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La condition d’isolement est souvent remplie dans les populations naturelles mais pour ce qui est de l’Homme, l’émigration et l’immigration ont un rôle capital dans l’évolution génétique. Malgré tout, certains isolats existent :

· Isolats géographiques : Village de Boisvert (Canada) dont tous les habitants descendent de 3 familles, esquimaux de Thulé

· Isolats culturels : Touaregs Kel Kummer

· Isolats religieux : Les Amish, les Samaritains, les Mormons

Si immigration : Immigrés amènent leur bagage génétique (soit un nouveau gène, soit un préexistant mais dans une fréquence différente) -> Hausse de la variabilité et modification des 3 fréquences du modèle d’Hardy-Weinberg. Si émigration : Raisonnement inverse. Modèle de l’île utilisé : Soient une population G0 où la fréquence du gène A = p0 et une population G’0 où la fréquence du gène A = p’0. Si m est le taux d’immigration, on trouve que p1 = (1 – m)po + mp’o.

Hétérosis ou « avantage de l’hétérozygote » : Ils semblent jouir d’un avantage sélectif dans certains cas.

Ex : Drépanocytose. L’hétérozygote dans ce cas présente un avantage dans les régions où le paludisme sévit. Pourquoi ? Drépanocytose (mortelle) : Maladie de l’hémoglobine déformant les globules. Pour les homozygotes de cet allèle, tous les globules sont atteints pouvant former des amas dans la circulation sanguine : Nécroses. Paludisme : Provoque des aspérités sur les globules rouges perturbant la circulation sanguine. Chez les hétérozygotes pour la drépanocytose, le parasite se sent moins bien et se développe moins vite.

Notion de fardeau génique : Les hétérozygotes sont avantagés quant à cette maladie, mais leur persistance fait que des homozygotes récessifs peuvent apparaître à chaque génération (dont le phénotype est souvent défavorable, voire létal dans le cas ci-dessus) : Ce sont des réserves de gènes nocifs.

Eugénique : Terme créé par Galton (cousin de Darwin) pour désigner une « science » étudiant les méthodes pouvant favoriser la sélection des caractères héréditaires favorables (eugénique positive) et la disparition des caractères défavorables (eugénique négative). Fut repris par les idéologues racistes hiérarchisant les Hommes et cherchant à éliminer ceux considérés comme « inférieurs » pour donner l’eugénisme (doctrine sociopolitique. Ex : Les Nazis).

Imaginons une population panmictique dont les individus peuvent porter à un locus donné l’allèle A ou l’allèle B. Nous avons : Fréquence du gène A = p et fréquence du gène B = q. Si maintenant une sélection défavorable agit sur B, sa fréquence va diminuer et celle de A augmenter, jusqu’à arriver à un système où p = 1 et q = 0. Cependant, la vitesse de disparition de B variera selon qu’il soit dominant ou récessif :

· Dominant : Dépendra de S. Plus S est petit, plus B mettra de temps à disparaître

· Récessif : Diminution rapide au début puis de plus en plus lente. B ne disparaîtra jamais car contenu par les hétérozygotes également.

· Femelles préfèrent AA : Sélection directionnelle vers ce génotype

· Femelles préfèrent homozygotes aux hétérozygotes : Sélection diversifiante

· Femelles préfèrent hétérozygotes aux homozygotes : Sélection stabilisante.

Exemples :

· Phalènes de bouleau, sélection directionnelle

· Pêche du cabillaud : Seuls les adultes génétiquement nains peuvent passer entre les mailles des filets. Sélection non-voulue et directionnelle

· Paons : Celui ayant la plus belle queue est choisi par la femelle : Sélection sexuelle

· Cochons : Normalement, la majorité de son poids se trouve à l’arrière. Les éleveurs ont sélectionné ceux pour qui le poids se situait plus à l’arrière. Sélection amenant un changement de physiologie de l’animal.

Introduction

N’a pas de signification au niveau de l’individu, obligation de prendre la population dans son ensemble. Absence de sélection pratiquement jamais rencontrée : Elle opère dès que les chances de reproduction des différents phénotypes sont inégales. Or dans toutes les populations nous avons un éventail de phénotypes, certains présentant de meilleures chances de survie (face à la prédation, la reproduction, …) : Augmentation de la fréquence des allèles des phénotypes favorisés.

Conséquences génétiques de la sélection

Pour une seule paire d’allèles concernée, si la possession de l’un de ces allèles confère un léger avantage reproduction, sa fréquence dans la population augmentera d’une génération à l’autre au dépens de l’allèle moins favorisé : Force évolutive la plus importante et puissante par son caractère inéluctable.
Affectation d’un coefficient de correction à tous les termes de la loi d’équilibre pour l’utilise dans le cas de la sélection. p² + q² + 2pq = 1 devient S1p² + S22pq + S3q² (rappel : S = Coefficient de sélection = 1-W [W = Rapport entre le nombre de descendants de l’organisme considéré et le nombre moyen de descendants des membres de la population]).

Sélection directionnelle, stabilisante ou diversifiante et polygénisme Caractères polygéniques : En variation continue (poids, taille, couleur de peau, …).

· La sélection directionnelle favorise les phénotypes d’un extrême par rapport aux autres. Ex : Graines moyennes, grosses et petites. Oiseaux ont tendance à manger les plus grosses : Sélection directionnelle en faveur des petites graines

· La sélection stabilisante favorise les phénotypes intermédiaires. Ex : Graines moyennes ont plus de chance de germer et croître que les graines grandes ou petites : Sélection stabilisante.

· La sélection diversifiante favorise les phénotypes extrêmes par rapport aux intermédiaires. Ex : Oiseau ne mange que les graines moyennes au détriment des grosses et des petites.

En l’absence de mutation, les allèles restent les mêmes au fil des générations. Elles changent les 3 termes de la loi d’équilibre (apparition ou disparition d’un allèle).Elles sont inéluctables, sources de variabilité génétique dans les populations mais ont peu d’impact sur le modèle d’Hardy-Weinberg seules (la fréquence des mutations pour un locus donné étant généralement très petite). Ex : Si à chaque génération, une fraction de gènes disparaît par mutation, il faudrait environ 4 millions de générations pour que ce gène disparaisse complètement.

Les mutations sont donc indispensables pour faire émerger de nouveaux gènes et allèles, pouvant être bons ou mauvais et triés par la sélection naturelle. La sélection naturelle accélère grandement la fréquence des gènes « bons » et la disparition des gènes « mauvais ».

Qu’une population soit panmictique veut dire que le choix entre géniteurs se fait sans aucun rapport avec leur génotype respectif. Aucune espèce à fécondation croisée n’est panmictique pour tous ses gènes, même chez celles où la fécondation est externe, il faut que le mâle et la femelle émettent leurs gamètes au même endroit et moment : Choix au niveau des gènes contrôlant le choix de l’habitat (lieu), la maturité sexuelle (temps), … Dans les espèces s’appariant, il y a un choix et donc une inégalité des chances de transmettre leurs gènes pour chaque individu : Sélection sexuelle.

Dans les populations naturelles, conditions presque jamais rencontrées. Dès lors : Utilité du modèle ? Simplifier à l’extrême ces paramètres permet de les définir de manière plus précise, et d’enfin formuler des Loi liant ces paramètres à leur effet global.

Ex : Goûteurs et non-goûteurs de la PTC. Goûteur = T (dominant) ; Non-goûteur = t (récessif) Impossible de distinguer p² et 2pq mais calcul facile de q² et donc de q -> Permet de trouver p puisque p + q = 1 (exemple de l’albinos dans le syllabus)