Module 3 : Sélection et amélioration génétique Flashcards
Complétez avec le brin d’ARN les bases de l’ADN complémentaire suivant. Identifiez la séquence des acides aminés du peptide résultant de la traduction de cet ARN messager.
C T A T T G C C C G T T C A C G C C C C G T T T T A A
U U A A A A C G G G G C G U G A A C G G G C A A U A G
Leucine Lysine Arginine Glycine Valine Asparagine Glycine Glutamine (codon de terminaison).
Quelles sont les grandes différences entre la mitose et la méiose ?
La mitose consiste en la division d’une cellule en deux cellules filles identiques à la cellule mère. Ces deux cellules contiennent exactement le même matériel génétique, présent en double (sauf pour les hétérosomes). Elles sont donc diploïdes.
La méiose consiste en la division d’une cellule en quatre cellules filles différentes de la cellule mère et différant entre elles en terme de bagage génétique. La cellule originale est diploïde, mais les cellules filles sont toutes haploïdes, c’est-à-dire qu’elles ne contiennent qu’une copie du matériel génétique. Lors de la division par méiose, l’échange de matériel génétique entre les paires de chromosomes explique que les cellules filles diffèrent les unes des autres.
Vous croisez une vache et un taureau de race « Shorthorn », tous deux de couleur rouan et acères (hétérozygotes). Quels seront les phénotypes des descendants et dans quelles proportions ? N.B. Le caractère acère (sans cornes) est dominant; donc seuls les individus aa ont des cornes. Le caractère rouan est RB
Génotype du mâle = Aa RB
Génotype de la femelle = Aa RB
Les phénotypes et fréquences sont : Blanc avec cornes : aa BB 1 / 16 Rouge avec cornes : aa RR 1 / 16 Rouan avec cornes : aa RB 2 / 16 Blanc sans cornes : Aa BB; AA BB 3 / 16 Rouge sans cornes : Aa RR; AA RR 3 / 16 Rouan sans cornes : Aa RB; AA RB 6 / 16
Chez les vaches de race « Holstein », généralement de robe noire et blanche, la couleur de la robe peut aussi être rouge et blanche. Cette couleur provient d’un allèle récessif « n ». Dans une population d’animaux de race Holstein, vous observez qu’il y a neuf animaux de couleur rouge et blanc sur un nombre total (10 000); cette population est en équilibre Hardy-Weinberg. Quelles sont les fréquences phénotypiques, génotypiques et géniques ?
Fréquences phénotypiques
Noir et blanc 0,9991
Rouge et blanc 0,0009
Fréquences génotypiques
NN 0,9409
Nn 0,0582
nn 0,0009
Fréquences géniques
N 0,97
n 0,03
On sait que les individus de couleur rouge et blanc sont nécessairement nn. Donc la fréquence génotypique pour nn est la même que la fréquence phénotypique pour la couleur rouge et blanc. Comme la population est en équilibre de Hardy-Weinberg, on peut trouver la fréquence génique de n en extrayant la racine carrée de la fréquence génotypique de nn, ce qui donne 0,03. On trouve alors la fréquence génique de N (1 fréquence génique de n). On peut alors trouver le reste des fréquences génotypiques (N au carré pour l’homozygote dominant et 2 × n × N pour l’hétérozygote).
Une productrice de moutons possède la race « Suffolk », présentant de bonnes caractéristiques de croissance (gain moyen quotidien, ou GMQ, de 400 g/j), et la race « Finnois », présentant de bonnes caractéristiques de reproduction (moyenne de 3 agneaux par portée). Pour ces deux races, elle sélectionne pour la reproduction une population qui est en moyenne 20 % supérieure à la moyenne du troupeau. Quels seront le GMQ moyen, pour les Suffolk, et la taille de portée moyenne, pour les Finnois, à la génération suivante ? Dans combien de générations ces deux races se seront-elles améliorées de 10 % par rapport à la population initiale ?
N.B. L’héritabilité est de 40 % pour le GMQ et de 5 % pour la taille de portée.
Population initiale GMQ 400 g / j Portée 3 agneaux Population sélectionnée GMQ 480 g / j Portée 3,6 agneaux Différentiel de sélection (S) GMQ 80 g / j Portée 0,6 agneaux Réponse à la sélection (R = S × héritabilité) GMQ 32 g / j (80 × 0,4) Portée 0,03 agneaux (0,6 × 0,05) Moyenne de la descendance GMQ 432 g / j Portée 3,03 agneaux Objectif d'amélioration de 10 % et nombre de générations GMQ 440 g / j 2 générations Portée 3,3 agneaux 10 générations
Un producteur de porcs de race « Duroc » (taille de portée moyenne = 9) acquiert des animaux de race « Landrace » hyperprolifiques (taille de portée moyenne = 15). Il désire croiser ses Duroc et ses Landrace pour profiter de l’hétérose (vigueur hybride) de 15 %, qui lui permettra, à son avis, d’avoir des femelles hybrides F1 présentant des tailles de portée moyennes de 17,3 porcelets (taille de portée pour le Landrace + 15 % de ce nombre, pour tenir compte de l’hétérose). Êtes-vous d’accord avec cette affirmation ? Si non, quelle devrait être la taille de portée moyenne pour les truies F1 ?
Vous devriez être en désaccord avec l’affirmation du producteur. L’hétérose représente une amélioration par rapport à la moyenne des deux races originales. Dans ce cas-ci, sans hétérose, on devrait s’attendre à 12 porcelets par portée, en moyenne, pour les truies F1 ((15 + 9) / 2 = 12). En fait l’hétérose permettra une taille de portée moyenne de 13,8 (12 + (15 % × 12)).
Où se situe le bagage génétique de chaque animal et comment est-il mis en réserve?
Le bagage génétique de l’animal est contenu dans le noyau de toutes ses cellules sous
forme d’ADN. Plus précisément, cet ADN se retrouve comme composante de base des
chromosomes.
Que signifie un caractère à forte héritabilité, comme par exemple le caractère
« pourcentage de protéines du lait » chez la vache?
Un caractère à forte héritabilité, comme par exemple le caractère « pourcentage de
protéines du lait » chez la vache, signifie que le caractère dépend beaucoup de la
génétique. Au contraire, une faible héritabilité indique que c’est surtout
l’environnement qui influence l’intensité avec laquelle ce caractère se manifeste.
L’amélioration génétique dans un troupeau par la sélection est efficace pour les
caractères à forte héritabilité.
Les outils utilisés, depuis plus de 40 ans, pour accroître l’intensité de l’amélioration
génétique chez toutes les espèces d’élevage sont : l’insémination, le marquage
génétique, le clonage et le transfert d’embryons. Parmi ces outils, quel est le plus
important et pourquoi?
La réponse est l’insémination. En permettant d’accroître de façon importante la
pression de sélection chez les mâles, l’insémination a contribué, plus que tout autre outil d’amélioration génétique, à augmenter les performances des troupeaux
d’élevage. Les autres outils présentés comme choix de réponse auront peut-être un grand impact dans le futur, mais ne peuvent rivaliser avec l’insémination, pour le
moment.
