Chapitre 7 - Génétique quantitative

Question 1

Vrai ou faux. Les traits démontrant une distribution normale ont une base génétique complexe.

Answer 1

Vrai

Question 2

Quelle est la définition d’un trait complexe? et les deux types d’interaction avec des traits complexes?

Answer 2

Trait influencé par de nombreux loci génétiques.
- Interaction entre les allèles (épistasie)
- Interaction avec l’environnement (plasticité phénotypique)

Question 3

Quelle est la définition de la génétique quantitative?

Answer 3

Étude des mécanismes génétiques et environnementaux qui influencent les traits phénotypiques continus (traits complexes). Les influences génétiques et environnementales créent une distribution continue.

Question 4

Quelles sont les composantes de la variation phénotypique?

Answer 4

VP = VA + VD + VI + VE
VP : variance phénotypique totale dans la population
VA : variance génétique additive
VD : variance due aux effets de dominance
VI : Variance due aux effets d’épistasie
VE : variance du aux différences environnementales.

VA+VD+VI = VG (variance génétique totale)
VD + VI = variance génétique non-additive

Question 5

Quelle est la définition de l’héritabilité au sens large (H^2)?
Interprétation : Si H^2 = 0 ; 1 ; 0,5?

Answer 5

Proportion de la variance phénotypique totale qui est expliquée par les différences génétiques entre les individus.
Si H^2 = 0 : toute la variance phénotypique est due à la variance environnementale
Si H^2 = 1 : toute la variance phénotypique est due à la variance génétique
Si H^2 = 0,5 : La moitié de la variance phénotypique est due à la variance génétique et l’autre moitié à la variance environnementale.

Question 6

Quelle est l’héritabilité au sens large du nombre de doigts chez l’humain?

Answer 6

H^2 = 0, car il n’y a pas de variabilité dans le nombre de doigts, nous avons tous 10 doigts en général.

Question 7

Quel est le critère qui être rencontré pour qu’un trait soit héritable?

Answer 7

Pour qu’un trait soit héritable, il doit être variable, s’il n’y a pas de variabilité pour un trait dans une population, alors l’héritabilité est égale à 0.

Question 8

Qu’est-ce que la variance génétique non-additive? Quels sont les 2 types de variance génétique non-additive?

Answer 8

L’effet d’un allèle dépend d’un autre allèle.
1. Dominance : l’effet d’un allèle dépend d’un autre allèle au même locus.
2. Épistasie : L’effet d’un allèle dépend d’un autre allèle à d’autres locis

Question 9

Quelle est la définition de la variance génétique additive? (3 points)

Answer 9

• L’effet d’un allèle indépendant des autres allèles.
• Responsable pour la ressemblance entre parents et enfants.
• C’est la seule portion de la variance qui permet une réponse évolutive à la sélection.

Question 10

Quelle est la définition de l’héritabilité au sens stricte (h^2)?

Answer 10

Proportion de la variance phénotypique (VP) totale qui est expliquée par la variation génétique additive.

Question 11

Quelles sont les 3 techniques, basées sur la ressemblance entre individus apparentés, utilisées pour quantifier l’héritabilité?

Answer 11

1. Régression parents-parents
2. Analyse de demi(frères) et soeurs
3. Modèle “animal”

Question 12

Comment fonctionne la technique de régression parents-enfants? (3 pts)

Answer 12

• Chaque parent transmet la moitié de ses gènes à ses enfants
• Parents et enfants partagent seulement de la variation “additive”
• Corrélation attendue entre parents et enfants = 0,5

Question 13

Quelle part de variance partagent les plein frères et soeurs? Quelle est la corrélation attendue dans l’analyse?

Answer 13

• Partagent la variation additive, mais aussi les effets de dominance car certains peuvent obtenir le même génotype (mêmes allèles au même locus car ils partagent les 2 parents).
• Corrélation attendue = 1/2 (VA/VP) + 1/4 (VD/VP)

Question 14

Quelle part de variance partagent les demi-frères et soeurs? Quelle est la corrélation attendue dans l’analyse?

Answer 14

• Partagent seulement la variation additive
• Corrélation attendue = 0.25

Question 15

Comment fonctionne la technique de modèle “animal” pour quantifier l’héritabilité?

Answer 15

Elle exploite toutes les relations entre individus inclus dans un pedigree. Étude dans un endroit naturel, panmictique (accouplement aléatoire)

Question 16

À quoi correspond la pente d’une régression parents-enfants?

Answer 16

Elle correspond à l’héritabilité au sens stricte.

Question 17

Quelle est la variance entre les familles due au père?

Answer 17

V père = 1/4 VA

Question 18

Quelle est la variance entre les familles due à la mère?

Answer 18

Vmère = 1/4 VA + 1/4 VD + VEG
VEG = variance environnementale générale, les frères et sœurs se ressemblent en partie à cause qu’ils partagent une environnement commun durant leur développement (ex. ventre de leur mère, cage)

Question 19

Quelle est la variance entre les individus d’une même famille?

Answer 19

VE spécifique + V erreur de mesure
VES : Certains individus au sein d’une famille ont une expérience unique qui a un effet sur leur phénotype (ex. position dans le nid, séquence d’éclosion, etc.)

Question 20

Que se passe-t-il si un trait est fortement héritable? Effet du père? Variance résiduelle?

Answer 20

Lorsqu’un trait est fortement héritable, il y a un grand effet du père et la variance résiduelle est faible.

Question 21

Que se passe-t-il lorsqu’un trait est faiblement héritable? Effet du père? Variance résiduelle?

Answer 21

Faible effet du père, effet de la mère par contre et variance résiduelle élevée.

Question 22

Quels sont les 3 modes de sélection?

Answer 22

1. Sélection directionnelle
2. Sélection stabilisatrice
3. Sélection disruptive

Question 23

Qu’est-ce que la réponse évolutive (R) à la sélection? et de quoi dépend-t-elle?

Answer 23

La réponse évolutive (R) est le changement dans le phénotype moyen d’une génération à l’autre.
Elle dépend de :
- différentiel de sélection (S) - force de sélection
- Héritabilité au sens stricte (h^2)

Question 24

Qu’elle est l’équation de l’éleveur?

Answer 24

R = h^2 x S ,
ou R est la réponse évolutive, h^2 l’héritabilité au sens stricte et S le différentiel de sélection.

Question 25

Qu’est-ce que le différentiel de sélection (S) ?

Answer 25

Le différentiel de sélection mesure la force de sélection. C’est la différence entre la moyenne de la population entière et ceux qui se reproduisent (ceux qui sont sélectionnés). Plus la différence est grande, plus la sélection est forte.

Question 26

Vrai ou faux : Une héritabilité au sens stricte élevée entraîne une plus faible réponse (R) à la sélection (S)?

Answer 26

Faux. Une héritabilité au sens stricte élevée entraîne une plus grande réponse (R) à la sélection (S). R = S x h^2

Question 27

Qu’est ce que le différentiel de sélection standardisé? et à quoi sert-il?

Answer 27

S (standardisé) représente la différence entre la moyenne des individus sélectionnés (qui se reproduisent) et la moyenne de la population entière, divisé par l’écart type de toute la population.
- Permet de comparer la force de la sélection agissant sur des traits avec des unités différentes.

Question 28

Vrai ou faux : La sélection peut se produire sans évolution

Answer 28

Vrai. L’évolution et la sélection ne sont pas des synonymes. Si un trait n’est pas héritable, il peut être sélectionné parce qu’il avantage un individu mais ne sera pas transmis à la descendance et donc il n’y aura pas d’évolution.

Question 28

Vrai ou faux : La sélection peut se produire sans évolution

Answer 28

Vrai. L’évolution et la sélection ne sont pas des synonymes. Si un trait n’est pas héritable, il peut être sélectionné parce qu’il avantage un individu mais ne sera pas transmis à la descendance et donc il n’y aura pas d’évolution.

Question 29

À quoi sert une analyse locus des traits quantitatifs?

Answer 29

Elle fait le lien entre les traits complexes et les gènes, c’est une étude plus approfondie qui sert à identifier les gènes responsables de certains traits.

Question 30

À quoi sert la cartographie d’association à l’ensemble du génome? (GWAS) (2pts) Quel est son défaut?

Answer 30

1. Permet d’identifier les régions du génome responsables de la variation génétique d’un trait.
2. Première étape vers identifier les gènes responsables pour un trait.
   Défaut : héritabilité manquante: les premiers gènes retrouvés n’expliquent que très peu de la variance phénotypique totale.

Question 31

Qu’est-ce que l’héritabilité manquante?

Answer 31

Les premiers gènes trouvés sont ceux ayant le plus grand effet.
- Ensemble, ces gènes expliquent que 5% de la variance phénotypique totale, mais nous savons que la génétique explique entre 80 et 90% de la variation de la grandeur donc il y a de l’héritabilité manquante.

Question 32

Qu’est-ce qui est mieux d’utiliser pour prédire la grandeur de quelqu’un, son ADN? Ses parents?

Answer 32

Il est préférable d’utiliser la grandeur moyenne des parents que de chercher dans son ADN à cause de l’héritabilité manquante. La détection den nouveaux gènes nécessitera une taille d’échantillon de plus en plus grande.

Question 33

Quelles sont les composantes de la variance environnementale? (3)

Answer 33

1. Variance environnementale générale
2. Variance environnementale spécifique
3. Interaction entre gènes et environnement

Question 34

Qu’est-ce que la variance environnementale générale?

Answer 34

C’est la variation due aux conditions environnementales expérimentées par plusieurs individus
ex. Habitat, effets maternels

Question 35

Quelle composante de la variance environnementale est la plus importante dans la population?

Answer 35

La variance environnementale générale

Question 36

Qu’est-ce que la variance environnementale spécifique?

Answer 36

C’est la variation due aux condition environnementales spécifiques à chaque individu.
ex. Expériences personnelles
En terme statistique, cette variance se retrouve dans la variance résiduelle avec l’erreur de mesure.

Question 37

Qu’est-ce que l’interaction entre les gènes et l’environnement?

Answer 37

C’est la base génétique à la plasticité phénotypique.

Question 38

À quel type de variance contribue la plasticité phénotypique?

Answer 38

VEG + VES + VGxE

Question 39

Qu’est-ce que la plasticité phénotypique?

Answer 39

Lorsqu’un génotype produit différents phénotypes selon l’environnement.

Question 40

Si un groupe d’individus de plantes sont soumises à une intensité lumineuse différente, leur phénotype sera différent des autres, ce qui contribuera à quelle composante de variance?

Answer 40

VEG

Question 41

Si tous les individus sont exposés à des niveaux de lumière différents alors cela augmentera quelle composante de variance?

Answer 41

VES

Question 42

Comment identifier de la plasticité au niveau d’une population dans une norme de réaction?

Answer 42

Différence de toute la population selon l’environnement (ex. toutes les feuilles de la même grosseur entre les plantes à la lumière faible vs lumière forte)
Toute la variation phénotypique est due à l’effet de l’environnement.

Question 43

Comment savoir s’il y a de la variation génétique pour ce trait à l’intérieur de chaque environnement dans une norme de réaction?

Answer 43

Dans chaque environnement, les phénotypes varient, en plus de varier d’un environnement à un autre. La variation phénotypique est due à une combinaison d’effets génétiques et environnementaux.

Question 44

Comment savoir s’il y a de l’interaction entre les gènes et l’environnement dans une norme de réaction?

Answer 44

Les génotypes diffèrent dans leur réponse à l’environnement, les lignes ne sont pas parallèles.
Ceci décrit la situation dans laquelle les différences individuelles en plasticité phénotypique ont une base génétique. Il y a une base génétique à la plasticité phénotypique, et donc elle peut évoluer.

Question 45

La plasticité phénotypique peut évoluer. Vrai ou faux

Answer 45

Vrai

Question 46

Les changements rapide peuvent entraîner un décalage entre les traits plastiques et l’environnement. Que faudrait-il pour déterminer si les lièvres vont s’adapter au réchauffement climatique?
(4)

Answer 46

• Il faudrait déterminer si la variation en plasticité phénotypique est héritable afin de voir si elle peut être sélectionnée pour par exemple une meilleure sensibilité à la photopériode.
• Il pourrait y avoir une sélection négative pour le contraste ou positive pour le camouflage.
• Est-ce que l’évolution est capable de suivre le rythme du changement climatique?
• Une favorisation du bon timing est nécessaire parce qu’une hypersensibilité à la photopériode n’est pas avantageuse, le lièvre va changer de pelage avant la fonte de la neige.

Question 47

Qu’est-ce qu’une norme de réaction?

Answer 47

Une norme de réaction décrit comment un trait change en fonction d’une variable environnementale, elle est utilisée pour quantifier la plasticité phénotypique.

Question 48

Qu’est-ce qui explique la corrélation entre gènes et environnement? (VGECorr)

Answer 48

Parfois les différents génotypes ont tendance à se retrouver (vivre) dans des environnement différents ou occuper des micro-environnements. Les génotypes peuvent choisir des micro-environnements différents.
ex. les individus les plus forts obtiennent les meilleurs territoires.
Un agriculteur prend mieux soin des meilleurs veaux
Les parents intelligents offrent un environnement plus stimulant pour leurs enfants.
ex. individus apparentés soumis à un environnement commun se ressemblent plus.