?
Indice 1
Le nombre total d'exemplaires du gène est 2×10.
Indice 2
Cherche dans l'énoncé les indices de taille de la population et de différence de succès reproducteur.
Voir la correction pas à pas
Total d'exemplaires : 2×10=20.
Fréquence initiale : 206=0,30 ; fréquence finale : 203=0,15.
Variation : 0,15−0,30=−0,15.
Mécanisme : la population est très petite et aucune différence de survie ou de fécondité n'est mesurée entre les génotypes. La baisse est donc le plus probablement due à la dérive génétique, et non à la sélection.
Si la baisse se poursuivait jusqu'à f(a)=0, l'allèle a aurait disparu de la population, sauf nouvelle mutation ou arrivée d'individus porteurs.
La fréquence de a a varié de −0,15, un changement dû probablement à la dérive génétique, favorisée par la petite taille de la population.
Quiz
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L'évolution se définit par un changement des fréquences alléliques de la population 2. L'apparition d'un caractère chez un individu n'est pas une évolution : c'est la population qui évolue, pas l'individu. La disparition d'individus (sélection) est un mécanisme possible, pas la définition. Un individu garde son génotype toute sa vie.
Mutations, sélection naturelle et dérive génétique sont les mécanismes retenus 2. La mitose, au contraire, copie le génome d'une cellule à l'identique dans ses cellules filles : elle conserve et ne modifie pas les fréquences.
Total d'exemplaires : 2×100=200. Exemplaires de A : 2×50+40=140. Donc f(A)=140/200=0,7. Si tu trouves 0,3, tu as calculé la fréquence de a ; si tu trouves plus de 1, tu as divisé par N au lieu de 2N.
Population de petite taille et variation sans avantage mesuré : c'est le profil de la dérive génétique, variation aléatoire d'échantillonnage. La sélection supposerait un avantage ou un désavantage lié au milieu. La méiose répartit les allèles sans les favoriser ; la mitose ne modifie pas les fréquences.
C'est vrai : la ségrégation aléatoire des chromosomes préserve la variabilité génétique 2. L'erreur tentante serait de croire que la méiose fait baisser la diversité : elle redistribue au contraire les allèles existants en combinaisons variées.
Faux : le nouvel allèle est d'abord en un seul exemplaire parmi 2N, donc sa fréquence est minuscule. La mutation fournit de la variabilité ; son devenir dépend ensuite de la sélection et de la dérive.
Des populations isolées ont des évolutions génétiques indépendantes 2 : chacune a ses mutations, son milieu et son hasard. Partir du même état n'implique donc pas évoluer pareil. La taille d'une population influence l'importance de la dérive, mais toute population évolue si ses fréquences changent.
La sélection trie des allèles existants selon le succès reproducteur dans un milieu donné. Elle ne crée pas d'allèles (c'est le rôle des mutations), n'est pas réservée aux petites populations (c'est plutôt là que la dérive pèse), et elle n'est pas aléatoire puisqu'elle est orientée par le milieu.
Les questions qu'on se pose
Un individu peut-il évoluer ?
Non. Un individu garde le même génotype toute sa vie, à des mutations somatiques près. L'évolution se lit sur une population, en comparant les fréquences alléliques à des générations successives 2.
Comment savoir si une variation vient de la sélection ou de la dérive ?
Regarde trois choses : le sens de la variation (constant sur plusieurs générations pour la sélection, irrégulier pour la dérive), la taille de la population (la dérive pèse surtout dans les petites) et l'existence d'un avantage lié au milieu pour les porteurs de l'allèle. Sans l'un de ces arguments, ne conclus pas trop vite.
Pourquoi dit-on que l'évolution est « inéluctable » ?
Parce que, dans une population réelle, les mutations, la sélection et la dérive agissent en continu 2. Il serait très improbable que toutes les fréquences alléliques restent identiques génération après génération. Le modèle de Hardy-Weinberg, au programme de ce même chapitre, sert de situation de référence pour repérer ces écarts 4.
Qu'est-ce qui peut tomber au bac sur ce chapitre ?
Le plus souvent, un document avec des effectifs ou des fréquences à deux dates. On te demande de calculer des fréquences alléliques, de comparer, puis de relier la variation à un mécanisme (mutation, sélection, dérive). Les travaux proposés autour de ce thème utilisent par exemple des populations de drosophiles et des graphiques d'effectifs 3.
La mitose et la méiose font-elles évoluer la population ?
Pas directement. La mitose transmet le génome d'une cellule à ses cellules filles à l'identique 2. La ségrégation aléatoire des chromosomes en méiose préserve la variabilité 2. Ce sont les mutations, la sélection et la dérive qui modifient les fréquences alléliques.