T1A C3 l'evolution des genomes

Question 1

modele de Hardy-Weinberg

Answer 1

• population eucaryote + reproduction sexuee
• calcul frq 2 alleles d’un gene: A (dominant) + a (recessif)
• frq allele A = p + frq allele a = q
• repartition alleles (diploides) genotypes + frq:
  A//A = p^2
  a//a = q^2
  A//a = 2pq
• formule: p^2 + 2pq +q^2 = 1
  p+q=1

Question 2

une population a l’equilibre de Hardy-Weinberg

Answer 2

• repartition genotypiques reste identique: p^2 + 2pq +q^2 = 1
• proportions individus homozygotes + heterozygotes restent constantes au cours des generations

Question 3

etapes pour determiner si une population respecte l’equilibre de Hardy-Weinberg

Answer 3

• calculer frq genotypes + phenotypes
• mettre a l’epreuve l’equation HW + calculer genotypes theoriques
• comparer resultats
• conclure

Question 4

caracteristiques pour “population ideale” de HW

Answer 4

• reproduction aleatoire (panmixie)
• pas de mutation
• pas de migration
• pas de selection naturelle
• population de taille infinie

Question 5

exemple de population respectant loi de HW

Answer 5

etude de groupes sanguins M et N dans une ville japonaise:
- frq alleliques correspondent aux effectifs calcules sous theorie de HW
=> structure genetique en accord avec loi HW
limite: on ne peut determiner si les frq alleliques sont stables

Question 6

4 exemples de populations ne respectant pas loi de HW

Answer 6

• population lamier amplexicaule: frq alleles Tri02166 + Tri02169 ≠ effectifs sous theorie HW
  => pas de panmixie (autofecondation)
• population plumage volailles d’ornement: frq alleles M^N + M^F ≠ effectifs sous theorie HW
  => pas de panmixie (elevage)
• population moustiques: frq allele AceR augmente ≠ effectifs sous theorie HW
  => selection naturelle
• populations de drosophiles: frq allele bw^75 disparait/ est fixe ≠ effectifs sous theorie HW
  => pas taille infinie, derive genetique

Question 7

facteurs empechant equilibre HW

Answer 7

• mutation allele d’un gene => selection naturelle favorise cet allele
• taille jamais infinie + derive genetique modifie les frq alleliques par l’effet du hasard
• presque jamais reproduction aleatoire => preferences sexuelles/ autofecondation
• population rarement groupe ferme => migrations

Question 8

populations dans diff environements

Answer 8

• soumises a conditions biootiques (nature especes presentes) + abiotiques (physico-chimiques) differentes
  => soumises a selection naturelle favorisants certains alleles
• derive genetique amplifie encore divergences genetiques
• installation isolement reproducteur => formation nouvelles especes = speciation

Question 9

exemples derive genetique, selection naturelle + speciation

Answer 9

• souris de Madere
• poux des pigeons

Question 10

exemple de souris de Madere

Answer 10

• caryotype souris de Madere => 20/22 chromosomes + souris portugaises => 40 chromosomes ==> fusion chromosomique
• hybrides males des 2 souris ont diff caryotypes + cellules germinales mortes + gametes a nombre anormal de chromosomes => diminution 50% fertilite
• souris madere proches de celles du nord => 9e siecle vickings les ont transportes en colonisant l’ile de Madere
• populations souris de Madere isolees geographiquement + isolees de souris du portugal => empeche echanges genetiques => apparition nouvelles especes

Question 11

exemple des poux des pigeons

Answer 11

• poux de grande taille se cachent dans piegons Giant + poux de petite taille favorises sur pigeons ferals
• taille moyenne poux augmente lors de reproduction sur piegons Giant => les grands se reproduisent plus vite => selection naturelle poux plus grands
• taille moyenne reste stable sur pigeons ferals
• isolement reproducteur poux grands/ petits => possibilite arrets echanges genetiques des 2 populations => formation 2 especes

Question 12

ours brun + polaire comparaison

Answer 12

• niches ecologiques diff (milieu de vie + regime alimentaire)
• morphologie diff (pelage, taille + extremite membres)
• physiologie diff (periode hibernation)
• comportement diff (periode d’accoumplement)
  => arguments en faveur distinction entre ces 2 especes d’ours

Question 13

hybrides ours polaire/ brun

Answer 13

hybrides fertiles: le grolar/ pizzly
=> critere biologique d’interfecondite pour definir une especes peut etre une erreur

Question 14

sequencage ADN ours polaire/ brun

Answer 14

• ours polaire + grizzly ont plus de SNP commun qu’avec l’ours noir
  => proches point de vue genetique
• arbre phylogenetique ADN genome mitochondrial montre ours brun ouest et est distingues mais meme espece
  => definition espece est delicate
• arbre montre aussi divergence ours polaire + grizzly est recente (echelle geologique)
  => ours polaire jeune dans son evolution => explique hybrides fertiles

Question 15

pizzlys explication

Answer 15

• disparition banquise => plus d’isolement reproducteur
• pizzly = preuve echanges genetiques possibles => population genetiquement + phenotypiquement variable + fertile

Question 16

instabilite environement population consequences

Answer 16

• differenciation genetique pour diff habitats => possibilite restriction echanges reguliers genes diff populations

Question 17

nouvelle def espece

Answer 17

• especes apparaissent comme ensembles heterogenes de populations => evoluent continuellement
• population definie ‘espece’ => laps de temps fini
• ours polaire en voie de disparition + disparition isolement geographique => echanges genetique avec ours bruns

Question 18

methodes d’ADN modernes lien especes

Answer 18

peuvent:
- font apparaitre groupes genetiquement isoles + potentiellement nouvelles especes
- font apparaitre liens tres proches pour groupes qui semblaient distinct jusqu’ici