Le refuge, calculé
Exercice supplémentaire · niveau 2 · enseignement scientifique (terminale), chapitre 8 — L'évolution comme grille de lecture du monde
Énoncé
Dans une parcelle de maïs Bt, le traitement laisse survivre chenilles résistantes de génotype RR. Le refuge voisin, non Bt, abrite individus, tous sensibles SS. Les adultes se rencontrent et s'accouplent au hasard. La toxine est produite à dose forte : les hétérozygotes RS sont tués. 1. Calculer la fréquence de l'allèle R dans la population totale. 2. Quels génotypes trouve-t-on dans la descendance des survivants RR ? 3. Que devient l'allèle R à la génération suivante dans le champ Bt ? 4. Que se passerait-il sans refuge ? 5. Que se passerait-il si la dose de toxine était trop faible pour tuer les RS ?
Corrigé
1. La population totale compte individus, soit allèles. Les individus RR en apportent de type R :
2. Un individu RR a une chance sur de rencontrer un autre RR : en pratique, il s'accouple avec un SS. Toute sa descendance est donc RS.
3. Ces descendants RS qui se développent sur le maïs Bt sont tués par la forte dose de toxine. L'allèle R ne se transmet donc pas à la génération suivante dans le champ. Il subsiste seulement à très basse fréquence, dilué dans le refuge où il est neutre. La stratégie fonctionne.
4. Sans refuge, les individus RR ne pourraient s'accoupler qu'entre eux : toute leur descendance serait RR, donc résistante et survivante. En une seule génération, la fréquence de R passerait de à dans la population du champ. C'est exactement ce que le refuge évite.
5. Les RS survivraient et se reproduiraient. L'allèle R deviendrait alors avantageux à l'état hétérozygote, c'est-à-dire dans la très grande majorité de ses porteurs : sa fréquence augmenterait très rapidement. La condition « haute dose » n'est donc pas un détail technique, elle est ce qui rend la stratégie valide. Toute la construction repose sur un raisonnement de génétique des populations, et elle s'effondre si l'une de ses hypothèses tombe — ce qui a été observé sur plusieurs ravageurs lorsque les refuges n'étaient pas respectés.
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