L`évolution des populations

L’évolution des populations
Microévolution
Tout changement de la composition génétique d’une
population d’une génération à l’autre
Rappel…
Évolution => population
Sélection naturelle => individu
Théorie synthétique de
l’évolution
1940
Mise en commun: Darwin + Mendel
Génétique des populations: Étude des changements génétiques
au sein des populations au fil du temps
Théorie synthétique de
l’évolution
1940
Mise en commun: Darwin + Mendel
Génétique des populations: Étude des changements génétiques
au sein des populations au fil du temps
Théorie synthétique de
l’évolution
1940
Mise en commun: Darwin + Mendel
Génétique des populations: Étude des changements génétiques
au sein des populations au fil du temps
Patrimoine génétique: Ensemble des gènes qu’une population
possède à un moment donné
Travail individuel
Temps: 2 minutes
À faire: Compléter la question #1 des exercices
Théorie synthétique de
l’évolution
1940
Mise en commun: Darwin + Mendel
S’il n’existe qu’un seul allèle dans la population…
les individus
sont
Génétique des tous
populations:
Étude
deshomozygotes
changements génétiques
au sein des populations au fil du temps
Ce phénomène est appelé fixation de l’allèle
Patrimoine génétique: Ensemble des gènes qu’une population
possède à un moment donné
Théorie synthétique de
l’évolution
1940
Mise en commun: Darwin + Mendel
S’il n’existe qu’un seul allèle dans la population…
les individus
sontdes
homozygotes
Génétique destous
populations:
Étude
changements génétiques
au sein des populations au fil du temps
Ce phénomène est appelé fixation de l’allèle
Patrimoine génétique: Ensemble des gènes qu’une population
Dans une population, chaque
allèle
une fréquence
possède
à una moment
donné (proportion)
Théorie synthétique de
l’évolution
Quand pour un locus il y a 2 allèles…
p = fréquence de l’allèle dominant
q = fréquence de l’allèle récessif
p+q=1
Théorie synthétique de
l’évolution
Quand pour un locus il y a 2 allèles…
p = fréquence de l’allèle dominant
q = fréquence de l’allèle récessif
p+q=1
N.B: Ne pas oublier que les individus sont diploïdes
=> 2 allèles par locus
Loi de Hardy-Weinberg
D’une génération à l’autre, les fréquences alléliques du
patrimoine génétique d’une population restent constantes
Loi de Hardy-Weinberg
D’une génération à l’autre, les fréquences alléliques du
patrimoine génétique d’une population restent constantes
p² + 2pq + q² = 1
Loi de Hardy-Weinberg
p² + 2pq + q² = 1
Ainsi: p² = fréquence de AA
2pq = fréquence de Aa
q² = fréquence de aa
Loi de Hardy-Weinberg
Exemple:
RR
Rr
rr
Loi de Hardy-Weinberg
Exemple:
RR
Rr
rr
Dans cette population: 320 plantes à pétales rouges
160 plantes à pétales roses
20 plantes à pétales blancs
Loi de Hardy-Weinberg
Exemple:
rr
RR
Rr
Comme ce sont des organismes diploïdes…1000 allèles
Dans cette population: 320 plantes à pétales rouges
160 plantes à pétales roses
20 plantes à pétales blancs
Loi de Hardy-Weinberg
Exemple:
Allèle dominant = 800
vient de ((320 * 2) + (1*160))
RR
Rr = 0,8
p = 800/1000
rr
Dans cette population: 320 plantes à pétales rouges
160 plantes à pétales roses
20 plantes à pétales blancs
Loi de Hardy-Weinberg
Exemple:
Allèle dominant = 800 vient de ((320 * 2) + (1*160))
p = 800/1000 = 0,8
RR
p + Rr
q=1
rr
Donc q = 1- p
Dans cette population: 320 plantes à pétales rouges
plantes
à pétales roses
q160
= 1-0,8
= 0,2
20 plantes à pétales blancs
Un exemple concret…
Un exemple concret…
Dans la classe, combien d’étudiants sont hétérozygotes
Travail individuel
Temps: 5 minutes
À faire: Répondre à la question #2 des exercices
Loi de Hardy-Weinberg
Conditions à respecter…
1- Population très très très très nombreuse !
2- Aucun flux génétique
(aucune migration d’individus ou de gamètes)
3- Aucune mutation
4- Accouplement aléatoire
5- Aucune sélection naturelle
Loi de Hardy-Weinberg
Conditions à respecter…
1- Population très très très très nombreuse !
2- Aucun flux génétique
(aucune migration d’individus ou de gamètes)
3- Aucune mutation
4- Accouplement aléatoire
5- Aucune sélection naturelle
Loi de Hardy-Weinberg
Conditions à respecter…
1- Population très très très très nombreuse !
2- Aucun flux génétique
(aucune migration d’individus ou de gamètes)
3- Aucune mutation
4- Accouplement aléatoire
5- Aucune sélection naturelle
Loi de Hardy-Weinberg
Conditions à respecter…
1- Population très très très très nombreuse !
2- Aucun flux génétique
(aucune migration d’individus ou de gamètes)
3- Aucune mutation
4- Accouplement aléatoire
5- Aucune sélection naturelle
Loi de Hardy-Weinberg
Conditions à respecter…
1- Population très très très très nombreuse !
2- Aucun flux génétique
(aucune migration d’individus ou de gamètes)
3- Aucune mutation
4- Accouplement aléatoire
5- Aucune sélection naturelle
Loi de Hardy-Weinberg
Conditions à respecter…
1- Population très très très très nombreuse !
2- Aucun flux génétique
d’individus
ou pas
de gamètes)
N.B:(aucune
Si l’unemigration
de ces conditions
n’est
respectée => Évolution
3- Aucune
mutation qui suit cette loi =>Très rare…
population
4- Accouplement aléatoire
5- Aucune sélection naturelle
Travail individuel
Temps: 5 minutes
À faire: Répondre à la question #3 des exercices
Ce qui introduit des différences
individuelles
1- Mutation: Introduit de nouveaux allèles
2- Recombinaison: Milliers de combinaisons possibles
Ce qui introduit des différences
individuelles
1- Mutation: Introduit de nouveaux allèles
2- Recombinaison: Milliers de combinaisons possibles
N.B: La recombinaison est plus déterminante que la mutation
Travail individuel
Temps: 5 minutes
À faire: Répondre à la question #4 des exercices
Facteurs causant l’évolution
1- Sélection naturelle
2- Dérive génétique
3- Flux génétique
Sélection naturelle
Repose sur le succès reproductif différentiel
⇒ Allèles transmis d’une façon disproportionnée entre
chaque génération
Dérive génétique
Modifications dues au hasard
Dérive génétique
Modifications dues au hasard
5 fleurs se reproduisent…
Génération P
Dérive génétique
Modifications dues au hasard: Effet d’étranglement
Effet fondateur
2 fleurs se reproduisent
Génération F1
Dérive génétique
Modifications dues au hasard: Effet d’étranglement
Effet fondateur
Génération F2
Dérive génétique
Modifications dues au hasard
2 phénomènes différents:
Effet d’étranglement ou Effet fondateur
Génération F2
Dérive génétique
1- Effet d’étranglement
Désastre causé par un changement soudain
(catastrophe ou intervention de l’homme)
Population
d’origine
Effet
d’étranglement
Population
survivante
Dérive génétique
2- Effet fondateur
Des individus (isolés de leur population d’origine) peuvent
s’implanter et former une nouvelle population dont le patrimoine
génétique ne sera pas représentatif de la population d’origine
Flux génétique
Population peut gagner ou perdre des allèles
=> Migration des individus féconds ou échanges de gamètes
Travail équipe de 2
Temps: 5 minutes
À faire: Répondre à la question #5 des exercices
Variations génétiques
1- Au sein des populations => Polymorphisme
Variations génétiques
1- Au sein des populations => Polymorphisme
2- Entre les populations =>
Souvent relié à variation géographique (cline)
Sélection naturelle (les détails)
Il en existe 3 types selon les phénotypes favorisés:
1- Sélection directionnelle
2- Sélection divergente
3- Sélection stabilisante
Sélection naturelle (les détails)
1- Sélection directionnelle:
-Favorise les individus rares
- Souvent causé par des changements de l’environnement
Sélection naturelle (les détails)
1- Sélection divergente:
- Favorise les phénotypes extrêmes
- Désavantage les phénotypes intermédiaires
Sélection naturelle (les détails)
3- Sélection stabilisante:
- Favorise les phénotypes intermédiaires
- Élimine les phénotypes extrêmes
Sélection naturelle (les détails)
Fréquence des individus
Exemple :
Couleur
Sélection naturelle (les détails)
Exemple :
Sélection
directionnelle
Population départ : ---------------Population évoluée :
Sélection naturelle (les détails)
Exemple :
Sélection
directionnelle
Population départ : ---------------Population évoluée :
Sélection naturelle (les détails)
Exemple :
Sélection
directionnelle
Population départ : ---------------Population évoluée :
Sélection
stabilisante
Sélection naturelle (les détails)
Exemple :
Sélection
directionnelle
Population départ : ---------------Population évoluée :
Sélection
stabilisante
Sélection
divergente
Préservation de la variation
génétique
Il y a toujours une variabilité dans la population parce que…
Diploïdie
Préservation de la variation
génétique
Il y a toujours une variabilité dans la population parce que…
Diploïdie
N.B: Une part importante de la variation génétique est cachée
=> échappe à la sélection naturelle
Phénomène appelé protection hétérozygote
Génétique (pour vous tester…)
Lulu a des gènes très spéciaux…ainsi, elle possède un gène pour les
cheveux verts qui est à 24 cM du gène pour les yeux mauves.
Elle possède également un gène pour les ongles verts sur un autre chromosomes
N.B: TOUS ces gènes sont dominants…
Lulu se marie avec Tom (un homme normal)
1- Quel sera le génotype et le phénotype de leur fille Carla ?
2- Carla se marie à son tour avec un homme normal
Quels gamètes Carla peut-elle produire (tenir compte des enjambements
et de leur pourcentage) ?
3- Quelle est la probabilité que Carla et son mari aient un enfant aux cheveux verts,
aux yeux mauves mais aux ongles normaux ?
Génétique (pour vous tester…)
Lulu a des gènes très spéciaux…ainsi, elle possède un gène pour les
cheveux verts qui est à 24 cM du gène pour les yeux mauves.
Elle possède également un gène pour les ongles verts sur un autre chromosomes
N.B: TOUS ces gènes sont dominants…
Lulu se marie avec Tom (un homme normal)
1- Quel sera le génotype et le phénotype de leur fille Carla ?
2- Carla se marie à son tour avec un homme normal
Quels gamètes Carla peut-elle produire (tenir compte des enjambements
et de leur pourcentage) ?
3- Quelle est la probabilité que Carla et son mari aient un enfant aux cheveux verts,
aux yeux mauves mais aux ongles normaux ?