Chapitre 9 : sélection artificielle

Question 1

Qu’est-ce que la domestication?

Answer 1

C’est un type de sélection artificielle qui produit des cas évocateurs de la puissance du mécanisme de la sélection.

Question 2

Comment s’est produite la domestication du loup?

Answer 2

Il y avait surement des populations d’humains qui chassaient et des populations de loups. Les loups exclus de la meute on peut-être commencé à suivre les humains pour avoir leurs retailles et même les aider dans leur chasse. Les loups plus dociles ont été plus tolérés par les humains que les loups agressifs, les loups agressifs auraient été tués comme vermine. Beaucoup de changement en cours de route ont rendu les chiens plus sociables, plus adaptés aux manières humaines et à la communication, plus enjoués et moins agressifs pour les humains.

Question 3

Expliquer le concept de race dans les années 1800.

Answer 3

• Lorsque les humains n’avaient plus besoin de chasser autant, ils se sont mit à créer des différentes races de chiens pour différentes raisons.
• Ils ont diminué la taille de la population effective de tous les chiens car les chiens de différente race ne se reproduisent pas ensemble (race pure)
• Ceci a isolé génétiquement les races les unes des autres et il n’y avait donc plus de flux génique entre les races.
• Ceci a augmenté la dérive génétique (effets fondateurs, goulots d’étranglements), diminué la variabilité génétique au sein d’une race.
• Augmenté la consanguinité
• Il y a aussi eu de la sélection artificielle pour certains traits (ex. pour la chasse ou apparence)

Question 4

Quels types de traits avons-nous sélectionné artificiellement pour les différentes races de chiens?

Answer 4

Comportement, obéissance, agressivité, etc.

Question 5

Qu’est-ce qui se produit lorsque les humains font de la sélection artificielle?

Answer 5

Il y a des réponses corrélées à la sélection. C’est-à-dire, un trait qui change en réponse à une sélection sur un autre trait, ce qui indique une corrélation génétique et cause une réponse corrélée à la sélection. (modification d’un trait de par sa corrélation avec un autre trait)

Question 6

Quelle est la meilleure façon de démontrer la corrélation entre les traits?

Answer 6

Sélectionner un trait et regarder si l’autre trait changer ou non selon les changements du premier trait.

Question 7

Expliquer pourquoi il y a eu des changements dans l’apparence des renards lors de leur domestication.

Answer 7

En sélectionnant les renards les plus dociles pour la reproduction, il y a eu une réponse corrélée pour l’apparence des renards. Le comportement et l’apparence étaient donc des traits corrélés génétiquement. Les renards ont développé des traits plus doux (taches blanc dans le visage, caractères faciaux plus juvéniles)

Question 8

Qu’est-ce que le syndrome de la domestication?

Answer 8

Certains traits semblent apparaître chez les espèces domestiquées. Ce sont des réponses corrélées via corrélation entre les gènes. Ex. Si nous sélectionnons pour la docilité, plusieurs autres traits vont changer car le gène codant pour la docilité code également pour d’autres traits. (ex. quantité de mélanine, cartilage, etc.)

Question 9

Quelle est la première forme d’ingénierie génétique?

Answer 9

L’expérience de sélection. C’est une méthode expérimentale pour étudier l’évolution “live”, elle nous permet d’étudier les liens entre les traits complexes afin de tester les hypothèses à propos des compromis et contraintes évolutives.

Question 10

Comment fonctionne une expérience de sélection?

Answer 10

• C’est une façon d’identifier les gènes sous-jacents à la variation phénotypique d’un trait complexe, en croisant des lignées sélectionnées avec des lignées non sélectionnées.
• Nous permet d’étudier les mécanismes physiologiques, comment les organismes fonctionnent.

Question 11

À quoi sert une expérience de sélection?

Answer 11

• À déterminer expérimentalement la réponse à une sélection connue.
• Le test le plus direct et le plus convaincant de savoir si de la variance génétique additive (VA) est présente pour un trait dans une population, donc qu’un trait est héritable.

Question 12

Qu’est-ce que l’héritabilité réalisée?

Answer 12

Grâce à un réarrangement de l’équation de l’éleveur:
- R = h^2S
Nous permet d’estimer h^2 avec une expérience de sélection. Les estimés obtenus sont appelés “héritabilité réalisée”.

Question 13

Donner un exemple démontrant comment on peut élucider un mécanisme avec la sélection artificielle.

Answer 13

1. Sélectionner des souris pour une longue durée de vie (quantifier l’héritabilité de la longévité)
2. Chercher pour les changements corrélés (ex. augmentation de l’activité des enzymes antioxydantes)
3. Sélectionnez pour une augmentation de l’activité des enzymes antioxydantes.
   - Longévité augmente-t-elle comme prévue? Si oui, alors vous avez identifié un mécanisme sous-jacent aux différences de longévité.

Question 14

Lorsqu’on a 2 lignées qui ne font pas de flux génique, quel autre mécanisme génétique peut causer la différence entre les 2 lignées, autre que la sélection?

Answer 14

Mutations, dérive génétique (effets fondateurs ou goulot d’étranglement)
- il est donc important d’avoir plusieurs lignées sélectionnées et contrôle pour pouvoir faire la différence entre la cause de la différence phénotypique entre les 2 lignées.

Question 15

Comment fonctionne une expérience de sélection artificielle? Donner un exemple

Answer 15

1. Mesurer un trait phénotypique qui est intéressant sur plusieurs individus dans plusieurs populations.
2. SÉLECTION DE MASSE : Choisir une fraction (supérieur ou inférieure) des individus pour produire la prochaine génération.

Question 16

Comment fonctionne la sélection à l’intérieur des familles (variante de la sélection de masse) ? et à quoi cela mène-t-il? (4)

Answer 16

Consiste à sélectionner un mâle et une femelle de chaque famille.
- Augmente la taille effective de la population
- Réduite la vitesse avec laquelle le taux de consanguinité augmente
- Contribue à éliminer certains effets maternels
- Mais, réduit l’intensité possible de sélection par rapport à la sélection de masse.

Question 17

Que faut-il calculer pour chaque lignée sélectionnée dans une expérience de sélection artificielle? (2)

Answer 17

1. Le différentiel de sélection standardisé (soustraire la moyenne de tous les individus à la moyenne des individus sélectionnés pour la reproduction et diviser par sd)
2. Le gain de sélection (soustraire la valeur moyenne des lignées contrôle à la valeur moyenne de chaque lignée sélectionnée)

Question 18

Quelle est la meilleure manière d’estimer l’héritabilité réalisée?

Answer 18

En calculant le gain de sélection dans une expérience de sélection artificielle ainsi que le différentiel de sélection standardisé. La pente de la ligne de régression du graphique avec ces axes nous donne l’estimation de l’héritabilité réalisée (h^2r)

Question 19

Qu’est-ce qu’un limite à la sélection?

Answer 19

Lorsqu’il n’y a plus de gain malgré que la sélection continue.
- Toutes les lignées sélectionnées ont atteint un “plateau” à partir duquel il n’y a plus de gain malgré la sélection.

Question 20

L’équation de l’éleveur fonctionne-t-elle pour de nombreuses générations? Expliquer pourquoi.

Answer 20

Non, l’équation de l’éleveur (qui nous permet de prédire la réponse évolutive en fonction de la sélection) fonctionne que pour les premières générations de sélection car les lignées atteignent éventuellement un plateau à partir duquel il n’y a plus de gain malgré la sélection.

Question 21

Comment fonctionne la sélection naturelle en laboratoire?

Answer 21

On laisse la sélection naturelle agir en laboratoire, on ne force pas de reproductions entre individus.

Question 22

Expliquer l’importance de la réplication.

Answer 22

Les différences phénotypiques et génétiques entre deux lignées peuvent être causées par : la sélection, les effets fondateurs, la dérive génétique subséquente, les mutations subséquentes, les différentes réponses adaptatives possibles.
- MAIS, les différences moyennes entre 4 lignée sélectionnées et 4 lignées contrôles sont fort probablement dues à la sélection.

Question 23

Qu’est-ce qu’une introduction et manipulation en milieu naturel intentionnelle?

Answer 23

Les biologistes étudient l’évolution et intentionnellement introduisent des espèces dans des environnements pour regarder leur évolution.

Question 24

Qu’est-ce qu’une introduction et manipulation en milieu naturel accidentelle?

Answer 24

Ce n’est pas les biologistes qui l’ont fait ou bien c’était un accident. ex. Ils voulaient se servir des crapauds pour tester d’autres facteurs, mais l’espèces s’est propagée. OU en ayant laissé une grosse pile de déchet miniers, ils ont causé l’évolution de certaines plantes qui ont pu s’adapter et croitre dans cette pile de déchets (qui leur conférait un avantage car elle n’était pas exploitée par d’autres espèces), sans le vouloir.

Question 25

Les changements corrélés indiquent des _____ _________.

Answer 25

Effets pléiotropiques (état ou un même gène gouverne plusieurs caractères et/ou détermine des effets différents)

Question 26

Donner un exemple de changement corrélé.

Answer 26

La sélection sur l’activité sur la roue a généré une diminution de la masse corporelle des souris. Un tel changement corrélé révèle la présence d’une corrélation génétique entre l’activité sur la roue et la masse corporelle.

Question 27

Qu’est-ce qu’une corrélation génétique? Si rA=0 ? si rA=1?

Answer 27

Proportion de la variance que deux traits partagent en raison de causes génétiques.
Si rA=0 ; les effets génétiques sur un trait sont indépendants de l’autre (pas de corrélation)
si rA=1 ; les influences génétiques sur les deux traits sont identiques.
Le résultat de la pléiotropie : les allèles qui affectent un trait en moyenne ont également un effet sur un deuxième trait.

Question 28

Peut-on assumer qu’une corrélation au niveau du phénotype réflète une rA (corrélation génétique)

Answer 28

Non, car une corrélation entre les traits peut aussi avoir des causes environnementales, on ne peut pas assumer que c’est une corrélation génétique.

Question 29

Comment déterminer s’il y a une corrélation génétique entre deux traits?

Answer 29

Il faut regarder la valeur de croisement de chaque trait.
ex. Valeur de croisement pour le taux métabolique au repos et valeur de croisement pour le comportement d’exploration. Si nous voyons un lien entre les valeurs de croisement, nous pouvons conclure qu’il y a une corrélation génétique entre les deux traits.

Question 30

Comment est-ce que la corrélation génétique peut avoir des conséquences sur la trajectoire évolutive en réponse à la sélection?

Answer 30

S’il n’y a pas de corrélation génétique entre le trait A et B, et que nous sélectionnons pour le trait A, nous aurons une réponse évolutive du trait A vers l’optimum avec un déplacement direct (horizontal, non dévié) puisqu’il n’y aura pas de réponse du trait A.
Par contre, s’il y a une corrélation génétique entre les traits A et B de 0,5 et que nous sélectionnons le trait B, nous allons obtenir une réponse du trait A aussi et ceci causera le mouvement diagonal, indirecte et dévié de la réponse évolutive du trait B parce qu’il est corrélé au trait A.

Question 31

La corrélation génétique peut-elle agir comme contrainte à la sélection?

Answer 31

Oui, car elle cause une déviation de la trajectoire de la réponse évolutive d’un trait vers son optimum (trajectoire diagonale) au lieu d’avoir une trajectoire horizontale, directe si les traits n’étaient pas corrélés.