génétique des populations

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EPHE – UE Génétique des populations – GENEPOP
UE GENEPOP
Génétique des populations
Ce cours apporte les bases indispensables à la compréhension
de la variation génétique et à son utilisation en biologie des populations
Michel Veuille
[e-mail]
Directeur d’études de l’EPHE
Le cours se déroule du lundi au vendredi
de 9:00 à 12:00 et de 14:00 à 17:00.
Paris Bâtiment LE France, salle 116
16 novembre – 20 novembre 2015
Il est demandé de venir avec un portable.
Résumé du cours
Ce diaporama résume chacune des dix séances du cours (10 demi-journées)
Informations en direct sur le cours :
http://isyeb.mnhn.fr/annuaire-et-pages-personnelles/documentation/veuille/Genetique-des-populations-243

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EPHE - Cours de génétique des populations
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PROGRAMME DU COURS
Lundi 16 novembre
matin Pourquoi cette expression: génétique des populations ? Populations : Comparaisons entre échantillons.
Lundi 16 novembre
après-midi Polymorphisme : la mesure de la variation (allèles et séquence d’ADN).. Exemples et applications
Mardi 17 novembre
matin Consanguinité et dérive aléatoire Petites populations, lignées d’élevage, dérive aléatoire.
Mardi 17 novembre
après-midi Différenciation entre populations. Estimation (FST), quelques modèles de
structuration spatiale. Quelques logiciels couramment utilisés; exemples
Mercredi 18 novembre
matin Equilibre neutre mutation-dérive – théorie de la coalescence Différents modèles de sélection; équilibre mutation-sélection
Mercredi 18 novembre
après-midi Sélection naturelle Différents modèles de sélection; équilibre mutation-sélection
Jeudi 19 novembre
matin Travaux dirigés Sur ordinateur: sélection et dérive aléatoire
Jeudi 19 novembre
après-midi Exemples d’hypothèses en génétique évolutive Les principales hypothèses sur les mécanismes de l’évolution
Vendredi 20 novembre
matin Systèmes génétiques Evolution du sex-ratio - évolution de la coopération
Vendredi 20 novembre
après-midi Spéciation – Bilan du cours - Contrôle sur table

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EPHE - Cours de génétique des populations
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En 1838, Darwin conçoit
la théorie de la sélection
naturelle, qu’il publie en
1858 : l’excès de
potentiel reproductif au
sein des espèces entraîne
une lutte pour l’existence.
Les individus portant les
variations les mieux
adaptées survivent. Ceci
modifie progressivement
les espèces.
1 (LUNDI MATIN): POURQUOI « GÉNÉTIQUE DES POPULATIONS » ?
Herédité de mélange (erronnée)
X
X
Herédité mendéliene (exacte)
Mais Darwin croyait, comme ses contemporains, à l’hérédité de mélange, selon laquelle un descendant serait
intermédiaire entre ses parents, pour des traits obtenus par hérédité des caractères acquis. Cette conception erronée
menait à accorder un rôle important à l’hérédité des caractères acquis. Cela jeta un discrédit sur la théorie de la
sélection naturelle qui dura 70 ans.
La redécouverte des lois de Mendel en 1900, suivie de la
publication de la théorie de la génétique des populations
en 1930 réhabilita la théorie de la sélection naturelle:
l’hérédité est constituée d’allèles, qui ne se mélangent
pas, mais ségregent dans les populations. L’évolution
implique un changement de fréquence des allèles.
L’évolution s’étudie à l’échelle des populations. D’où
l’expression de "génétique des populations"
- Succession des générations 
- Succession des générations 
Théorie de la sélection naturelle
variations transmissibles entre générations
différences d’adaptation entre individus
Excès de potentiel reproductif
sélection des formes les mieux adaptées
et
et

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EPHE - Cours de génétique des populations
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Définitions:
- On appelle population un groupe d’organismes se reproduisant entre eux
pour former une même communauté reproductive.
- On appelle polymorphisme l’existence de plusieurs formes discrètes au sein
d’une même population.
- Dans une population panmictique, un systèmes d’allèles neutres engendre
des fréquences génotypiques en proportions de Hardy-Weinberg.
Exemples de polymorphisme :
variations qualitatives au sein des
espèces: escargots des haies
(Cepaea nemoralis) , coccinelle
asiatique (Harmonia axyridis).
Tests statistiques.
La première étape d’un travail de génétique des populations consiste à
comparer des populations entre elles, ou à une population de référence (réelle
ou théorique), et à démontrer qu’il existe des différences significatives entre
elles. Car si les différences ne sont pas significatives, il n’y a rien à expliquer ..!
Le succès de cette première étape étant acquis, l’étape suivante consistant
à rechercher les causes des différences.
La mise en évidence des différences fait souvent appel à un test non-
paramétrique : test du χ2 , test G, test exact de Fisher.
Par convention, le seuil de 0,05 est le seuil de signification statistique. C’est
un compromis entre les deux risques opposés : risque de rejeter une hypothèse
vraie (risque de première espèce), et risque de ne pas rejeter une hypothèse
fausse (risque de deuxième espèce).
Lorsqu’on réalise plusieurs tests, on augmente le risque de première espèce
(rejeter une hypothèse vraie). Il faut appliquer la correction de Bonferronni pour
compenser la multiplicité des tests.
(LUNDI MATIN) – POPULATIONS : COMPARAISONS ENTRE ÉCHANTILLONS

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(LUNDI APRÈS-MIDI) – POLYMORPHISME : MESURE DE LA VARIATION
Mesure du polymorphisme. On appelle diversité allélique (H) la probabilité de trouver
deux gènes identiques par état au cours de deux tirages indépendants dans la
populations. Dans le cas d’un système diploïde, H peut aussi s’appeler hétérozygotie. On
appelle homozygotie son complément à un, soit F = 1-H.
-L’homozygotie d’une population se calcule comme F = Σpi2, où les pi sont les
fréquences des k allèles (i= 1..k).
- L’héterozygotie d’une population se calcule alors comme H = 1 – Σpi2.
- On démontre que l’hétérozygotie d’un échantillon de taille n est égale à h = H(1-1/n).
Cette baisse de la diversité est due à l’échantillonnage. De même que dans une petite
population, les individus tendent à devenir apparentés et consanguins, de même, tout
échantillonnage réduit la valeur observée de la diversité allélique. Si l’on veut estimer la
diversité d’une population à partir d’un échantillon de taille n, il faut compenser cette
erreur de mesure. L’estimation de la diversité de la population à partir des fréquences
observées devient : H = (1 – Σpi2)(n-1)/n.
Cette formule donne à la fois l’estimation du biais d’échantillonnage et le rythme de la
dérive génétique aléatoire
Différentes manières
d’observer la variation
génétique