Chapitre 3 génétique

• La diversification des génomes, est due à la reproduction sexuée et aux transferts de gènes. Cela contribue à la diversification des êtres vivants (nouveaux caractères)

  
• Les êtres vivants sont sous les contraintes du milieu et les forces évolutives : les mutations, la sélection naturelle et la dérive génétique. Ces forces transforment alors lentement les populations et leurs génomes, ce qui contribue à former de nouvelles espèces : c'est la spéciation

  
• Modèle théorique (ou loi) de Hardy-Weinberg


  Un outil statistique qui étudie les fréquences alléliques présentes au sein des populations, en se basant sur les connaissances de la méiose et la fécondation

  
• Le croisement de 2 individus hétérozygotes (A//a) va produire 3 types de génotypes : (A//A), (a//a) et (A//a)

  
• Selon la loi d'Hardy-Weinberg, si l'on étude 2 allèles A et a d'un gène et que l'on nomme p et q les fréquences de ces 2 allèles, une population sera à l'équilibre si dans celle-ci la fréquence des homozygotes [AA] sera égale à p2, celle des homozygotes [aa] sera égale à q2 et celle des hétérozygotes [Aa] sera égale à 2pq

  
• Dans le cas contraire, l'équilibre n'est pas atteint, la population ne remplit pas toutes les conditions de la loi et la fréquence des allèles va évoluer au fil des générations
• Conditions d'application du modèle de Hardy-Weinberg

  • Absence de sélection naturelle (pas de disparition d'allèle)
  • Pas de mutation (aucun nouvel allèle)
  • Pas de migration (pas d'arrivée de nouvel allèle depuis une autre population)
  • Population de grande taille (pas de dérive génétique)
  • Panmixie (pas de sélection sexuelle et reproduction aléatoire)

  
• Tout écart à l'équilibre indique la présence de phénomènes évolutifs (sélection naturelle, dérive génétique ...)

  
• Dans les populations naturelles, les fréquences alléliques observées ne correspondent pas à celles prédites par le modèle théorique de Hardy-Weinberg : l'équilibre théorique n'est jamais atteint

  
• Il peut s'agir de facteurs biotiques (liés aux interactions avec les autres êtres vivants) ou abiotiques (liés aux facteurs physico-chimiques du milieu)
• Fréquence des allèles des gènes du système ABO qui définissent les groupes sanguins

  • Cayapas (1% A – 4% B – 95% O)
  • Kakhas (22% A – 27% B – 51% O)
• Les forces évolutives (Mutations, Sélection naturelle, Dérive génétique) et la complexité des écosystèmes et leurs modifications (catastrophes naturelles, tectonique des plaques …) vont modifier les fréquences alléliques, donc perturber l'équilibre de Hardy-Weinberg

  
• Mutations


  Une force évolutive, qui crée de nouveaux gènes et allèles, par des phénomènes de mutation, duplication et transferts de gènes
• Sélection naturelle


  Une force évolutive qui contribue à une augmentation de la fréquence des allèles favorables et au contraire, une diminution de la fréquence des allèles défavorables
• Sélection naturelle


  • Cas de la phalène du bouleau (forme claire/sombre)
• Sélection sexuelle


  Une forme particulière de sélection naturelle qui résulte d'un compromis entre la survie et la reproduction
• Sélection sexuelle


  • Tâches colorées de certains poissons (Guppys)
  • Plumage de certains oiseaux mâles (Paon, Paradisier)
• Dérive génétique


  Certains gènes (ou allèles) ne sont pas soumis à la sélection naturelle car ils ne confèrent ni d'avantages ni d'inconvénients particuliers aux individus qui les portent, ce sont des allèles neutres. Leur fréquence varie donc d'une génération à l'autre, sous le seul effet du hasard

  
• Dérive génétique


  • Chez l'Éléphant d'Afrique, le caractère « taille des défenses » est un issu de l'expression d'un gène porté par le chromosome X
• La migration d'individus peut faire entrer de nouveaux gènes ou allèles au sein d'une population. Ces flux de gènes entre les populations tendent à homogénéiser leurs fréquences alléliques, et donc limiter leur différenciation