Chapitre 26. Génétique des populations A part les mutations et la sélection naturelle, il y a des éléments que l’on ne peut prédire dans la transmission des caractères génétiques. Certains sont dus au phénomène de dérive génétique. Dérive génétique Considérons deux hétérozygotes Cc x Cc ayant deux enfants, ç-à-d. le nombre attendu si chaque élément de la population pense se reproduire lui-même. La fréquence de l’allèle c chez les parents est 0.5. Déterminons la probabilité qu’elle ne change pas au cours des générations suivantes. On a plusieurs possibilités pour une fréquence de 0.5 : CC + cc (1/4.1/4) = 1/16 cc + CC (1/4.1/4) = 1/16 Cc + Cc (1/2.1/2) = 4/16 Au total 6 chances sur 16 La probabilité que la fréquence change est alors : de 10 chances sur 16 Donc, la fréquence de l’allèle c va augmenter ou diminuer dans une petite population. C’est la dérive génétique, qui fait que la composition génétique de la population peut changer sans faire intervenir les forces de la sélection naturelle. Problèmes 30. La fréquence d’un allèle h dans une grande population est de 0.2. Quelle est la fréquence du porteur hétérozygote? Fréquence de l’allèle h = 0.2; fréquence de H = 1 - 0.2 = 0.8 Pour avoir un heterozygote Hh, on a 2 possibilités: H paternel et h maternel ou vice-versa Donc, fréquence = 0.2 x 0.8 x 2 = 0.32 31. Dans la population humaine, l’incidence de l’albinisme est de 0.0004. Quelle est la fréquence de l’allèle récessif? Votre réponse dépend d’une condition qui n’est pas mentionnée, laquelle? 2 31. q = 0.0004 q = 0.002 32. Dans une population, la fréquence d’hommes atteints d’hémophilie est de 1/4000. Quelle sera la fréquence de femmes atteintes? q = 0.00025 q2 = 0.0000000625 108 nains ont eu un total de 27 enfants. Ces nains avaient 457 frères et soeurs normaux ayant eu 582 enfants. Quel est l’avantage sélectif (relative fitness) des nains par rapport aux normaux? . On fait 27/108 divisé par 582/457 = 0.196 35. La fréquence de nouveaux nés (zz) homozygotes pour un gène récessif létal est de 1/25,000. Quelle est la fréquence de porteurs de cet allèle dans la population? Fréquence homozygotes: q2 = 0.00004 fréquence de l’allèle: q = 0.0063 et p = 0.9937 Donc, 2 x 0.0063 x 0.9937 = 0.012 Evolution de la globine 400 x 106 ans carpe 68/141 homo 0/141 ( globine) vitesse d’évolution 68/141 = 0.482 substitutions en 800 millions d’années (2 x 400) Donc, 0.6 x 10-9 substitution par an ou 0.6 substitution par 109 ans 36. La ribonucléase contient 124 acides aminés. Il y a 40 résidus différents entre celle du rat et celle de la vache. Quel est le nombre moyen de substitutions d’acides aminés produites lors de l’évolution de ces espèces? Si le rat et la vache ont divergé d’un ancètre commun il y a 80 millions d’années, quel est la vitesse d’évolution de la Rnase? . 40/124 = 0.323 pour 160 millions d’années Donc, 1 substitution par 495 millions d’années 37. Au début de l’évolution des vertébrés il y a eu duplication d’un gène ancestral de globine pour former les gènes. La vitesse d’évolution de la globine a été évaluée à 0.9 substitution par milliard d’années. En comparant les globines et , le nombre de substitutions est de 0.800. Déterminez le moment où s’est produite cette substitution. 0.8/0.9 = 0.880 9 Donc, 0.44 x 10 ans (440 millions d’années) Consid érant qu e la vitesse d ’évolu tion d e la globine est d e 0.6 résid u s par m illiard d ’années, com bien d e tem ps nou s sépare d e notre ancêtre comm u n avec un grand singe ayant 2 résid us d ifférents d e globine su r 141? 2/ 141 = 0.0141 0.6 résid u s = 1,000,000 années 1 résid u = 1000 / 0.6 = 1666 millions années 0.0141 résid u s = 23.5 millions (à d iviser par d eu x) = 11.7 millions.