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Questions and Answers
Dans le contexte de la génétique des populations, laquelle des propositions suivantes décrit le mieux un goulet d'étranglement?
Dans le contexte de la génétique des populations, laquelle des propositions suivantes décrit le mieux un goulet d'étranglement?
- Une augmentation de la diversité génétique grâce à une sélection naturelle accrue.
- L'introduction de nouveaux allèles dans une population à partir d'une autre population.
- Une réduction drastique de la taille d'une population due à un événement aléatoire, entraînant une perte de diversité génétique. (correct)
- Le maintien stable des fréquences alléliques à travers plusieurs générations.
Quelle condition doit être remplie pour que la loi de Hardy-Weinberg soit applicable à une population?
Quelle condition doit être remplie pour que la loi de Hardy-Weinberg soit applicable à une population?
- La population doit être grande, isolée, sans mutations ni sélection, et avec des accouplements aléatoires. (correct)
- La population doit être sujette à des mutations fréquentes et non aléatoires.
- La population doit être de petite taille pour maximiser la dérive génétique.
- La population doit être en constante migration avec d'autres populations.
Laquelle des affirmations suivantes décrit le mieux l'effet fondateur en génétique des populations?
Laquelle des affirmations suivantes décrit le mieux l'effet fondateur en génétique des populations?
- L'introduction d'allèles bénéfiques qui augmentent la fitness d'une population.
- L'augmentation de la diversité génétique dans une population isolée.
- Le maintien de fréquences alléliques stables dans une grande population.
- La perte de diversité génétique lorsque quelques individus établissent une nouvelle population. (correct)
Comment la sélection naturelle influence-t-elle la fréquence des allèles dans une population?
Comment la sélection naturelle influence-t-elle la fréquence des allèles dans une population?
Quelle est l'implication de la dérive génétique sur les petites populations?
Quelle est l'implication de la dérive génétique sur les petites populations?
Qu'est-ce que la panmixie et quel est son impact sur la structure génétique d'une population?
Qu'est-ce que la panmixie et quel est son impact sur la structure génétique d'une population?
Comment les mutations affectent-elles la diversité génétique d'une population?
Comment les mutations affectent-elles la diversité génétique d'une population?
Quel est l'impact de la migration sur la diversité génétique des populations?
Quel est l'impact de la migration sur la diversité génétique des populations?
Comment le coefficient de sélection (s) influence-t-il la fréquence d'un allèle délétère dans une population?
Comment le coefficient de sélection (s) influence-t-il la fréquence d'un allèle délétère dans une population?
Dans une population où un allèle récessif (a) cause une maladie génétique grave, comment la fréquence des hétérozygotes (Aa) influence-t-elle l'incidence de la maladie?
Dans une population où un allèle récessif (a) cause une maladie génétique grave, comment la fréquence des hétérozygotes (Aa) influence-t-elle l'incidence de la maladie?
Comment la taille de la population influence-t-elle l'efficacité de la sélection naturelle?
Comment la taille de la population influence-t-elle l'efficacité de la sélection naturelle?
Quelle est la différence entre la dérive génétique et la sélection naturelle en termes de changement des fréquences alléliques?
Quelle est la différence entre la dérive génétique et la sélection naturelle en termes de changement des fréquences alléliques?
Comment la consanguinité influence-t-elle la fréquence des génotypes dans une population?
Comment la consanguinité influence-t-elle la fréquence des génotypes dans une population?
Quel est le rôle de l'équilibre de Hardy-Weinberg dans l'étude de la génétique des populations?
Quel est le rôle de l'équilibre de Hardy-Weinberg dans l'étude de la génétique des populations?
Comment la sélection dépendant de la fréquence peut-elle maintenir la diversité génétique dans une population?
Comment la sélection dépendant de la fréquence peut-elle maintenir la diversité génétique dans une population?
Quelle est la relation entre la taille de la population et la probabilité de fixation d'un allèle par dérive génétique?
Quelle est la relation entre la taille de la population et la probabilité de fixation d'un allèle par dérive génétique?
Comment la sélection équilibrée contribue-t-elle au maintien de la diversité génétique?
Comment la sélection équilibrée contribue-t-elle au maintien de la diversité génétique?
Qu'est-ce que l'adaptation locale et comment la migration peut-elle l'affecter?
Qu'est-ce que l'adaptation locale et comment la migration peut-elle l'affecter?
Comment les mutations récurrentes peuvent-elles influencer la fréquence d'un allèle délétère qui est également soumis à la sélection?
Comment les mutations récurrentes peuvent-elles influencer la fréquence d'un allèle délétère qui est également soumis à la sélection?
Comment la sélection naturelle pourrait-elle conduire à un polymorphisme équilibré au niveau d'un gène particulier?
Comment la sélection naturelle pourrait-elle conduire à un polymorphisme équilibré au niveau d'un gène particulier?
Flashcards
Qu'est-ce qu'une population en génétique ?
Qu'est-ce qu'une population en génétique ?
Ensemble d'individus diploïdes de la même espèce vivant dans une zone géographique déterminée et se reproduisant entre eux.
Qu'est-ce qu'un gène ?
Qu'est-ce qu'un gène ?
Séquence continue d'ADN qui existe en deux exemplaires chez chaque individu diploïde.
Que sont les allèles ?
Que sont les allèles ?
Différentes versions d'un même gène.
Qu'est-ce qu'un génotype ?
Qu'est-ce qu'un génotype ?
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Qu'est-ce que la génétique des populations ?
Qu'est-ce que la génétique des populations ?
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Quel est le but du conseil génétique ?
Quel est le but du conseil génétique ?
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Définition de la politique de santé en génétique ?
Définition de la politique de santé en génétique ?
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Comment la génétique des populations aide à comprendre l'évolution ?
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Dans quelles conditions une population est-elle dite en équilibre ?
Dans quelles conditions une population est-elle dite en équilibre ?
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Quelles sont les conditions pour qu'une population soit en équilibre ?
Quelles sont les conditions pour qu'une population soit en équilibre ?
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Que se passe-t-il si une des conditions d'équilibre n'est pas respectée ?
Que se passe-t-il si une des conditions d'équilibre n'est pas respectée ?
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Quels facteurs peuvent modifier l'équilibre des fréquences génotypiques ?
Quels facteurs peuvent modifier l'équilibre des fréquences génotypiques ?
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Qu'arrive-t-il à la fréquence des allèles dans une petite population ?
Qu'arrive-t-il à la fréquence des allèles dans une petite population ?
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Qu'est-ce que la migration en génétique des populations ?
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Qu'est-ce que l'effet fondateur ?
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Qu'est-ce qu'une mutation allélique ?
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Définition de la sélection naturelle.
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Quel est l'impact du coefficient de sélection sur la fréquence d'un allèle ?
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Combien de générations sont nécessaires pour réduire un allèle fréquent avec sélection ?
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Comment évolue la fréquence d'un allèle rare sous sélection ?
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Study Notes
- M6 – Génétique: Génétique des populations, fiche de cours n°5.
Introduction
- Objects of population genetics: study of allele and genotype frequencies in a population and factors modifying these frequencies across generations.
- Interests of population genetics: genetic counseling predicts the risk of having an affected child.
- Health policy anticipates disease frequency and population needs, adapting the healthcare system.
- It sheds light on ethical questions such as prenatal diagnosis involving balancing the risk of having an affected child against the risk of the diagnostic procedure and decisions regarding therapeutic abortions.
- Understanding the mechanisms of evolution needs molecular and mathematical bases.
- The biodiversity of living organisms results from genome evolution, and population genetics allows for better understanding of disease pathophysiology.
Definitions
- A population is the set of diploid individuals of the same species in a defined geographic area, interbreeding with each other.
- Examples of populations: humans in a defined territory and fish of a given species in a lake.
- The number of individuals in a population is denoted as N.
- A diploid individual has pairs of homologous chromosomes, one from each parent, with identical structure and nearly identical sequences.
- The number of chromosomes in an individual is 2N.
- A gene is a continuous DNA sequence present in two copies in each individual and can have variants or versions called alleles.
- Each individual has two alleles for a given gene A.
- In a population, a gene is present in n number of alleles at any given time: A1, A2, A3… An, where n ≤ 2N (the total number of chromosomes in the population).
Genotypes
- Genotypes refer to the combination of alleles an individual has for a particular gene.
- For the first chromosome, the allele can be A1, A2... or An, represented as the first allele Ai.
- For the second chromosome, the allele can also be A1, A2... or An, represented as the second allele Aj.
- If Ai = Aj, the individual is homozygous for gene A.
- If Ai ≠ Aj, the individual is heterozygous for gene A.
- The number of different genotypes can be calculated as n*(n+1)/2 with n being the number of alleles.
- With three alleles, the number of genotypes equals (3 x 4) / 2 = 6.
Frequencies
- Allele frequency (fAi) is the number of alleles Ai divided by 2N, where 2N is the total number of chromosomes in the diploid population.
- Genotype frequency (f(Ai, Aj)) is the number of individuals with genotype AiAj divided by N, the total number of individuals.
Populations in equilibrium
- A large population contains 1000+ individuals.
- A closed population contains no migration.
- A population in equilibirum contains no mutation.
- There is no selection.
- The genotype distribution is identical across males and females, and panmixia, random mating, happens.
- A stable population has couples with the same number of descendants.
- Allele frequencies at generation 0: fA1 = p = number of A1/2N, fA2 = q = number of A2/2N, with p + q = 1.
Frequencies to Generation 1
- A Punnett square illustrates the combinations: 25% A1A1, 25% A2A2, 50% A1A2.
- Necessary conditions of panmixia: random mating, equal probability of gametes (pangamy), and random merging of gametes.
- There is no selection.
- Allele frequencies are gamete frequencies: A1 = p, A2 = q.
- It allows calculating genotype frequencies from generation 1.
- (A1, A1): p², (A1, A2): 2pq, (A2, A2): q².
- Number of A1 alleles = 2 * N * p² + N * 2pq.
- Allele frequency: (N * 2p² + N * 2pq) / 2N = p² + pq = p, with 2N as the total number of alleles.
- A2 allele frequency = q² + pq = q.
Hardy-Weinberg Law
- Allele and genotype frequencies remain constant across generations.
- Only one initial condition needs to be unrespected.
- There is verification of the balance of a population.
- Observed genotype numbers are compared to calculated numbers using known allele frequencies.
- The Chi-squared test measures the difference.
Factors modifying the frequency of genotypes
- Non-application of the Hardy-Weinberg law is due to the emergence of specific situations.
- Small population size.
- The population contains migrations.
- There is a presence of mutations.
- There is a selection.
Hardy-Weinberg Applications
- Calculate genotype frequencies, calculate frequency of disease mutant genes.
- Identify factors modifying the frequencies of these genotypes.
- The Hardy-Weinberg law is also the law of non-evolution.
- Math is accurate, but isn't 100% true for humans in the long run.
- Frequency of disease alleles = q.
- Disease frequency = 2pq. Because q is small, then 2pq + q² ≈ 2q
- Example: Huntington's chorea: disease frequency is 1/20,000; allele frequency is (1/20,000)/2 = 1/40,000.
- Allele frequency = q.
- The disease frequency = q².
- Frequency of the porteurs = 2q.
- Example: Mucoviscidose, with a disease frequency of 1/2500, then the frequency = square root of 1/2500 = 1/50, causing the porteur genotype = 1/25
Factors Modifying Frequency
- Population Size: Small N population.
- Conditions: An allele Ai has a frequency of f = q.
- Gametes produce future generation alleles with 2N << draws = gametes to produce 2 children.
- Production of Gametes: Ai draws have a probability of q, don't have a probability of 1-q.
- Never drawing Ai for the total population (1-q)2N à leads to q = 0.
- Drawing exclusively Ai produces Ai with q2N à leads to q=1.
- Drawing X AI alleles (0 à 2N range) for the total population: binomial law (2N, q), N being the population total of q: the allele frequency.
- Binomial Law: Shows the link between the disappearance and allele frequency.
- A small population has an allele frequency trend towards 0 or 1.
- This is the notion of Dérive Génétique.
- The frequency of Hétérozygotes is multiplied for each generation to : 1-(1/2N).
- Migration in two cases contains different allelic frequencies. and a third case that is a mix of the two. A small population mix produces populations with a mix of issues.
- Mutations: a small mutation in one allele contains the sequence.
- An 1 allele with a mutation leads to A2 with frequency u.
- A1 to A2 : (A1-> A2) : u frequency.
- The allele start with frequency (A1) Po
- Generation post : frequencies of A1 = Po - UPo
- The result is a shift with a frequency of (A1) UPo
- At equilibrium and based on frequency A2 à constants with small mutations .
Population - Dérive Génétique
- Factor: dispersed frequencies, higher N (dispersed individuals, frequency variation).
- Small changes have potential for rapid changes, without having the same amplitude of variation.
- Genetics - can be more potential/efficient as the origin is smaller.
- Effect on derivation and genetics: diminishes genetics/can contribute to isolation
Selection
- Selection will occur if the individual contributes unequally to formation of the generation following. With value set between 0 and 1, as a coefficient. If the allele is lethal, the value is s=1.
- In each generation, the frequency/appearance of alleles can be factored: observed Frequency = (1-s) times calculated frequency.
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