Cours de Génétique des Populations

Fleury Fred

Description

Cours de Génétique des Populations F. Fleury
http://gen-net-pop.univ-lyon1.fr Univ. CB Lyon 1
Chapitre 2 - La variabilité génétique dans les populations naturelles

Une particularité du monde vivant est la variabilité des phénotypes individuels. A l'intérieur
d'une espèces, il n'existe pas 2 individus ayant exactement les mêmes caractéristiques
phénotypiques: l'individu est unique. Si pour une espèce donnée on peut noter l'absence de
variations pour certains caractères essentiels, il existe toujours de nombreux autres caractères
pour lesquels des variations entre individus sont observées. 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 sont dues pour partie à des facteurs environnementaux
(alimentation, climat, interactions avec les autres espèces, etc) et pour partie à des différences
entre les génotypes individuels, transmissibles à la descendance. Dans la plupart des cas, ces deux
causes de variation interagissent fortement (= interactions génotype-environnement), et il est
difficile de mesurer leur part relative dans la variation phénotypique globale. La mise en évidence
du déterminisme génétique des variations nécessite des études faisant appel soit à des expériences
de croisements, soit à des ...

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Extrait

Cours de Génétique des Populations F. Fleury http://gen-net-pop.univ-lyon1.fr Univ. CB Lyon 1   Chapitre 2 - La variabilité génétique dans les populations naturelles   ticulari é u monde vivant est la variabilité des phénotypes individuels. A l'in Une par t d d'une espèces, il n'existe pas 2 individus ayant exactement les mêmes caractéris t t é i r q ie u u e r s     phénotypiques: l'individu est unique. Si pour une espèce donnée on peut noter l'absence de variations pour certains caractères essentiels, il existe toujours de nombreux autres caractères pour lesquels des variations entre individus sont observées. Certaines de ces variations s'expriment au niveau phénotypique (morphologie, physiologie, comportement, autres restent "cachées" et leur mise en évidence  etc) mais les (variabilité des protéines ou des séquences d'ADN).  nécessite l'utilisation de techniques adaptées    Les variations du phénotype sont dues pour partie à des facteurs environnementaux   a de causes de variation interagissent fortement (= interactions e-environnement), et il est ( e d p a n e a l t   r i r   c m e r p   o l e l i u e n s s s t e   i a g e t m i é u e o r n n s n o   t , t   g y c è p l n i e e m s s   a i ,  t n à , d     d d e i i n v s e   t i s e d   c r a u o a n e m c l t s p i , o   a t r n r a s i a i   v n s a e s o   v n m d e s i a c   s   n e s l s i n e   b l t s l a r   e   e a   v   s l u i a a t à n r   r   i d l e a i é s t v   i n i o e é d s n t s u i   p c q s p è   e u h c a n e é e p   d s q p , a   u a n   e r c y t g e c p é . ) i     n q i é D s e o u s a t a t e     y n n   e p t p g s t   o   l a l o u a p r b   p   p a e p l l l e u a   . r s p   t o a i L i e r a t t   a     r à à d m e   e i n d s s t e e   e é s c s     s   a e e   s d n x à , i       f p é l c f é ' v e é a r i s r i i   d e e d d e n n e i e n c c n u c e e é x s e s s           d di u f   f d i é c t il e e r   m d i e  ni m s e s m s ,  e u s   r g o e i é r t   n   l é eur part relat riat e i   o g n é s  n n é écessite des étu n d o e   t s l   e f s a  caractères com   pl   e d xes déterm tique des va alyses d alogie, soit, pour  de méthodes statistiques qui sont du domaine dega e n n ti t tative   .  non app     Déterminisme des variations : notion de polymorphisme    'on d gne sous le nom p d r é é fi L s n e a i   n t t i g e o é   n n o   d é r a t h p i n i q h s s i   t u s o e l r   m e i s d e q     e u p p s e   e o   u p p ( t o u   F l ê p o a t u r t r l i e d a o     t r n i é a s o   n n n e s t   é   e s é q ' s e i   u   n d e t 1   é e 9 r   l l 4 e a s 0 s ), e     l p é e r s   i i n p c o i l p y é al m e o q m r u p e e h n   i t  s à m   e l   a  c v o a d n r e c i   a er p b n i o l a l i i t y t é     m   et d o c ' r ) o p . r   h i C i g s i et n m t e e e     .  d g é é é D i f n s i a é t n i n t i i s t q   io u s n e a       énotypiques accessibles aux observations de cette po (couleur, forme,  les caract r ques ph du polym sum façon suivante :   ll y a polymorphisme si dans une même population coexistent pour un caractère donné plusieurs formes phénotypiques discontinues, déterminées génétiquement, et dont la plus fréquente ne représente pas plus d'une certaine fraction de la population totale, fixée à 95 ou 99%. La population est alors qualifiée de polymorphe. d'é   r la variabilité non ex p p l r u i s mé é e  p au niveau  s p   h te é c n h ot n y iq pi u q e u s  e  d ( e p   o b rt i i o o l n o s g   i n e  on m  c o o lé d c a u n laire permettant L'utilisation de plus en r andue de néc t e u s d s i i e té une définition plus large du polymorphisme qui peut être la suivante :   tes de d'ADN) a      ll y a polymorphisme si dans une même population une portion codante ou non codante d'ADN présente une variation de séquence correspondant à plusieurs formes alléliques dont la plus fréquente ne représente pas plus d'une certaine fraction de la population totale, fixée à 95 ou 99%.   a p a l l o l l é u é D l l r i i   a q q l n u e u s s e e   q s s c     u e o r e s a n l   r t s d     e e u l s e u   n ( s   x i   c   n v d a f r a é é a r f r i i c i a n t e t i è i u t r o i r e o e n   n e s  à s x , a   c l l e l e é p   l t s i i e q o u u n i e l n   s e   d l s   e  a o 1 v nt e %   c   f     r d o u é a u n q   n   u 5 s a   l e % l c n è   e t l p   e e s e c   , t r a   r s m è e   t s e   d   t l e   m e   d s a c e   j r   g y o d è r i p i s n t t t o e a i i s n p r   g o e p l   u o y e e t u r m   r   u   l o e n l r e s e p   s   h g q o i è u s u n   e m p l e s s e l       u l p s q e i o u s e l i     u y v r r m a s é   r s o f i u r a o l t p r t i h e m o   e n e s s s ,       s par la sélection naturelle. L le a     p p l l u us p   a s rt o   u d v es e   n m t  a d l e a   di m es u   t g at é i n o é n t s i     q d u   é e 1 s s % a  c v ). h a   e n O z t   a n l' g   h e p o u a s r m l e e m s  e q  r u e i l   è s v e e ro nt n   t d   u é   l c i r m y i p n t é o e polymorphisme.  

   

F. Fleury Univ. CB Lyon 1  

Cours de Génétique des Populations http://gen-net-pop.univ-lyon1.fr allè   P le a   r  p o ré p s p e o n s t i   t d io an n, s    l o a n     p a o p p p u e l ll a e ti   o m n o ). n    omorphes les gènes qui ne présentent pas de variabilité (un seul    L'é é t   a e t t     p m ol o y n m o o m r o p r h p e h  o e  u  po m u o r  no un m   o a r u   p t u r h n e e   e     c es m a t r   ê a u m c n t e è e   r   p c o a p ra u c l t a é ti ri o s n t   i p q ê e u m u e t e       d ê ' f t u a r n e ç     o p g n è ,  n u e  n (   o c u a  portion no n  n c   a c r o a d c a t n è te  d d d ' a o A n n s D n  u N n )     p et o   p d u 'u la n t e i   o p n o  p p e ul u a t  ti êt o r n e .     p A o i l n y si m , orphe dans u e n .  e  D a e u   t l r a e    p m opulation.  olymorp r h ac e t   è p r o e u   r  m u onomorph r e e       Déterminisme épigénétique   inte L r o v r e s n q ir u   e d   e l   a m   o v d a i r f i i a c b a i t l i it o é n    d d' e u  s n é   q c u a e ractère n'a aucun e e st    q b u as al e i   fi g é é e n  d ét e i   q v u a e r , i   ab c' i e li s t t é    é à  pi d g i é re n   ét n i e q   u f e a .  it C   e p tt a e s     nce d'ADN, elle var é i n abili   té l i   a q   u v r e é a   s r d i u 'u lt n e     c it a s é r o a u ct v è e r n e t     (te d m e  pé l' r a a c t t u i r o e n ,    ali de m s e   nt f a a t c i t o e n u ,  rs p   hy e s n ic vi o r - o c n hi ne mi m e e  d nt e a  l u 'e x n   vi s r u o r  nn l e 'e m x e p n r t e ,  s e si tc o ) n .    ph otyp  d'une population présente un déterminisme uniquement épigénétiqu p L a o r r l s e  qu d e e polyp a h b é i n l ism   e. Le caractère présente alors une plasticité phénotypique. De t e e ,  ll o e n s     variations épigénétiques sont très fréquentes dans les populations animales et végétales. Chez la sagittaire Sagittaria sagittifolia , la forme des feuilles varie en fonction du degré d a ' r i r m o C n h m d e e i z r e   s s i   d o à '   a n l u   a t   d r s e e u   s r   l f a p a   l c p a e l n   a d t n e e t s   e l , '   .  e c a ' H e u o   s e t r   t s     l p a d r   e e n   n a l' n t e u e a r n u e t ,       s d l o e u u s   s   s   f l o ' e l e u   a i q l u l u   e l i ' s   a   s p o p e n e u t t c     t l   ê a d t   r e f   e o l   o r à n m   g l e ' u   o e d r ' i s  u g l i n a n   n e f i   e è r d r   ' e u d s. n e     e   l   a v n a c r e i , a   ti e o ll n e   s  d s e  o l n a t     couleur des fleurs c cert U ai n n  a s  u c t r r u e  st e a x c e é m s  p i l n o e d   m u c i é m t l e è e     b p c r a h e r   e  l d z a   e   l   p e p   r l é m a s s o e ti u n c r c i r e t o   é n d     p e A h n é a n é g ot a a y l t l p e i i s u q a u r e v   e es n t s   i l s a     p ( l m P e r   o i :  d m i D f u i a l c p a a c h ti é n o e i ) e n   s   , d   e B   a l l a a   n m e o s  rphologie de  pr d rs. Exem     Dans certains cas, cet e à la a d p es p c a e ra n i d s a se n n c t e   . l   o O rs n  q p u a e r   l l e 'e  d t n ' e v h   i é r v r o a é n r d i n i a t e b é m   il é i e t p n é i t   g   é s é u n pi é b t g i i   é q p n u a é r e t   . i   l q   e u C s  e 'e   p s a p t r   e l e u e n   t t   c s  a ê ( s tr s   e p o   a u r h v   é e e r n x i t t e   a l m b a l   p e l m   e  è e d r t  e e ) s d     o a e   f n f d c e   e t s s t     r c a m o n a n s t s e m é r i n s els qui  enzymes, protéines, hormones ou t s r u a r n  l s e m y s  o is c n   a n r à a a   i c r l t e a é     r p i d s r t é e i c s q c o u e c e n e s . d     d a L e n a s c     e v d   o e i s v e c i   a e   c n y l d t e a o   n p c t l s y a   t s p o m a p i r l   q a l u s e  e m   b e i p   a e i u s d t   e   d s ê '   tr o e v  é o g cytes  e o n u t    u p n e   n m dant le dévelo d p ' q p A u e e R m n N c e e n m s t       ode de transmission de e p d e e m   u l b v e r e ur n s t   h êt ô r t e e   s r .   (bactéries, vi a r l u e s, m  prions) appelés symbiotes qui nombreux mi e c s ro p o o r n g s a a n b i l s es m   e d' s i   m in p t o r r a t c a e n l t l e u s l   a v ir a e ri s ations phénotypiques dans les populations naturelles  I   c l o  e m st m   e p   r l' o il b l a u b s l tr e e     q l' u e e x   e d m a p n l s e     l' d a u v   e p nir cette forme d'h l é a  r s édité é  prenne  f d le e  ur p s l   u c s h   e e z n     la p   lu L s i   n d a ' i i re m   p ( o L r i t n a a n r c i e a     olymorphisme de ym trie des à J v u u l s s l é y g q li m a u' r é à i t s r p ) i . r   e   é   d C b s ' i e h u l n e n a t   z t ,   é g   c r c è a e e n l t t t e e t e     e   e   L e t v   c s a u y p r n i c è   e a c   q b e f i , u o l   i i r d   t s m é e   é u e é g   x t r "   a f è p it o g e   r l e c   o m o r d e i n e c s s     " i f a   d a à v é ç   r a s o é i y e n e   m   n c t m é   o t é e r t m i n é e   d m   d é r e l a é i   d c l e i r e n i a   t r n l e é e e s . s .       u p l D a t r a e   t s   L   d i é e t n   u n la d é     e ( p s 1 r   é r 7 s é 0 e c 7 n e - c n 1 t e 7 e   s 7 d   8 e (   ) C   d : e   u u u b n x a   e s f     o f e r o t  r m m es e     al., 1 al 999, q   u N e a s ture) ont démontré que ces deux allèles ont en fait la même séquence nucléotidique et  que la forme peloric est due à une méthylation de l'ADN qui peut être réversible.   Déterminisme génétique    à L  l a a     v p a r r é i s a e bi n l c it e é     d d e '   u p n l   u c s a i r e a u c r t s è  f re o   r e m st e   s d   é a t ll e é r l m iq in u é es e     d g a é n n s é   t l i a q   u p e op m u e l n a t t   i l o o n r . s    qu'elle est due, au moins en partie,