Cours 4 - Sélection

Question 1

Chaque individu possède une plus ou moins bonne adéquation avec l’environnement (biotique et abiotique) pour sa survie, sa fécondité et/ou son succès reproducteur en fonction de quoi?

Answer 1

Son phénotype

Question 2

La sélection conduit ainsi à un différentiel entre els individus, quant à quoi?

Answer 2

Leur espérance à laisser des descendants à la génération suivante

Question 3

Que représente w + définition?

Answer 3

La valeur adaptative (w) ou la valeur sélective ou l’aptitude (fitness)

C’est le nombre de descendants viables et fertiles laissés par un individu/génotype/mutation à la génération suivante

Question 4

À quoi conduit la sélection de survie?

Answer 4

Conduit à éliminer différentiellement les individus en fonction de l’adéquation entre leur phénotype et leur environnement; le succès reproducteur des individus moins performants sera moindre.

Question 5

Qu’est-ce qu’il ne faut pas confondre (mortalité)?

Answer 5

Faut pas confondre les effets de la sélection qui ne sont pas aléatoires et la mortalité intrinsèque qui survient aléatoirement sur un groupe au phénotype semblable (mortalité indépendante du phénotype)

Question 6

Qu’est-ce que la sélection sexuelle?

Answer 6

La sélection sexuelle consiste à un choix de partenaire pour la reproduction en fonction de critères «définis» par l’autre sexe

Question 7

La sélection naturelle agit sur quels individus?

Answer 7

Ceux qui se reproduisent, en fonction des stratégies reproductives qui laisseront le plus grande nombre de descendants viables, sains et fertiles aux générations suivantes

Question 8

Bien que la cible de la sélection soit le phénotype, elle peut agir de façon indirecte sur quelle composante? À quelle condition?

Answer 8

La composition génétique, s’il y a une base génétique associée à la variation phénotypique

Question 9

Qu’est-ce que la sélection entraîne au niveau des allèles?

Answer 9

En favorisant certains phénotypes, elle entraînera une modification de l’abondance des allèles qui leur sont associés (avant vs après sélection)

Question 10

Quelles 2 conditions doivent être remplies pour que les fréquences alléliques se dirigent vers une valeur adaptative maximale de la population?

Answer 10

Les variations phénotypiques ciblées par la sélection sont HÉRITABLES et les pressions de sélection sont CONSTANTES (stables) dans le temps.
–> Seulement si ces deux conditions sont remplies que la sélection conduira à une adaptation

Question 11

Quelles 5 conditions doivent être remplies pour qu’il y ait adaptation?

Answer 11

1- Il existe une variation phénotypique dans la population
2- Il y a plus d’individus qui naissent qu’il ne peut en survivre
3- La mortalité n’est pas aléatoire
–> Il y aura sélection
4- la variation phénotypique est héritable
–> Conditions 1-4 = il y aura évolution par sélection
5- la pression de sélection est constante dans le temps
–> Conditions 1-5 = il y aura adaptation

Question 12

Pk la sélection doit être constante pour qu’il y ait adaptation?

Answer 12

Si la sélection n’est pas constante, le phénotype «avantageux» changera à chaque génération, ce qui empêchera les fréquences alléliques de se diriger vers un optimum

Question 13

Ex de la sélection naturelle qui n’est pas constante?

Answer 13

Graphique des effets de la sélection sur la variation temporelle de la taille du bec des pinsons Geospiza fortis durant 40 ans. On voit clairement que la sélection naturelle agissant sur ces caractères n’est pas constante.

Question 14

Est-ce que ce sont tous les caractères sous sélection qui conduisent forcément à des adaptations?

Answer 14

Non! Par exemple, un gène pléiotropique dont les effets sont antagonistes ne pourra pas évoluer vers un optimum, mais plutôt un compromis

Question 15

Exemple de compromis entre 2 caractères dans la nature?

Answer 15

La longueur du tarse du bruant chanteur Melospiza melodia est associée à une plus faible survie (gauche) mais également à une plus haute fécondité (droite). Il doit donc y avoir un compromis

Question 16

La sélection sur les allèles agissent à quel niveau?

Answer 16

Mutations non synonymes.

Question 17

Sélection purificatrice définition?

Answer 17

Cette sélection élimine les mutations qui produisent une protéine différente. La plupart des gènes sont soumis à une sélection purificatrice

Question 18

Sélection diversificatrice définition?

Answer 18

Cette sélection favorise les mutations qui produisent une protéine différente

Question 19

Exemple de sélection purificatrice chez humains et souris?

Answer 19

En comparant les gènes de développement HOX entre les humains et les souris, on constate un rapport de 1 mutation non synonymes pour 313 mutations synonymes (1/313 = 0,003), indiquant que 99.7% des mutations non synonymes sont éliminées par sélection purificatrice

Question 20

Quelles sont les 3 types de sélection sur les caractères monogéniques?

Answer 20

• Supériorité des hétérozygotes
• Infériorité des homozygotes
• Sélection directionnelle

Question 21

Qu’est-ce que la supériorité des hétérozygotes?

Answer 21

La valeur adaptative des hétérozygotes est la plus élevée en raison de la présence de 2 allèles différents (conduit à une sélection balancée)

Question 22

Qu’est-ce que l’infériorité des hétérozygotes?

Answer 22

La valeur adaptative des hétérozygotes est la plus faible (rare)

Question 23

Qu’est-ce que la sélection directionnelle?

Answer 23

La valeur adaptative de l’un des homozygotes est la plus élevée en raison des effets défavorable de l’un des allèles (conduit à la disparition progressive de l’allèle défavorisé)

Question 24

Quelles sont les 3 types de sélection sur les caractères polygéniques

Answer 24

• Sélection stabilisante
• Sélection divergente
• Sélection directionnelle

Question 25

Qu'est-ce que la sélection stabilisante?

Answer 25

La valeur adaptative diminue depuis la moyenne vers les extrêmes. La sélection stabilisante élimine les phénotypes extrêmes. La moyenne du caractère reste inchangée, mais la variance diminue

Question 26

Qu'est-ce que la sélection divergente?

Answer 26

La valeur adaptative augmente depuis la moyenne vers les extrêmes. La sélection divergente élimine les phénotypes intermédiaires, les individus moyens. La moyenne du caractère reste inchangée, mais la variance augmente

Question 27

Qu'est-ce que la sélection directionnelle?

Answer 27

La valeur adaptative est positivement ou négativement corrélée à la valeur du phénotype. La sélection directionnelle élimine les phénotypes situés à un extrême de la variation. Il y aura un changement au niveau de la moyenne du caractère.

Question 28

Exemple de sélection stabilisante? Que se produit-il au final?

Answer 28

La ponte de la mouche de la verge d’or (Eurosta solidaginis) induit la formation d’une gale dans laquelle se développera la larve. Les larves de petite taille sont prédatées par les guêpes parasitoïdes alors que les oiseaux choisissent celles de plus grande taille --> Au final, les galles de tailles moyennes sont davantage épargnées par la prédation

Question 29

Exemple de sélection divergente? Que se produit-il au final?

Answer 29

Le Pyréneste ponceau (Pyrenestes ostrinus) est un oiseau du Caméroun (notamment). Les adultes démontrent un polymorphisme au niveau de la taille de leur bec, les amenant à se spécialiser vers les graines de petite taille ou de grande taille. --> Ont soit un petit bec ou un grand bec, pas de phénotype intermédiaire, car pas de graines de grosseur intermédiaire

Question 30

La différence au niveau du bec du Pyréneste ponceau provient de quel type de gène?

Answer 30

Un supergène de 300 Kb qui contient notamment le gène IGF1 (facteur de croissance)

Question 31

Exemple de sélection directionnelle dans la nature? Quel phénotype est défavorisé?

Answer 31

Distribution des adultes oiso en fonction de la taille de leur bec selon les années normales (bleu). Durant les années de sécheresse (rouge), les individus au bec plus petit sont défavorisés

Question 32

La sélection agit de façon directe ou indirecte sur le matériel génétique? Pk?

Answer 32

La sélection agit selon le phénotype des individus; c’est donc de façon INDIRECTE qu’elle influence la composition du matériel génétique

Question 33

Qu'est-ce qu'un caractère monolocus?

Answer 33

Le phénotype correspond au génotype (si codominance); l’effet de la sélection est donc rapide

Question 34

Qu'est-ce qu'un caractère multilocus?

Answer 34

Le phénotype représente l’intégration de sources génétique, épigénétique, environnementale ainsi que de leurs interactions; l’effet de la sélection est ainsi dépendant de l’héritabilité

Question 35

Qu'est-ce qu'on doit connaitre pour estimer le niveau de changement d'un trait à la génération suivante?

Answer 35

On doit connaitre l’héritabilité du trait (h^2) ainsi que les caractéristiques de l’échantillon d’individus qui servira de parents (ou autrement dit, la conséquence de la sélection sur la population)

Question 36

Qu'est-ce que le différentiel de sélection (S)?

Answer 36

C'est la différence au niveau du caractère avant sélection (population totale) et celle après la sélection (eg. les survivants).

Question 37

Comment estime-t-on le différentiel de sélection (S) si on est dans une sélection directionnelle?

Answer 37

On estime la différence au niveau de la moyenne du caractère avant et après la sélection (diapo 29)

Question 38

Comment estime-t-on le différentiel de sélection (S) si on est dans une sélection stabilisante ou divergente?

Answer 38

On estime la différence au niveau de la variance du caractère avant et après la sélection

Question 39

Qu'est-ce que l'équation du sélectionneur?

Answer 39

``` R = h^2*S R = différence entre la moyenne du caractère à la génération suivante et celle dans la population initiale S = différence entre la valeur moyenne du caractère dans la population et celle dans l’échantillon sélectionné ```

Question 40

Un S plus élevé signifie une sélection..? Et un S faible?

Answer 40

Forte | Faible

Question 41

En quoi consiste le R ?? C KOI

Answer 41

C'est la réponse à la sélection, aka le changement au niveau du phénotype à la génération suivante par rapport à la population totale de la génération précédente

Question 42

À quoi sert l'équation R = h^2*S?

Answer 42

Cette équation est utilisée en sélection artificielle pour estimer le potentiel de succès de sélection d’un caractère

Question 43

Que permet la réponse à la sélection?

Answer 43

Permet de déterminer le changement d'un caractère espéré aux générations suivantes en sélectionnant un échantillon d'individus spécifiques de la population

Question 44

Si h^2 = 0, kesspass?

Answer 44

Alors R = 0, il n'y a aucun changement, aucune réponse à la sélection

Question 45

Si h^2 = 1, kesspass?

Answer 45

Alors R = S, et le changement de moyenne sera aussi important que le différentiel de sélection.

Question 46

La réponse à la sélection est-elle constante? Pk? Qu'est-ce que ça signifie pour le type de sélection qu'on va avoir?

Answer 46

Non, car il y a des limites génétiques et phénotypiques Sélection directionnelle va se transformer en sélection stabilisante après un certain temps

Question 47

En populations naturelles, on se sert de l'équation du sélectionneur pour estimer quel facteur?

Answer 47

Au lieu de faire R = h^2*S, on veut plutôt estimer l'héritabilité h^2.

Question 48

Kess que la sélection fréquence-dépendante?

Answer 48

C'est un type de sélection particulier, survenant lorsque la valeur adaptative des individus dépend principalement de l’abondance de leur phénotype dans une population. La valeur adaptative d’un phénotype n’est donc pas fixe dans le temps et variera selon son abondance

Question 49

Kess que la fréquence dépendante négative? Kess que ce type de sélection tend à préserver?

Answer 49

Les phénotypes rares sont avantagés; plus un phénotype devient abondant, plus sa valeur adaptative diminue. Ce type de sélection tend à préserver le polymorphisme dans une population (un des mécanismes de la sélection balancée)

Question 50

Kess que la fréquence dépendante positive? Kess que ce phénotype tend à limiter?

Answer 50

les phénotypes les fréquents sont avantagés; plus un phénotype devient abondant, plus sa valeur adaptative augmente. Tendra à limiter, voire éliminer la variation d’une population.

Question 51

Pk les phénotypes rares seraient avantagés? (4 avantages)

Answer 51

- Peuvent exploiter des ressources sous exploitées par les autres - Sont souvent plus attrayant pour l’autre partenaire - Ont des susceptibilités aux maladies/parasites différentes et n’attrapent donc pas les maladies courantes - Déjouent les plans des prédateurs ou des proies

Question 52

Pk les phénotypes fréquents seraient avantagés? (1 avantage)

Answer 52

Profitent de l’effet du grand nombre (effet de masse)

Question 53

Quel est un bon exemple d'avantage de phénotype le plus abondant?

Answer 53

L'aposématisme

Question 54

C koi l'aposématisme? Quel est l'avantage?

Answer 54

C'est un signal qui dit aux prédateurs de pas nous manger (ex: couleur rouge flash de la grenouille) Les prédateurs (en tant que communauté) se souviendront plus efficacement d’un signal s’il est fréquemment rencontré que s’il est rare ou unique. Le phénotype le plus abondant après l’apprentissage des prédateurs sera le plus représenté aux générations suivantes

Question 55

Les mutants ou les migrants qui exhibent un phénotype différents seront sélectionnés ou contre sélectionnés (aposématisme)?

Answer 55

Contre sélectionnés

Question 56

Exemple de sélection fréquence-dépendante négative?

Answer 56

Dans la ligue majeur de baseball, les lanceurs droitiers auraient des meilleurs statistiques durant les années où ils sont peu nombreux par rapport aux gauchers. Les joueurs au bâton développeraient une expertise pour le type de lanceur le plus abondant

Question 57

Qu'est-ce que la sélection apostatique?

Answer 57

La sélection apostatique est une forme de sélection fréquence-dépendante négative et s’applique spécifiquement à la survie des proies rares et qui démontrent un phénotype différent de celui des autres individus de leur espèce, ce qui diminue leur susceptibilité à éveiller l’intérêt des prédateurs (pas confondre avec aposématisme).

Question 58

L'avantage des proies rares est conservé jusqu'à quoi? Que se passe-t-il ensuite?

Answer 58

Conservé jusqu’à ce qu’elles deviennent abondantes car à ce moment le prédateur modifiera sa stratégie vers cette nouvelle ressource, délaissant les anciennes devenues trop rares. Ensuite c'est l'autre phénotype qui est avantagé. Ceci permet de maintenir une certaines diversité au niveau des proies

Question 59

Qu'est-ce que la sélection balancée fréquence-dépendante?

Answer 59

C'est lorsque les deux phénotypes doivent être en fréquences semblables, quand il y en a un trop faible en abondance, ça va désavantager l'autre phénotype.

Question 60

Ex de sélection balancée fréquence-dépendante en nature? Pk c'est avantageux d'avoir 2 morphes?

Answer 60

Poisson qui développe une bouche qui s’ouvre soit sur la gauche, soit sur la droite (déterminisme génétique). Les 2 morphes (gauche et droit) coexistent généralement en proportion équivalente. Lorsqu’un morphe devient plus abondant, les proies parviennent plus facilement à détecter son approche en surveillant un seul côté, ce qui limite ses succès. La présence des 2 morphes rend la tâche plus difficile pour les proies –à l’avantage des prédateurs

Question 61

Qu'est-ce que la théorie du gène égoïste?

Answer 61

Un gène est sélectionné s’il favorise sa propre transmission à la génération suivante, indépendamment de son effet sur la transmission des autres gènes du même individu, voire sur l'individu lui-même

Question 62

Quelle est la base de la théorie du gène égoïste?

Answer 62

Les individus meurent, les espèces finissent par disparaître, mais les gènes persistent

Question 63

Une mutation sera favorisée dans quels cas? (2)

Answer 63

- Une mutation sera favorisée si le nombre de descendants laissés par un individu porteur augmente grâce à la mutation - Une mutation sera favorisée si le nombre de descendants laissés par les individus apparentés à l’individu porteur augmente grâce à son aide (parce que dans les premières générations suivant l'apparition d'une mutation, les porteurs sont tous apparentés)

Question 64

Qu'est-ce que la sélection de parentèle?

Answer 64

Représente le nombre supplémentaire de descendants que l’individu aide à produire par l’intermédiaire d’individus apparentés

Question 65

Valeur sélective directe définition?

Answer 65

Nombre de descendants laissés à la génération suivante par un individu porteur d’une mutation

Question 66

Valeur sélective indirecte définition?

Answer 66

Nombre de descendants supplémentaires laissés à la génération suivante par les individus apparentés grâce à l’individu porteur d’une mutation « altruiste »

Question 67

Valeur sélective globale définition?

Answer 67

Somme de la valeur sélective et de la valeur sélective indirecte. Un comportement altruiste envers un individu apparenté permet ainsi d'augmenter la valeur sélective globale.

Question 68

Lorsqu'une mutation altruiste survient, elle peut modifier la valeur adaptative W de l'individu. Quelle va être l'équation pour trouver le W de l'individu?

Answer 68

Wd = Wsauvage + C Wd: effet direct de la mutation sur la valeur adaptative C: le coût de cette mutation

Question 69

Pour compenser le coût de la mutation altruiste, il faut qu'il y ait KOI? Ça correspond à quoi?

Answer 69

Faut qu'il y ait un « bénéfice » quelque part; c’est la valeur sélective indirecte = rB ou rWi

Question 70

La valeur sélective globale devient donc quoi? (Équation)

Answer 70

W = Wd + somme de (rWi) W : la valeur sélective globale de l'individu X porteur de la mutation Wd : la valeur sélective propre de l'individu X (effet direct de la mutation altruiste) Wi : l'effet altruiste de l'individu X sur la valeur sélective propre des « n » individus apparentés (effet indirect de la mutation altruiste) r : le coefficient de proximité génétique entre X et les « n » individus apparentés

Question 71

En absence d'altruisme, que se passe-t-il?

Answer 71

En absence d’altruisme, Wi = 0, la valeur sélective globale est égale à la valeur sélective propre, elle-même strictement équivalente au succès reproducteur de l’individu

Question 72

Que dit la règle d'Hamilton?

Answer 72

Pour qu’une mutation altruiste soit favorisée, le coût de l'altruisme (se traduisant par la réduction de la valeur sélective de l’individu par la mutation = C pour coût) doit être plus petit que l’avantage de l’altruisme (la valeur sélective indirecte = rB ou rWi). rB > C

Question 73

Si le coût de la mutation est pratiquement nul (C = 0), que se passera-t-il?

Answer 73

La mutation sera sélectionnée dès qu'elle favorise un apparenté, même éloigné.

Question 74

Si la proximité génétique est très grande (r >> 0), que se passera-t-il?

Answer 74

La mutation sera sélectionnée malgré un coût élevé ou un faible effet de l'altruisme

Question 75

Si la mutation possède un effet altruiste très élevé (B >> 0), que se passera-t-il?

Answer 75

Si la mutation possède un effet altruiste très élevé (B ≫ 0), la mutation sera sélectionnée malgré un coût élevé ou un faible coefficient de parenté. Une mutation pourrait conduire au sacrifice ou à la stérilisation des individus au profit d'une augmentation maximale de l'effet altruiste

Question 76

Comment calculer r?

Answer 76

check diapo 70-71 trop compliké à écrire lmao

Question 77

Pk c'est plus avantageux pour des ouvrières d'aider sa mère à faire des bébés que d'en faire elle-même?

Answer 77

Dans un système haplodiploïde, une ouvrière est plus apparentée à ses soeurs (r = 0,75) qu’elle ne le serait avec ses propres enfants (r = 0,5). Il devient ainsi plus avantageux pour une ouvrière d’aider sa mère à produire des soeurs fortement apparentées plutôt que de produire ses propres enfants

Question 78

Est-ce qu'un individu sauve son frère si le coût est de 1?

Answer 78

Non, car rB = 0.5 x 1 = 0.5 Mais il sauverait 2 frères, car rB = 0,5 x 2 = 1

Question 79

Combien de cousins faudrait-il sauver pour que ce soit worth un coût de 1?

Answer 79

8, car | rB = 0,125 x 8 = 1

Question 80

Exemple de sacrifice altruiste?

Answer 80

Lorsque certaines lignées de bactéries sont infectées par un virus, elles se « suicident » par la relâche d'une toxine qu’elles produisent et qui entraîne la lyse des cellules. Ce système altruiste permet donc la persistance de l’ensemble des individus (r=1), au détriment de la perte de quelques individus. Une lignée sans ce système est très susceptible de disparaître suite à une épidémie

Question 81

Une mutation pour l'altruisme peut être favorisée seulement si..?

Answer 81

Ses effets sont principalement dirigés vers des individus qui partagent ce gène. Un comportement réalisé envers un individu génétiquement distant ne serait pas rentable

Question 82

Une mutation pour l'altruisme implique quoi?

Answer 82

Faut qu'il y ait présence d'un mécanisme de reconnaissance de la proximité génétique entre les individus.

Question 83

Exemple de reconnaissance des apparentés chez crapauds?

Answer 83

Les larves des crapauds Scaphiopus sp. démontrent 2 morphes: herbivore/ omnivore ou carnivore/cannibal. Pfennig a placé un individu apparenté et un autre non apparenté en présence d’un carnivore (n=28). Seulement 6 apparentés ont été dévorés (21%)

Question 84

Les fourmis Solenopsis invicta démontrent quelles formes?

Answer 84

Monogynes (une seule reine par colonie) ou polygynes (plusieurs reines par colonie)

Question 85

Que se passe-t-il chez les fourmis en fonction de leur génotype? (SB-SB vs SB-Sb)

Answer 85

Les monogynes sont homozygotes SB-SB ainsi que leurs progénitures. Toute autre reine qui se présente dans une colonie est automatiquement éliminée par les ouvrières. Les polygynes sont hétérozygotes SB-Sb. Leurs colonies comptent jusqu'à cent reines (elles sont souvent phylopatriques). Les femelles SB-SB qui naissent sont aussitôt éliminées par les ouvrières.

Question 86

Pk la détection des fourmis SB-SB et SB-Sb aurait un effet altruiste dans ce système?

Answer 86

Un supergène portant plus de 600 gènes, dont le gène Gp9 responsible de la detection génétique du phénomène … La mutation chromosomique aurait eu un effet “altruiste” dans ce système. L’homozygote pour l’inversion (SbSb) n’est pas viable (mais pour une raison encore indéterminée)