Génétique des populations

Question 1

Comment définit-on l’évolution des espèces selon la théorie synthétique de Mayr?

Answer 1

L’évolution se traduit par un changement de la structure génétique des populations :

• Gène : unité de l’hérédité
• Individu : unité soumis à la sélection
• Population : unité qui évolue

Question 2

Quelle est la définition d’une population?

Answer 2

Ensemble d’individus d’une même espèce vivant sur un territoire tel que tous les individus présentent la même probabilité de rencontre de partenaires reproducteurs

Question 3

Comment détermine-t-on que deux populations appartiennent à la même espèce?

Answer 3

Deux populations appartiennent à la même espèce quand ils ne sont pas isolés les unes des autres et sont capables de se reproduire entre eux

Question 4

Qu’arrive-t-il si une population devient isolée? (absence de migration)

Answer 4

Éventuellement cette population va devenir isolé génétiquement et elle deviendra une nouvelle espèce

Question 5

Quelle est la différence entre la fréquence génotypique et la fréquence allélique?

Answer 5

• Fréquence génotypique : Fréquence de chaque génotype par rapport à tous les génotypes présents dans la population
• Fréquence alléliques : Fréquence de chaque allèle par rapport à tous les allèles présents dans la population

Question 6

Si on connait les génotypes de tous les individus d’une population, comment calcule-t-on la fréquence allélique?

Answer 6

Extrapole les fréquences des allèles à partir de la fréquence de génotypes (compte allèles dans chaque génotype) :

Question 7

Pourquoi est-il parfois difficile de calculer la fréquence génotypique d’hétérozygotes en présence d’un allèle à effet dominance complète?

Answer 7

Parce qu’il est difficile de distinguer phénotypiquement les hétérozygote des homozygote dominant

Question 8

Comment définit-on une population à l’équilibre?

Answer 8

Population dans laquelle les fréquences génotypiques et alléliques sont constantes de génération en génération.

Population dans laquelle les génotypes sont distribués au hasard, selon la fréquence des allèles présents

Question 9

Quelles sont les caractéristiques qui permettent à une population d’être à l’équilibre?

Answer 9

• Population très grande
• Population panmictique : Les individus de la population doivent se reproduire par l’union au hasard (panximie)
• Absence de migration (pas d’échanges d’individus avec d’autres populations)
• Absence de sélection (tous les individus ont la même probabilité de participer aux unions et d’engendrer une progéniture viable; tous les individus ont la même chance de survie)
• Absence de mutation (pas de changement de A vers a ni de a vers A)

Question 10

Existe-t-il des populations naturelles qui peuvent être « parfaitement » à l’équilibre?

Answer 10

Non, aucunes populations naturelles peuvent répondre parfaitement aux critères d’une population à l’équilibre, mais il est possible qu’une population tende vers l’équilibre

Question 11

Avec quelle formule prédit-on les fréquences génotypiques dans une population à l’équilibre?

Answer 11

p^2 + 2pq + q^2

• Fréquence de l’allèle A, définie comme p
• Fréquence de l’allèle a, définie comme q

Question 12

Combien de générations faut-il pour une population panmictique afin de retrouver l’équilibre de Hardy-Weinberg?

Answer 12

En raison de la ségrégation mendélienne, une seule génération par unions au hasard aboutit à une distribution à l’équilibre des génotypes, ce qui conduit au maintien de la variation génétique

Question 13

Qu’est-ce que la « panmixie »?

Answer 13

Une situation où les individus d’une population se reproduisent de manière totalement aléatoire, sans aucune préférence pour les partenaires.

Question 14

Pourquoi la fréquence d’un génotype homozygote à l’équilibre correspond-elle à la fréquence de l’allèle au carré?

Answer 14

Parce que pour obtenir la probabilité d’obtenir un génotype homozygote, il faut multiplier la probabilité d’obtenir la même allèle 2 fois :

• ProbA * ProbA = ProbA^2

Question 15

Pourquoi la fréquence d’un génotype hétérozygote à l’équilibre correspond-elle à deux fois le produit des fréquences de chaque allèle?

Answer 15

Parce que pour obtenir la probabilité d’obtenir un génotype homozygote, il faut multiplier la probabilité d’obtenir un allèle suivi d’un autre différente, et additionner la probabilité d’obtenir l’inverse :

ProbAProba + ProbAProba

Question 16

Pourquoi la somme des fréquences des génotypes est-elle égale à 1?

Answer 16

Parce que la somme de fréquences des génotypes représente la probabilité d’obtenir un génotype quelconque, qui est de 1

Question 17

Une population à l’équilibre signifie-elle que la fréquence des allèles est de 50%/50%?

Answer 17

Non, une population à l’équilibre est une population dans laquelle les génotypes sont distribués au hasard, selon la fréquence des allèles présents

Question 18

Qu’arrive-t-il à la fréquence des hétérozygotes lorsque la fréquence d’un allèle augmente au-delà de 50% dans une population à l’équilibre?

Answer 18

La proportion d’hétérozygotes est maximale lorsque les deux allèles ont des fréquences similaire.

L’hétérozygosité diminue lorsqu’un des allèles devient plus rare

Question 19

Dans le cas d’un allèle causant un effet récessif, quelle information suffit à estimer la fréquence des allèles sans pouvoir distinguer les hétérozygotes des homozygotes? (comme dans le cas d’une maladie génétique récessive rare?)

Answer 19

La fréquence du phénotype récessif :

• 0.16= f a/a = q^2 -> q=0.4
• p = 1 - q = 1 - 0.4 = 0.6

Question 20

Comment peut-on déterminer qu’une population est à l’équilibre si on connait la fréquence des génotypes?

Answer 20

La population est à l’équilibre si la fréquence observée des génotypes correspond aux fréquences attendues:

• (observé - attendu)^2 / attendu –> test du khi carré

Question 21

Quelle est l’utilité de savoir si une population est à l’équilibre?

Answer 21

Déterminer quelles sont les forces qui poussent la population au déséquilibre –>

Question 22

Quelle est la seule véritable source de nouvelle variation génétique?

Answer 22

La mutation. Par contre, la mutation seule est très lente pour affecter des changements dans la population. D’autres facteurs viennent accélérer les changements dans les structures de population

Question 23

Est-ce que le taux de mutations est constant entre les espèces?

Answer 23

Non

Question 24

Est-ce que le taux de mutation est constant pour différent types de mutations dans une même espèce?

Answer 24

Non

Question 25

Quel est le rôle de la recombinaison et de la reproduction sexuée dans la variation génétique?

Answer 25

Ces deux processus redistribuent l’information génétique existante dans la population et maintiennent le degré de variation

Question 26

QU’est-ce qu’un déséquilibre de liaison à l’échelle de la population?

Answer 26

Une association non aléatoire entre les allèles de deux loci

Question 27

Lorsqu’une nouvelle mutation apparait, est-elle en équilibre de liaison ou en déséquilibre de liaison avec les autres allèles de son chromosome?

Answer 27

Quand un nouvel allèle apparaît, il est en déséquilibre de liaison avec le allèles des autres loci localisés sur le même chromosome

Question 28

Quel facteur permet d’accélérer l’atteinte de l’équilibre de liaison?

Answer 28

Au fil des générations, le déséquilibre de liaison va diminuer en fonction de la fréquence de recombinaison « r » :

• Dans la génération suivante
  D1 = D0 (1-r)
• Quand r est petit -> D décroit lentement
• Quand r est maximal (0.5) -> D décroit de moitié à chaque génération
• D = P observé - P attendu

Question 29

Quelle condition permet généralement d’observer un déséquilibre de liaison?

Answer 29

• Les allèles localisés sur le même chromosome vont atteindre l’équilibre de liaison plus lentement
• Les allèles localisés à forte proximité vont rester en déséquilibre de liaison

Question 30

Qu’est-ce que la migration du point de vue de la génétique des populations?

Answer 30

Implique que les individus qui migrent d’une population à une autre doivent être capable de se reproduire avec le reste de la population

Question 31

Dans la formule de calcul de la fréquence allélique en présence de migration, que signifie « m »? et comment le calculer?

Answer 31

q1 = q0 (1-m) + qm*m

• q0 : fréquence allélique dans la population d’acceuil
• qm : fréquence allélique dans la population donneuse
• m : proportion d’immigrants dans la population d’acceuil = taux de migration (migrants/(migrants+résidents))

Question 32

Est-ce que la formule de calcul de la fréquence allélique en présence de migration s’applique si la sous-population migrante ne s’apparie pas avec la population d’accueil?

Answer 32

Non, la migration du point de vue génétique implique de les nouveaux immigrants doivent être capables de se reproduire avec les individus de la population d’acceuil

Question 33

QU’arrive-t-il aux fréquences alléliques de différentes populations (avec initialement des fréquences alléliques différentes) qui migrent ensemble à un taux constant?

Answer 33

À un taux de migration constant, toutes les populations vont tendre à une même fréquence allélique, malgré les différences initiales.