Génétique des population
GENETIQUE DES POPULATIONS
Une ESPÈCE est un ensemble d’individus apparentés,présentant des caractéristiques morphologiques, anatomiques, écologiques, éthologiques, biochimiques, physiologiques… communes.
Les individus se ressemblent plus entre eux, qu’ils ne ressemblent à d’autres ensembles équivalents.
Pour appartenir à la même espèce, les individus doivent avoir ensemble, dans les conditions naturelles, une descendance commune fertile.
Dans une ESPECE,nous sommes TOUS SEMBLABLES : même génome,
et TOUS DIFFERENTS : polyallélisme (génotype différent : allèles différents).
Une POPULATION est une somme d’individus de même espèce,vivant dans un lieu donné, se reproduisant librement entre eux,plus ou moins isolés sexuellement d’une autre population,possédant un « pool génétique » (somme d’allèles communs).
Ex : les British, les Peuls…
Problématique :
Comment le patrimoine génétique évolue-t-il à l’échelle des populations ?
I. VARIATION GENETIQUE AU SEIN DES POPULATIONS
VARIATION : modification d’un caractère héréditaire, au cours des générations successives. Ex : la taille des individus.
VARIABILITE : aptitude à subir des variations.
En conséquence : présence de nombreux gènes hétérozygotes.
La variabilité favorise l’espèce (cf chap. sur l’évolution)
→ VARIABILITE au sein d’une espèce : l’espèce humaine.
1° exemple : Une variation morphologique : la couleur de la peau.
La répartition géographique des pigmentations de la peau en fonction de la réflectance (pourcentage de lumière réfléchie par la peau), montre une variation continue, à l’échelle de la planète, des zones tropicales vers les latitudes élevées.
Elle montre l’importance de facteurs de l’environnement.
Au sein d’une population, le graphique de la réflectance de la peau / fréquence (en%) est une courbe en cloche (courbe de Gauss), traduisant une variation continue.
Elle montre l’importance de facteurs génétiques.
Question : face à cette variation continue, sur quel critère fonder une notion de RACE par rapport à la couleur de la peau.
2° exemple : Une variation biochimique : les marqueurs ABO des groupes sanguins.
Les pourcentages des groupes sanguins et les fréquences des gènes du système ABO, dans diverses populations, mettent en évidence une variation discontinue. Elle exprime le polymorphisme biochimique.
La répartition géographique de ces caractères prouvent qu’il n’y a aucun lien avec d’autres caractères, morphologiques par exemple.
Conclusion :
- Chaque population possède une grande variation génétique.
- Il n’existe pas d’allèles spécifiques permettant de définir telle ou telle population humaine.
- Les populations humaines ne se distinguent que par la fréquence relative des allèles de certains gènes
- Dans l’espèce humaine, la notion de RACE n’a aucun fondement génétique ou biologique.
- Seul regroupement possible : la notion d’ ETHNIE =
Ils partagent un même patrimoine culturel.
II. EFFETS DE L’ENVIRONNEMENT SUR LA VARIATION GENETIQUE
Ex. La Phalène du Bouleau
Chez ce papillon, deux phénotypes :
Le plus répandu : phénotype [clair] : sauvage ;
Le plus rare : phénotype [sombre] : mutant.
Déterminisme du phénotype ? Un gène, possédant 2 allèles : sombre et clair.
Dans cette population de papillon,
Un gène polyallèlique, polymorphe, exprime une variation phénotypique d’origine génétique.
Influence de l’environnement :
% de papillons capturés par les prédateurs sur les troncs de Bouleau?
En milieu non pollué, sur des troncs clairs : 86% de Phalènes sombres ; 14% de clairs.
En milieu pollué, sur des troncs sombres : 26% de sombres ; 74% de clairs.
→ Le milieu fait évoluer la fréquence des phénotypes : la visibilité des Phalènes clairs sur les troncs pollués sombres, diminue l’effectif des papillons clairs, donc des allèles clairs, dans la descendance.
Le milieu ne provoque pas de mutation :
les 2 allèles existaient au départ dans la population.
Le milieu intervient sur la fréquence des allèles existants :
On parle de SÉLECTION NATURELLE.
En milieu non pollué, l’allèle sauvage [Clair] est le plus favorable à la survie de l’espèce. La sélection augmente la fréquence de l’allèle d’origine.
On parle d’une SÉLECTION CONSERVATRICE.
En milieu pollué, l’allèle mutant est le plus favorable à la survie de l’espèce ; la sélection augmente la fréquence de l’allèle muté.
On parle d’une SÉLECTION NOVATRICE.
La SÉLECTION NATURELLE affecte une population à trois conditions :
un phénotype variable ;
une variation d’origine génétique ;
une relation entre ce phénotype et la survie ou reproduction de l’espèce.
La SÉLECTION NATURELLE agit sur la FRÉQUENCE DES ALLÈLES
en favorisant la survie ou la reproduction du phénotype le mieux adapté à l’environnement de la population.
La sélection naturelle augmente la fréquence de l’allèle favorable. Cependant l’allèle défavorable ne disparaît pas. Grâce à la diploïdie, il persiste caché chez les hétérozygotes. Sa fréquence peut augmenter quand il confère un avantage sélectif.
La sélection naturelle augmente la DIVERGENCE génétique entre populations vivant dans des milieux différents.
III. EFFETS DES MIGRATIONS SUR LA VARIATION GENETIQUE
- Les migrations créent une circulation de gènes
Le croisement d’individus de populations différentes, modifie la fréquence des allèles :
Le pool génétique de chaque population s’enrichit ;
La variation génétique de chaque population augmente ;
La divergence génétique entre les populations diminue.
- Une migration peut isoler une communauté de sa population d’origine
Une communauté réduite ne possède pas tous les allèles de la population mère.
Étant réduite, elle subit une DÉRIVE génétique : perte au fil des générations des allèles les moins fréquents.
→ EFFET FONDATEUR :
création d’une population nouvelle, originale, possédant un échantillonnage de certains allèles.
CONCLUSION ;
Sélection naturelle lente,Mouvements de populations,Néomutations plus rares,maintiennent la variabilité favorable à l’espèce humaine et contribuent à son évolution.
Le génome commun à l’espèce humaine, implique une origine commune à tous les « Hommes modernes ».
Les divergences génétiques actuelles entre populations racontent l’histoire de l’humanité.