Génétique quantitative Flashcards
Quel type de trait est étudié en génétique quantitative?
Étudie les caractères phénotypiques à variation continue :
- afin de distinguer la composante héréditaire de la composante environnementale de cette variation
- afin d’établir les mécanismes génétiques régissant la composant héréditaire
Qu’est-ce que la norme de réaction?
Un génotype peut produire différents phénotypes dans différents environnements. Interaction environnement-phénotype est la norme de réaction
Pourquoi le type de trait étudié en génétique quantitative en nature est-il généralement plus difficile à étudier que les traits « Mendéliens »?
Les traits Mendéliens sont essentiellement définis par l’information génétique (monogénique = binaire). Pas influencés par l’environnement
En réalité, les caractères résultent de l’action conjointe de nombreux facteurs (environnement et hérédité)
Quel type de graphique permet de bien observer si un trait possède une distribution normale?
Un histogramme (représentation de la fréquence d’un événement)
Pour une espèce dispersée dans un environnement varié (et qui a évolué ainsi), peut-il exister un génotype qui possède un meilleur fitness dans tous les environnements?
Non. Il y a un compromis entre avoir un meilleur fitness dans un environnement que dans un autre
Quelle valeur utilise-t-on pour mesurer la dispersion des données pour un trait?
La variance et l’écart-type sont des mesures de la dispersion autour de la moyenne
Pourquoi la variance présente-t-elle des unités élevées au carré?
La variance est une mesure du degré de dispersion d’un ensemble de données :
- Moyenne de l’écart au carré des valeurs par rapport à la moyenne
Quels facteurs affectent l’expression des traits (le phénotype) en général?
Les facteurs innés/nature (contrôle génétique) et les facteurs acquis/nurture (contrôle environnemental)
De quelle manière décompose-t-on la variance observée pour un trait donné?
Peut dépendre en partie de facteurs génétiques donc héréditaires et en partie de facteurs environnementaux.
Les unités de la variance au carré ont-elles une signification biologique?
La variance n’est qu’un outil mathématique. L’écart-type a une plus grande significativité biologiques (moins utile mathématiquement)
Peut-il exister un lien entre les composantes (génétique et environnement) pour que la formule qui résume la variance observée pour un trait donné soit valide ?
Non, vg et ve doivent être indépendants.
Quelle formule résume la variance observée pour un trait donné ?
Vx = vg + ve
Comment calcule-t-on l’héritabilité ?
H2 = Vg/vx
Quel type d’expériences ou d’études nous permettent d’évaluer les variances génétiques et environnementales?
Annuler une ou l’autre de variances (ex.: individus identiques génétiquement ou environnement constant)
Comment fait-on pour « annuler » les effets génétiques sur la variance?
Plantes : reproduction végétative
Animaux et plantes : croisement de lignées pures, croisement consanguins
Humains : Jumeaux
Que signifie l’héritabilité au sens large?
Est-ce que ce sont les différences génétiques qui explique la variance des phénotypes ?
Contribution de la variance génétique à la variance phénotypique totale.
Comment fait-on pour « annuler » l’effet environnemental sur la variance?
Observer différents phénotypes dans un environnement constant
Qu’arrive-t-il à l’héritabilité au sens large (H2) dans les environnements extrêmes?
L’héritabilité est plus basse : les différences phénotypiques s’expliquent surtout par des différences environnementales
Qu’arrive-t-il à la variance phénotypique dans les environnements extrêmes?
La variance est plus grande, car la variance entre les environnements est plus grande à cause des grandes différences
Quel type d’étude permet d’estimer l’héritabilité des traits chez les humains?
Études sur les jumeaux (et autres personnes apparentées). Jumeaux monozygotes (100%) élevés ensemble vs séparément.
Que peut-on dire sur la différence observée dans les traits entre jumeaux monozygotiques?
Différence est expliqué plus par l’environnement que par la génétique
Est-ce que la variance des traits risque d’être plus élevée ou plus faible pour des jumeaux élevés séparément par rapport à des jumeaux élevés ensemble?
Plus élevée, car Ve est plus élevé lorsque qu’ils sont élevés séparement
Quelles conclusions peut-on tirer de la valeur d’héritabilité au sens large (H2) pour un trait?
H2 permet seulement de savoir la proportion de la variance phénotypique dans une population qui est due à des différences génétiques entre individus
Est-ce que la variance des traits risque d’être plus élevée ou plus faible pour des jumeaux monozygotiques par rapport à des jumeaux dizygotiques?
Plus faible, car Vg est plus petit que si c’est des jumeaux dizygotiques. Cependant, si les jumeaux identiques sont élevés séparément, le Ve devient plus élevé.
Si on observe une héritabilité élevée pour un trait dans une population et qu’elle est faible pour l’autre population, est-ce que cela veut dire que la première population possède de meilleurs allèles pour ce trait?
Non, veut seulement dire que plus grande proportion est due à des différences génétiques
Si H2 est faible, est-ce que ça signifie qu’un faible nombre de gènes contribuent à l’expression du trait?
Non
Peut-on extrapoler les valeurs d’héritabilité au sens large d’une population et assumer qu’elle est la même pour une autre?
Non, environnements différents
Comment calcule-t-on l’héritabilité au sens strict (h2) lorsqu’on pratique une sélection sur un trait quantitatif?
h2 = Réponse à la sélection (R) / écart de la sélection (S)
Une effet « purement additif » d’un allèle correspond à quel type d’interaction allélique? (Quel type de dominance?)
Co-dominance
Comment distingue-t-on un effet additif d’un allèle versus un effet de dominance?
Effet additif : Effet provoqué par la substitution de B1 par B2
Effet de dominance : Déviation de l’hétérozygote de la moyenne entre les deux homozygotes
Quel est le désavantage des gènes à effets de dominance par rapport aux gènes à effets additifs lorsqu’on applique une sélection artificielle?
Pour l’effet additif, toutes les fleurs choisies sont homozygotes
Pour l’effet de dominance, on sélectionne des hétérozygotes et des homozygotes (même plus d’hétérozygote). La sélection est moins bonne, car on obtient des homozygotes récessifs dans la progéniture
Comment calcule-t-on l’héritabilité au sens strict (h2) si on connait la variance génétique additive?
Vg = Va + Vd
Vx = Va + Vd + Ve
h2 = Va/Vx
Proportion de la variance génétique additive sur la variance phénotypique totale
Qu’est-ce que l’écart de sélection?
Différence entre la moyenne des parents choisis et la moyenne de la génération originale lors d’une sélection sur un trait quantitatif.
Qu’est-ce que la réponse à la sélection?
Différence entre la moyenne de la 2e génération et la moyenne de l’original lors d’une sélection sur un trait quantitatif
En quoi la valeur de l’héritabilité au sens strict (h2) est-elle utile pour les éleveurs et les agriculteurs?
Permet de prédire si un programme de sélection artificielle permettra d’obtenir des changements phénotypiques dans la population.
Qu’est-ce qu’un trait polygénique?
Un trait qui est attribués à plusieurs gènes ayant des effet similaires et cumulatifs sur un phénotypique
Quelle est la distribution de la plupart des traits polygéniques?
Continue
Quel est l’effet de l’environnement sur l’expression de certains traits?
Environnement vient diminuer différences entre individus et mène à variation continue
Est-il possible d’observer une distribution continue pour un trait monogénique?
Un caractère contrôlé par un seul gène avec deux allèles peut démontrer une variation continue si le phénotype est soumis à des facteurs environnementaux.
Quelle approche permet d’estimer le nombre de gènes responsable d’un caractère continu?
Principe de base : Polymorphisme est requis pour l’identification des QTLs (études par association à l’échelle génomique (GWAS))
Problème :
Lignées pures ont une faible hétérozygosité
Solution : Analyser des hybrides entre variété cultivée et une espèce sauvage apparentée
Quels individus faut-il croiser pour générer la F1 lors de l’estimation du nombre de gènes responsable d’un caractère continu ?
Variété cultivée et une espèce sauvage apparentée
La proportion de quels type descendants faut-il compter dans la génération F2 lors de l’estimation du nombre de gènes responsable d’un caractère continu?
Les descendants qui démontre un extrême d’un parent ou de l’autre
Que signiifie l’abbréviation QTL?
Locus déterminant un caractère quantitatif (Quantitative trait locus)
Quelle méthode permet d’identifier l’emplacement des QTLs dans une population hétérogène?
Avec des marqueurs (SNPs ou autres(
Qu’est-ce qu’une lignée congénique?
Lignées presque identiques génétiquement mais qui ont subi des recombinaisons dans la région du marqueur M
Quelle variation expérimentale permet de faire ce type d’analyse dans des espèces hautement consanguines?
Les marqueurs et les QTLs doivent varier entre les lignées
À quoi servent les lignées congénique ?
Permet d’identifier les allèles appartenant à l’un ou l’autre des parents
Comment identifie-t-on les allèles appartenant à l’un ou l’autre des parents?
En comparant la taille à l’intérieur des lignées congéniques et en corélant la présence des haplotypes qui correspond à l’un ou l’autre parent avec la taille, on peut identifier les allèles qui correspondent à la taille.
