La Génétique des Populations - FSA

Génétique des populations Chapitre 1 SV5 Page 1
Génétique des populations
Qu'est-ce que la génétique des populations?
Discipline qui étudie la transmission de l'information héréditaire et son
utilisation dans le développement et le fonctionnement des
organismes. Comment et pourquoi l'information génétique évolue au
cours du temps, au sein des espèces et des populations? Pour répondre à
ces questions on étudiera :
La diversité génétique et son évaluation dans les populations .Principe de
Hardy-Weinberg. Application du principe de Hardy-Weinberg. Les écarts
à la panmixie. Les forces évolutives : Mutation, migration, sélection et
dérive
OUVRAGES
Ouvrages spécialisés
• Henry, JP et PH Gouyon 2003. Précis de Génétique des Populations avec exercices corrigés, Dunod
• Serre, JL 1997. Génétique des Populations, Nathan
• Hartl, DL 1994. Génétique des Populations, Flammarion
Ouvrages généraux
 Ridley, M 1997. Evolution Biologique, De Boeck
 Gouyon PH et coll. 1997. Les Avatars du Gène, Belin
 Griffiths, AJF, Gelbart, WM, Miller, JH & Lewontin, RC 2001.
 Analyse Génétique Moderne. De Boeck Université
COURS :
Chapitre 1: Définition, Objectifs et Applications
Variabilité génétique dans les populations naturelles
Chapitre 2 : Équilibre de Hardy Weinberg
Chapitre 3 : Les croisements non panmictiques
Chapitre 4 :Changements de fréquence génique :
A - Facteurs dispersifs :
Dérive et consanguinité systématique
B - Facteurs systématiques
La sélection : modèle de base
Les mutations et la théorie neutraliste
Migration et division des populations
Génétique quantitative
A) Variation continue des caractères quantitatifs
B) Principe fondamental de la génétique quantitative
C) Notion d’héritabilité
Domaines d'applications
•Génétique et amélioration des plantes et des productions animales: sélection artificielle (dirigée par
l'homme)
•Médecine: génétique des maladies multifactorielles (diabète type II, pression artérielle…)
•Ecologie évolutive: génétique des caractères adaptatifs, étude de l'évolution et de la sélection
naturelle
TRAVAUX DIRIGES
TRAVAUX PRATIQUES

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Génétique des Populations
Chapitre 1: Définition, Objectifs et Applications
La génétique initiée par Gregor Mendel, appelée classiquement
g é n é tiq u e m en d é l i en n e , a pour objectif de comprendre le
déterminisme et la transmission des caractères par l'analyse de la
descendance d'un croisement contrôlé entre individus de génotypes
différents.
Après la découverte du support de l'information génétique (ADN), la
g é n é t i q u e mo l é c u l ai r e continue à rechercher les mécanismes
fins du déterminisme, de l'expression et de la transmission des
caractères.
La compréhension du déterminisme et de la transmission des
caractères doit aussi étudier les individus dans les conditions
naturelles où ils sont génétiquement uniques et libres de se
reproduire avec n'importe quel autre individu de la même espèce.
Cette partie de la génétique, qui considère les individus en
interactions avec leur environnement, est l a g é n é t i q u e d es
p o p u l a t i o n s .
A) Définitions et objectifs
La génétique des populations étudie la variabilité génétique
présente dans et entre les populations avec 3 principaux objectifs :
1 - me s u r e r l a v a ri a b i l i té g é n é t i q u e , ap p e l é e a u s s i
d i v er s i t é g é né t iq u e , p a r la f r é q u e n ce d e s d i ffé r e n t s
a l lè l e s d ’ u n m ê m e gè n e .
2 - co m p r e nd r e c o m m e nt la v a r i a b i li té gén é t i q u e se
t r an s m e t d ' u ne g é n ér a t i o n à l 'a u t r e

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3 - c o m p r e nd re co m m e nt et p o u r qu o i l a v ar i a b i li té
g é n ét i q u e év o l u e a u f i l d e s gé n é r a ti o n s .
Si la génétique mendélienne se base sur des croisements contrôlés
par un expérimentateur, la génétique des populations étudie les
proportions des génotypes au sein d'un ensemble d'individus issus de
croisements non contrôlés entre de nombreux parents. C'est donc
une application des principes de base de la génétique mendélienne à
l'échelle des populations fig.1.
fig.1
B) Qu'appelle-t-on population ?
Une population est l'ensemble des individus de la même espèce qui
ont la possibilité d'interagir entre eux au moment de la reproduction.
Exemples :- Eléphants d’un parc national africain
-Les chênes d’une zone forestière
-Les individus d’une espèce de parasite intestinal, présent chez un
seul individu hôte
II-Variabilité génétique dans les populations naturelles
Une particularité du monde vivant est la variabilité des phénotypes
individuels. A l'intérieur d'une espèce, il n'existe pas 2 individus

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ayant exactement les mêmes caractéristiques phénotypiques:
l'individu est unique. Certaines de ces variations s'expriment au
niveau phénotypique (morphologie, physiologie, comportement, etc.)
mais les autres restent "cachées" et leur mise en évidence nécessite
l'utilisation de techniques adaptées (variabilité des protéines ou des
séquences d'ADN).
Les variations du phénotype (P) sont dues pour une partie à des
facteurs environnementaux (E) (alimentation, climat, interactions
avec les autres espèces, etc.) et pour d’autre partie à des
différences entre les génotypes individuels, transmissibles à la
descendance (G) cette partie sera développer en génétique
quantitative.
A)Déterminisme des variations : notion de polymorphisme
La génétique des populations s'intéresse principalement à la
variabilité d'origine génétique présente dans les populations et que
l'on désigne sous le nom de polymorphisme. (couleur, forme, d'ADN
présente une variation de séquence correspondant à plusieurs formes
alléliques, etc)
Par opposition, on appelle monomorphes les gènes qui ne présentent
pas de variabilité (un seul allèle présent dans la population).
1) Déterminisme épigénétique
Lorsque la variabilité d'un caractère n'a aucune base génétique, c'est
à dire ne fait pas intervenir de modification de séquence d'ADN, elle
est qualifiée de variabilité épigénétique. Cette variabilité résulte
souvent de l'action des facteurs environnementaux sur l'expression
phénotypique d'un caractère (température, alimentation, physico-
chimie de l'environnement, etc.).
2) Déterminisme génétique
La variabilité d'un caractère est déterminée génétiquement
lorsqu'elle est due, au moins en partie, à la présence de plusieurs
formes alléliques dans la population.

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Dans certains cas, la variabilité phénotypique est due à la variation
d'un seul gène = déterminisme monogénique. Cela ne veut pas dire que
le caractère est contrôlé par un seul gène mais que la variation d'un
seul de ces gènes est suffisante pour entraîner une variation
phénotypique. On parle alors de caractères mendéliens. Chez
l'homme, environ 5000 caractères mendéliens sont connus.
Dans d'autres cas, la variabilité d'un caractère est déterminée par
un grand nombre de gènes ayant chacun plusieurs allèles. On parle de
déterminisme polygénique. C'est le cas de tous les caractères
quantitatifs qui font l'objet d'une mesure comme la taille, le poids,
etc. L'analyse génétique de ces caractères relève de la génétique quantitative qui
sépare les effets des gènes en effets additifs A, effets de dominance D, effet
d'épistasie ou d'interaction entre gènes I:
G = A + D + I
B) Étendue et méthodes d'étude de la variabilité
Historiquement, la recherche des variations génétiques dans les
populations naturelles a concerné des caractères directement
accessibles à l'observateur (morphologie, couleur, etc). Le
développement des techniques de biochimie, cytogénétique et de
biologie moléculaire ont permis d'étudier la variabilité génétique à
des échelles plus fines, jusqu'au niveau de la séquence d'ADN,
permettant même l'étude du polymorphisme des régions non
codantes.
1) Polymorphisme morphologique
C'est le polymorphisme de taille, de forme, de couleur etc. La
variabilité génétique de la couleur de certaines espèces, appelée
polychromatisme, est certainement l'un des polymorphisme qui a été
le plus étudié. Un exemple célèbre est la variation de la couleur et de
l'ornementation de la coquille de l'escargot du genre Cepaea. En un
même endroit coexistent plusieurs formes phénotypiques
déterminées par plusieurs gènes polymorphes: des escargots à
coquille rose, jaune ou brune, et des escargots sans bande et avec
bandes dont le nombre varie entre 1 et 5. Figure 2