OEF Génétique des populations --- Introduction ---

• Deux exercices permettent de revoir le lien entre phénotype et génotype.
• Six exercices permettent d'aborder l'estimation de fréquences alléliques à un locus à partir de différents type de données.
• Un exercice aborde la question dans l'autre sens : retrouver les fréquences génotypiques d'une population dont on a déduit des fréquences alléliques.
• Un autre porte sur la transmission des allèles dans différents types de croisements.
• Trois exercices abordent le test de l'équilibre de Hardy Weinberg.
• Plusieurs exercices sont dédiés au régimes de reproduction : rencontre aléatoire des partenaires sexuels (panmixie), croisement avec soi-même (autogamie) ou encore croisement entre apparentés (consanguinité).
• Enfin quatre exercices abordent l'influence de 2 pressions évolutives, la migration et la sélection.

Autogamie

Dans une population naturelle de plantes hermaphrodites, on s'intéresse au locus biallélique . L'analyse d'un très gand échantillon a permis d'estimer les fréquence génotypiques suivantes:

Sachant que pour chaque plante % des fécondations se fait en autogamie, quelles seront les fréquences attendues des différents génotypes dans la descendance des plantes de chaque génotype ?

Indiquez maintenant les fréquences attendues à partir de l'ensemble de la population :

Les réponses sont attendues avec un arrondi au millième. Vous devez arrondir chaque nombre individuellement même si la somme globale est légèrement différente de 1.

Hardy Weinberg 1

Dans une population, on observe pour un gène les effectifs génotypiques suivants sur individus échantillonnés :

La fréquence estimée de l'allèle est .

• Calculez les effectifs génotypiques attendus si la population est à l'équilibre de Hardy-Weinberg.
• Reportez vos résultats dans le tableau.

Hardy Weinberg freq

Dans une population, on observe pour un gène les effectifs génotypiques suivants sur individus échantillonnés :

• La fréquence estimée de l'allèle est .
• Calculez les fréquences génotypiques observées.
• Calculez les fréquences génotypiques attendues si la population est à l'équilibre de Hardy-Weinberg.
• Reportez vos résultats dans le tableau puis répondez à la question suivante :

Test de conformité à Hardy Weinberg

Dans une population, on observe pour un gène les effectifs génotypiques suivants sur individus échantillonnés :

La fréquence de l'allèle a été estimée à .

On cherche à tester si la population est aux proportions de Hardy-Weinberg.

• Calculez les effectifs génotypiques attendus sous cette hypothèse et reportez vos résultats dans le tableau
• Quelle est la valeur du Chi2 ?
• Quel est le nombre de degrés de liberté ?
• La probabilité associée à cette valeur de Chi2 est-elle ? .
• Qu'en concluez-vous ? .

Homozygotie et consanguinité

Migration

On s'intéresse à deux populations naturelles partiellement isolées. Ainsi la population I est constituée à chaque génération d'une proportion d'individus issus de la population II, le reste des individus étant issu de la reproduction de la population I. De même, à chaque génération une proportion d'individus de la population II provient de la population I.

A la génération n, les fréquences alléliques ont été déterminées pour un locus autosomal et pour chacune des 2 populations :

Quelles seront les fréquences de l'allèle à la génération suivante dans chacune des 2 populations ?

Migration et écart de fréquences alléliques

On s'intéresse à deux populations naturelles partiellement isolées. Ainsi la population I est constituée à chaque génération d'une proportion d'individus issus de la population II, le reste des individus étant issu de la reproduction de la population I. De même, à chaque génération une proportion d'individus de la population II provient de la population I.

A la génération 0, les fréquences alléliques ont été déterminées pour un locus autosomal et pour chacune des 2 populations :

Calculez l'écart de fréquence allélique entre les deux populations :

Ecart initial entre les fréquences alléiques :

Panmixie

Une population de est constituée à partir d'individus collectés dans des localités éloignées. Les fréquence génotypiques dans cette population artificielle pour un locus biallélique sont les suivantes:

On laisse cette population se reproduire en panmixie. Quelles seront les fréquences des différents génotypes à la génération suivante ?

Après une génération supplémentaire :

• les fréquences génotypiques auront-elles évolué ?
• les fréquences alléliques auront-elles évolué ?

Allèle à génotype

Dans une population naturelle, on s'intéresse à un locus biallélique présentant les allèles et . A partir des fréquences génotypiques observées, on a pu déduire la fréquence allélique de : . Sachant que , déduisez-en quelles étaient les fréquences génotypiques observées.

Fréquences

On vous demande si vous pouvez estimer la fréquence allélique de l'allèle sans faire d'hypothèse.

Calcul de fréquences

Dans cette population, on observe les effectifs phénotypiques suivants :

On vous demande si vous pouvez estimer la fréquence allélique de l'allèle sans faire d'hypothèse.

Fréquences cas réels

Dans cette population, on observe les effectifs phénotypiques suivants.

On vous demande si vous pouvez estimer la fréquence allélique de l'allèle sans faire d'hypothèse.

Fréquences cas réels 2 allèles codominants

On cherche la fréquence de l'allèle

Dans cette population, on observe les effectifs phénotypiques suivants.

Fréquences 3 allèles ou plus

Dans une population, on observe pour un gène les effectifs génotypiques suivants.

Le nombre de fréquences à calculer est . Calculez ces fréquences et indiquez les dans le tableau ci-dessous :

Coefficient de consanguinité 1

Coefficient de consanguinité 2

Coefficient de consanguinité 3

Coefficient de consanguinité 4

Coefficient de consanguinité 5

Coefficient de consanguinité 6

Coefficient de consanguinité

Couples

Dans une population naturelle on s'intéresse à la formation des couples. On a échantillonné couples et regardé le génotype de chacun des deux partenaires au locus . Les effectifs observés pour les différentes associations sont les suivants :

Sous cette hypothèse, chacun des partenaires du couple est choisi au hasard parmi les génotypes possibles.

Formation aléatoire des couples : test

Dans une population naturelle on s'intéresse à la formation des couples. On a échantillonné couples et regardé le génotype de chacun des deux partenaires au locus . Les effectifs observés pour les différentes associations sont les suivants :

Les réponses sont attendues avec une précision d'un centième

Calculez les effectifs attendus si les couples se forment au hasard et indiquez-les dans le tableau ci dessus.

• Quelle est la valeur du Chi2 ? .
• La probabilité associée à cette valeur de Chi2 est-elle ? .
• Qu'en concluez-vous ?
• Quel régime de reproduction pourrait expliquer les effectifs observés ? .

Descendance

Dans une grande population de plantes à sexes séparés, on a observé un locus ayant deux allèles et . L'allèle a une fréquence de . On suppose que la reproduction se fait de façon panmictique dans cette population.

On s'intéresse aux individus issus .

Gène lié au sexe

Dans une population, on s'intéresse à un gène lié au sexe. A ce locus, deux allèles sont détectés : et . .

On observe les effectifs phénotypiques suivant :

Phénotypes

Phénotypes cas réels

Sélection

On s'intéresse à une population naturelle qui se reproduit par panmixie. Une étude de la survie et de la reproduction a montré que la valeur sélective des individus différait selon leur génotype au locus biallélique . L'analyse d'un très gand échantillon a permis d'estimer les fréquence génotypiques et le valeurs sélectives suivantes :

A partir de ces informations, calculez les fréquences génotypiques attendues à la génération suivante :

Sélection équilibre

• Compte-tenu de ces informations, existe-t-il un équilibre polymorphe?
• Indiquez la fréquence d'équilibre de l'allèle (si un équilibre polymorphe est attendu vous devez indiquer celle-ci) :
• La situation d'équilibre indiquée est-elle stable ?

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Description: exercices de génétique des populations. interactive exercises, online calculators and plotters, mathematical recreation and games

Keywords: interactive mathematics, interactive math, server side interactivity, biology, genetics,, Hardy-Weinberg, population_genetics