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Les structures génétiques des populations

La structure génétique fait référence aux fréquences des allèles d'une certaine population.

Si le phénotype est observé, seul le génotype des allèles récessifs homozygotes peut être connu et on peut estimer les génotypes restants par des calculs. Étant donné que chaque individu porte deux allèles par gène, si les fréquences alléliques (p et q) sont connues, il est possible de déterminer par un simple calcul mathématique les fréquences de ces génotypes, c'est à dire la probabilité d'obtenir ces génotypes lorsque deux allèles sont tirés au hasard dans le patrimoine génétique. Ainsi, dans le scénario ci-dessus, un plant de pois peut être pp (YY) et produire des pois jaunes, pq (Yy) et produire des pois jaunes, ou qq (yy) et produire des pois verts (figure ci-dessous). En d'autres termes, la fréquence des individus pp est p2, la fréquence des individus pq est 2pq et la fréquence des individus qq est q2. Et, là encore, si p et q sont les deux seuls allèles possibles pour un caractère donné dans la population, la somme de ces fréquences génotypiques sera égale à un : p2 + 2pq + q2 = 1.

La première section montre comment obtenir les valeurs p et q qui représentent les fréquences alléliques. Un cercle jaune avec deux lettres Y, le nombre d'individus sur 500 est 245, donne 490 allèles au patrimoine génétique avec un total de 1000 allèles et une fréquence génotypique de 0,49. Un cercle jaune hétérozygote pour Y et y, le nombre d'individus sur 500 est 210, donne 210 allèles Y et 210 allèles y. Un cercle vert homozygote pour y, le nombre d'individus sur 500 est 45, donne 90 allèles y. La fréquence allélique de Y est 0,7, représentée par p. La fréquence allélique de y est 0,3, représentée par q. La deuxième section du tableau est un tableau de carrés de Punnett avec 4 quadrants. Le quadrant supérieur gauche contient un cercle jaune autour de deux allèles Y. Le carré p est égal à 0,49. Le quadrant supérieur droit contient un cercle jaune autour d'un allèle Y et d'un allèle y. pq est égal à 0,21. Le quadrant inférieur gauche contient un cercle jaune autour d'un allèle Y et d'un allèle y. pq est égal à 0,21. Le quadrant inférieur droit contient un cercle vert autour de deux allèles y. q au carré est égal à 0,09. En-dessous du carré de Punnett, p au carré plus 2pq plus q au carré est égal à 1. À la ligne suivante, 0,7 au carré plus 2 fois 0,7 fois 0,3 plus 0,3 au carré est égal à 1. À la ligne suivante, 0,49 plus 0,42 plus 0,09 est égal à 1. 0,49 est la fréquence prédite des génotypes Y homozygotes. 0,42 est la fréquence prédite des génotypes hétérozygotes. 0,09 est la fréquence prédite des génotypes y homozygotes.

Lorsque les populations sont en équilibre de Hardy-Weinberg, la fréquence allélique est stable de génération en génération et la distribution des allèles peut être déterminée à partir de l'équation de Hardy-Weinberg. Si la fréquence allélique mesurée diffère de la valeur prédite, les scientifiques peuvent faire des déductions sur les forces évolutives en jeu.

La diversité génétique d'une population provient de deux mécanismes principaux : la mutation et la reproduction sexuée.

L'évolution des espèces a engendré une très grande variation dans les formes et les fonctions. Parfois, l'évolution fait apparaître des groupes d'organismes qui se différencient grandement au fil du temps. Lorsque deux espèces évoluent à partir d'un point commun dans des directions différentes, on parle d'évolution divergente.

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