1.A.3 Flashcards
Comment verifier si pop = a l’equilibre de Hardy-Weinberg?
=> doit vérifier que fréquences génotypiques + alléliques observées correspondent
aux fréquences des génotypes et des allèles théoriques (en utilisant l’équation):
- calculer les fréquences des génotypes observés puis les fréquences alléliques observées
- calculer les fréquences des génotypes théoriques avec equation HW
=> peut calculer la fréquence (ou la proportion) de 2 allèles d’un gène :
- A (dominant)
- a (récessif)
=> fréquence de l’allèle A = p ; la fréquence de l’allèle a = q, avec p + q = 1 puisqu’il n’y a que 2 allèles pour ce gène.
=> p = x+(y/2)/x+y+z
-> diff genotypes possibles:
- A//A (homozygote dominant)
- a//a (homozygote récessif)
- A//a (hétérozygote)
=> p^2 + q^2 + 2pq = 1
=> à la génération suivante la répartition des fréquences génotypiques reste identique
<=> p^2 + q^2 + 2pq = 1
-> pop = a l’équilibre de HW => proportions d’individus homozygotes ou hétérozygotes = constantes au cours des générations.
- comparer ces fréquences génotypiques théoriques aux fréquences génotypiques observées
Études des groupes sanguins M et N dans une ville japonaise = a l’equilibre HW
resultats observes -> genotypes
=> M//M = groupe M -> 406 ind
=> M//N = groupe MN -> 744 ind
=> N//N = groupe N -> 332 ind
population totale de 1482 individus
=> fréquence de l’allèle M dans la population:
- p= [(2X406) + 744] /(2X1482) = 0,5249
La fréquence de l’allèle N dans la population:
- q= [(2X 332) + 744] / (2X 1482) = 0,4750
effectifs attendus sous l’hypothèse de Hardy Weinberg sont:
- Effectifs des génotypes (M//M) = p2 X 1482 = (0,5249)2 X 1482 soit 408 individus
- Effectifs des génotypes (M//N) = 2pq X 1482 = 2X0,5249X0,4750 X 1482 soit 739 individus
- Effectifs des génotypes (N//N) = q2 X 1482 = (0,4750)2 X 1482 soit 334 individus
=> pas de différence significative entre les effectifs théoriques + effectifs observées
-> population = structure génétique en accord avec loi HW
-> ne peut pas déterminer si les fréquences alléliques sont stables à la seule vue de ces données
L’étude d’une population de lamier amplexicaule TriO2^166
population totale = 39 ind
=> fréquence de l’allèle TriO2^166:
p = ((2X4) + 1) / (2 X 39) = 0,1154
=> fréquence de l’allèle TriO2^169:
q = ((2X34) + 1) / (2 X 39) = 0,8846
=> effectifs attendus sous l’hypothèse de HW:
-> Effectifs des génotypes (TriO2^166 // TriO2^166)
-> p^2 X 39 = (0,1154)^2 X 39 = 0,5 => 1 ind
-> Effectifs des génotypes (TriO2166 // TriO2169):
2pq X 39 = 2X0,1154X0,8846 X 39 =7,96 ou 8 ind
-> Effectifs des génotypes (TriO2169 // TriO2169):
q^2 X 39 = (0,8846)2 X 39 = 30, 5 ou 30 ind
=> effectifs réels:
166 = 4
166/169 = 1
169 = 34
- déficit d’individus hétérozygotes (TriO2166// TriO2169) dans la population étudiée.
<=> certaines fleurs ne s’ouvrant pas à maturité -> pas panmixie => structure génétique de HW n’est pas atteinte.
population de drosophiles = allele Bar
allèle Bar
-> fréquence diminue régulièrement <=> l’équilibre de HW n’est pas atteint.
=> allèle perturbe la structure et la fonction de l’œil <=> baisse de fréquence <=> sélection naturelle.
population de moustiques= allele AceR
allèle AceR
-> fréquence augmente régulièrement depuis les années 1980
=> ds populations de moustiques du Languedoc-Roussillon
- L’équilibre HW n’est pas atteint
<=> sélection naturelle favorise les individus porteurs de cet allèle => 1 résistance aux insecticides organophosphorés.
l’évolution de l’allèle bw75 des populations de drosophiles
allèle bw75
-> fréquence varie de manière aléatoire dans les populations
=> au bout de 20 générations
= disparait dans une partie des populations/ devient le seul allèle dans d’autres populations
<=> populations de départ sont de petite taille + hasard entre en jeu => dérive génétique, qui empêche d’atteindre l’équilibre de HW
conditons modele HW
▪ Reproduction aléatoire (panmixie)
▪ Pas de mutation
▪ Pas de migration
▪ Pas de sélection naturelle
▪ Une population de taille infinie (en théorie)
Souris de madere <=> derive genetique
souris portugaises => possèdent 40 chromosomes organisés par paire
-> souris de l’île de Madère possèdent jusqu’à 2 fois - de chromosomes (22 chromosomes pour la population 1 et 20 chromosomes pour la population 2).
=> diff <=> fusions des chromosomes
=> individus hybrides mâles provenant du croisement de souris possédant des caryotypes différents = possèdent un nombre
de cellules germinales mortes + important + produisent des gamètes avec un nombre anormal de chromosomes.
<=> capacités de reproduction entre ces populations sont limitées car les hybrides ont une fertilité diminuée de 50%.
=> souris de Madère = proches des souris du nord de l’Europe
<=> événements de colonisation ayant eu lieu sur l’île de Madère au 9e siècle par des vikings danois
-> vikings auraient apporté des souris sur leurs bateaux.
-> populations de souris de Madère = isolées géographiquement car chaque population est séparée par des montagnes.
+ isolées des souris du Portugal
=> empêche les reproductions + échanges génétiques entre ces populations
<=> apparition de nouvelles espèces
sélection naturelle: les poux des pigeons
=> poux de grande taille => cacher dans les barbes des pigeons Giant runt dont l’espace entre les barbes = + important
=> se déplacent + rapidement + pondent + d’œufs que les poux de petite taille
=> possèdent sur cette espèce de pigeon un avantage
=> poux de grande taille = désavantagés sur les pigeons férals => ne peuvent pas se cacher entre les barbes + éliminés par le pigeon
-> poux de petite taille sont alors favorisés sur ces pigeons féral
-> taille moyenne des poux augmente lorsqu’ils se reproduisent sur les pigeons Giant runt :
-> les poux les plus grands se reproduisent plus vite + sélection naturelle
-> pour les pigeons férals -> taille des poux ne change pas
<=> les poux de grande taille sont désavantagés, la taille moyenne reste stable
-> Lors de l’accouplement, l’abdomen du mâle doit entrer en contact avec la femelle
<=> Si le mâle est trop grand ou trop petit, ce
contact est rendu difficile
=> mâle doit idéalement être plus petit que la femelle de 250 à 500 μm
=> poux de grande taille ne peuvent pas se reproduire avec les poux de petite taille : il y a isolement reproducteur
<=> échanges génétiques pourraient cesser entre ces populations de poux
-> formation de 2 espèces = spéciation
comparaison de l’ours brun= grizzly et de l’ours polaire => apports de la génétique moderne
modifient la notion d’espèce <=> Ursus arctus ou Ursus maritimus
Le Grizzly et l’Ours Polaire sont-ils deux espèces séparées ou appartiennent-ils à la même espèce
2 DIFF ESPECES:
caractères phénotypiques souvent en relation avec leur milieu de vie :
TAILLE:
l’ours polaire (adulte) est en moyenne 10 à 20 cm plus grand à la tête et 10 cm plus grand au garrot que le Grizzly (les animaux de grande taille résistent mieux au froid)
PATTES:
ses griffes sont plus courtes et ses doigts partiellement palmés mieux adaptés à la nage
REGIME:
l’Ours Polaire est carnivore (pas de plantes sur la banquise) et le Grizzly est omnivore
HIBERNATION:
Grizzly mâle hiberne contrairement au mâle ours polaire.
Si l’on définit l’espèce sur la base de ces caractères, ils forment bien deux espèces.
hybrides existent entre des espèces indiscutablement différentes (tigron, zorse), et que deux espèces peuvent avoir une grande proximité génétique (Homme et Chimpanzé partagent 98,5% de leur génome).
MEME ESPECE:
Etude de 4 ours hybrides:
trois présentent 50% du génome de chaque espèce et seraient des hybrides de première génération (croisement Grizzly/Ours Polaire)
1 présente 75% du génome de l’ours polaire et serait donc un hybride de deuxième génération (croisement d’un hybride de première génération et probablement d’un Ours Polaire, éventuellement d’un autre hybride)
Cela suggère que les hybrides d’ours polaire et de Grizzly peuvent être fertiles.
Si l’on définit une espèce selon le critère d’interfécondité (ensemble d’individus pouvant avoir ensemble un descendance féconde), cette découverte suggère que l’ours polaire et le grizzly font partie de la même espèce.
séquençage ADN -> comparer Allèles partagés par les grizzlys, ours polaires, ours noirs pour les gènes dits SNP = sont des variations de l’ADN qui portent sur un seul nucléotide.
grand nombre d’allèles partagés entre les populations de Grizzly et d’Ours Polaire suggère que ces populations ont échangé et échangent encore des allèles par la reproduction.
Si l’on définit une espèce selon le critère des échanges génétiques (ensemble de populations qui échangent des allèles entre elles par la reproduction), ces données tendent à faire du Grizzly et de l’Ours Polaire des populations d’une même espèce.
méthodes modernes de séquençage de l’ADN permettent de regrouper les individus qui possèdent des patrimoines génétiques proches.
Par exemple la technique du DNA barcoding, utilise un gène indicateur présent dans l’ADN mitochondrial, le gène COX1 ce qui permet d’attribuer une sorte de « code barre génétique » à chaque espèce animale, et d’établir une banque de données, ce qui facilite la comparaison avec un nouvel échantillon, et l’établissement d’arbres phylogénétiques.
Ces méthodes permettent de faire apparaître:
des groupes génétiquement isolés et potentiellement de nouvelles espèces (comme l’ours brun ou grizzly de l’est ou de l’ouest)
grâce à cet arbre phylogénétique on peut constater que la divergence entre l’ours brun et l’ours polaire est très récente à l’échelle des temps géologiques
des groupes qui semblaient bien distincts jusqu’ici (exemple du grizzly et de l’ours polaire)
Possible de défendre les deux hypothèses opposées, c’est sans doute que le Grizzly et l’Ours Polaire sont dans une situation intermédiaire : il pourrait s’agit de populations d’une même espèce en voie de spéciation
Ainsi, une population identifiée comme constituant une espèce n’est définie que durant un laps de temps fini. L’ours polaire semble être actuellement une espèce en voie de disparition, parce que son milieu de vie disparaît. Son isolement géographique disparaît aussi et des échanges génétiques peuvent se produire de manière plus régulière avec les autres espèces d’ours vivant dans des régions plus au sud.
