Module 4 Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qui c’est passé en microévolution avec la population de Geospiza Fortis?

A
  • En 1977, la population de Geospiza fortis qui vivait sur l’île Daphne major est décimée par une longue sécheresse
    – Sur ~1200 oiseaux, 180 survivent
    – Une pénurie de petites graines pendant la sécheresse oblige les oiseaux à se tourner vers les grosses graines dures abondantes
    – Les oiseaux avec les plus gros becs ont de meilleurs taux de survie et de reproduction
    – L’épaisseur du bec (un caractère héréditaire) a augmenté dans la population (avant vs. après la sécheresse)
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Q

C’est quoi la microévolution?

A

changement dans la fréquence allélique d’une génération à l’autre dans une population; le focus est sur la variation au sein des population et des espèces.

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3
Q

C’est quoi la macroévolution?

A

évolution à un niveau supérieur à l’espèce; le focus est sur la variation entre espèces, et sur les phénomènes comme la diversification, la spéciation et les extinctions de masse

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4
Q

Quels 3 mécanismes engendre la microévolution?

A

a. La dérive génétique
b. Le flux génétique
c. La sélection naturelle

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Q

Qu’est-ce qu’il faut avoir pour engendrer la microévolution? (Le préalable)

A

La variation génétique

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6
Q

Sans variation génétique il n’y a pas…

A

D’évolution

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7
Q

Qu’est-ce que Darwin dit sur la variation génétique vs Mendel?

A

Darwin: Un changement adaptatif survient lorsque la sélection naturelle agit sur les différences entre individus
Mendel: Les organismes transmettent à leur progéniture des unités qualitatives héréditaires (donc les allèles)

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8
Q

C’est quoi la variation génétique?

A

Différences entre individus dans la composition de leurs gènes ou d’autres segments d’ADN
– On la quantifie souvent en termes de % moyen de locus hétérozygotes

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9
Q

Pourquoi est-ce que les locus hétérozygote sont important?

A

Le plus de locus hétérozygote qu’on a, le plus de diversité d’allèles qu’on a
Le plus de locus homozygotes qu’on a, le moins de diversité qu’on a

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10
Q

Quelles sont les sources de la variation génétique?

A

Formation de nouveaux allèles
Les mutations modifiant le nombre ou la séquence des gènes
La vitesse de reproduction et la fréquence des mutation
La reproduction sexuée

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11
Q

Pourquoi est-ce que la formation de nouveaux allèles est la source de la variation génétique?

A

– Des mutations peuvent créer de nouveaux allèles de façon aléatoire
– Les mutations sont transmissibles seulement lorsque dans les gamètes
– La majorité des allèles mutants sont nuisibles et disparaissent rapidement par la sélection naturelle
– D’autres allèles peuvent être neutres (pas d’avantage ni de désavantage sélectif)
– Certains peuvent améliorer l’adaptation d’un individu à son environnement
– Lorsque récessifs, les allèles peuvent être transmis et persister longtemps, contribuant au réservoir d’allèles de la population

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12
Q

C’est quoi une mutation?

A

Changement dans la séquence de nucléotides d’un organisme

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13
Q

Pourquoi est-ce que les mutations qui modifient le nombre ou la séquence des gènes est une source de la variation génétique?

A

– Mutations qui éliminent, perturbent ou réarrangent d’un seul coup un grand nombre de locus
– Presque toujours dommageables, mais peuvent avoir un effet bénéfique sur le phénotype
– Les duplications génétiques qui ne sont pas nuisibles peuvent persister avec le temps, ce qui augmente la taille du génome (p. ex: les gènes olfactifs chez les mammifères)

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14
Q

Pourquoi est-ce que la vitesse de reproduction et la fréquence des mutations est une source de la variation génétique?

A

– Taux de mutation varie selon les groupes d’organismes
– Chez les animaux et les végétaux, le taux de mutation est faible: c.-à-d. 1 mutation par 100 000 gènes, pour chaque génération
– Chez les procaryotes, le nombre de générations par unité de temps est généralement beaucoup plus élevé, donc les mutations apparaissent très rapidement (p. ex: la bactérie Escherichia coli, le virus du VIH)

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15
Q

Pourquoi est-ce que la reproduction sexuée est une source de la variation génétique?

A

– La fécondation réunit des gamètes au bagage génétique différent
– À chaque génération, les allèles existants sont réarrangés en de nouvelles combinaisons

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16
Q

**Pourquoi est-ce que la variation génétique est souvent mesurée à l’échelle de la population?

A

Parce que c’est à l’échelle des populations que l’évolution a lieu
– Pour qu’une population évolue, il ne suffit pas que ses individus varient génétiquement
– Il faut aussi que les mécanismes qui engendrent l’évolution soient à l’œuvre

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17
Q

C’est quoi une population?

A

Groupe d’individus de la même espèce qui vivent dans la même zone, se reproduisent et engendrent une descendance féconde.

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18
Q

Comment est-ce qu’on vérifie si une population évolue?

A

Avec la loi d’Hardy-Weinberg

– Ils démontrent que sous certaines conditions, les fréquences alléliques d’une population demeurent constantes de génération en génération (donc, pas d’évolution).

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19
Q

Quand est-ce qu’une population est en équilibre Hardy-Weinberg?

A
  1. les fréquences d’allèles p et q restent constantes d’une génération à l’autre
  2. les fréquences de génotypes p2, 2pq et q2 restent constantes d’une génération à l’autre
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20
Q

Une population en équilibre Hardy-Weinberg est une population…….

A

Hypothétique qui n’évolue pas

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21
Q

Quelles sont les conditions de l’équilibre d’Hardy-Weinberg?

A
  1. Il n’y a pas de mutation
  2. L’accouplement se fait de manière aléatoire
  3. Il n’y a pas de sélection naturelle
  4. La taille de la population est extrêmement grande
  5. Il n’y a pas de flux génétique
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22
Q

Comment est-ce que la condition “il n’y a pas de mutation” est une condition de l’équilibre d’Hardy-Weinberg?

A

Parce que le patrimoine génétique est modifié lorsque des mutations se produisent ou s’il y a délétion ou duplication de gènes entiers

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23
Q

Comment est-ce que la condition “l’accouplement se fait de manière aléatoire” est une condition de l’équilibre d’Hardy-Weinberg?

A

Lorsque les individus s’accouplent avec des partenaires d’un même sous-ensemble de la population, comme des proches parents (autofécondation), le mélange des gamètes ne se fait pas au hasard et la fréquence des génotypes varie. (On appelle panmixie la rencontre aléatoire des individus)

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24
Q

Comment est-ce que la condition “il n’y a pas de sélection naturelle” est une condition de l’équilibre d’Hardy-Weinberg?

A

Les fréquences alléliques changent lorsque des individus porteurs de génotypes différents présentent des différences constantes dans leurs chances de survie ou leur succès reproducteur

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25
Q

Comment est-ce que la condition “la taille de la population est extrêmement grande” est une condition de l’équilibre d’Hardy-Weinberg?

A

Plus la population est petite, plus l’impact du hasard dans les fluctuations des fréquences alléliques d’une génération à l’autre est important - un phénomène appelé dérive génétique

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26
Q

Comment est-ce que la condition “il n’y a pas de flux génétique” est une condition de l’équilibre d’Hardy-Weinberg?

A

Le flux génétique, c’est-à-dire le retrait ou l’ajout d’allèles dans une population, peut modifier les fréquences alléliques

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27
Q

C’est quoi l’accouplement aléatoire?

A

– Un des conditions de l’équilibre Hardy-Weinberg est l’accouplement aléatoire
– L’accouplement aléatoire dans une population est appelé panmixie (pas de sélection sexuelle donc autant de chances pour se reproduire)
– Certaines espèces sont panmictiques
Ex: les anguilles d’Amérique qui se rencontre tous dans la mer de Sargasse pour s’échanger des gamètes

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28
Q

Pourquoi est-ce que l’accouplement est souvent non-aléatoire?

A

– Les individus apparentés peuvent s’accoupler plus souvent ou moins souvent que la fréquence attendue par pur hasard (il s’agit d’endogamie et d’exogamie, respectivement)
– Les individus peuvent s’autoféconder plus souvent ou moins souvent que la fréquence attendue par pur hasard
– Les individus peuvent s’accoupler plus ou moins souvent avec des individius ayant un phénotype plus ou moins similaire que la fréquence attendue par pur hasard (il s’agit d’accouplement assortatif ou contre-assortatif, respectivement)

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29
Q

Pourquoi est-ce que l’accouplement non-aléatoire n’est pas un mécanisme de l’évolution?

A

L’accouplement non-aléatoire affecte comment les allèles sont organisés en génotypes (c.-à-d. qu’il affecte les fréquences de génotypes, soit l’homozygotie et l’hétérozygotie)
Les fréquences d’allèles ne sont PAS affectées, alors l’accouplement non-aléatoire n’est PAS un mécanisme de l’évolution par lui-même.

30
Q

C’est quoi l’endogamie?

A

Reproduction entre plantes ou animaux étroitement apparentés.
Ex: se reproduire avec sa sœur

31
Q

Que cause l’endogamie?

A

L’endogamie cause une augmentation de la fréquence d’homozygotes (et diminue de façon équivalente la fréquence d’hétérozygotes) à travers le génome (c.-à-d. à tous les locus) et donc cause une déviation des fréquences de génotypes prédites par Hardy-Weinberg

32
Q

Quel est le dommage que peut causer l’endogamie?

A

– Comme l’endogamie augmente l’homozygotie, certaines maladies congénitales qui ne se manifestent pas chez les hétérozygotes s’expriment
– Une augmentation de l’homozygotie tend donc à diminuer l’aptitude
– Cette perte d’aptitude est appelée dépression de consanguinité
– Cela entraîne fréquemment une réduction de la fertilité ou une augmentation de la mortalité infantile qui affecte le taux de croissance de la population

33
Q

Quelles sont les 2 hypothèses qui cause la dépression de consanguinité?

A

L’hypothèse de la dominance
L’avantage hétérozygote

34
Q

C’est quoi l’hypothèse de la dominance?

A

– Les allèles qui diminuent l’aptitude (allèles délétères) tendent à être récessifs
– De tels allèles sont maintenus à faible fréquence dans la population par sélection, donc lorsque présents, ils se trouvent principalement dans les hétérozygotes, dans lesquels leurs effets sont masqués
– Augmenter l’homozygotie augmente l’expression phénotypique de tels allèles, et donc diminue l’aptitude moyenne

35
Q

C’est quoi l’hypothèse de l’avantage hétérozygote?

A

– À certains locus, les hétérozygotes ont une plus grande aptitude que chaque homozygote
– L’endogamie diminue l’hétérozygotie, et donc diminue l’aptitude

36
Q

A qui la dépression de consanguinité peut-elle arriver?

A

– Aussi commune en nature (n’est pas réservée qu’aux familles royales!)
– Peut exacerber la perte de variation génétique (de diversité allélique) qui peut avoir lieu naturellement dans les petites populations dû à la dérive génétique
– Importante en conservation et en santé humaine

37
Q

Comment est-ce que les organismes évitent l’endogamie?

A

Plusieurs plantes et animaux ont évolué des traits pour réduire les probabilités d’endogamie:
– Reconnaissance des parents
– Dispersion (quitte le territoire familiale avant de se reproduire)
– Maturation retardée / suppression de la reproduction
– Copulations extra-paires (femelle se fait féconder par un autre mal et non celui qui garde le nid)

Chez les hermaphrodites / espèces monoïques:
– Auto-incompatibilité
– Séparation temporelle ou physique des organes reproducteurs (pollène des arbres est relâcher des semaines avant l’ovulation pour ne pas avoir d’autofécondation)

38
Q

C’est quoi l’exogamie?

A

Reproduction entre individus qui sont moins apparentés que ce qui serait attendu par l’accouplement aléatoire au sein de la population
- tend à augmenter l’hétérozygotie

39
Q

C’est quoi l’hétérosis?

A

une augmentation de l’aptitude relativement aux individus non-exogames

L’hétérosis a lieu pour les raisons analogues de la dépression de consanguinité:
1. Il est plus probable que les allèles délétères récessifs soient masqués chez les individus exogames
2. L’avantage hétérozygote peut aussi contribuer

40
Q

Comment retrouve-t-on l’endogamie et l’exogamie en agriculture?

A

– Pratiquement tout le maïs produit dans les pays développés sont des hybrides de génération F1 entre lignées consanguines (populations maintenues par endogamie sur plusieurs générations de façon à ce que presque toute la variation génétique soit perdue et qu’un unique génotype soit fixé).
– Des génotypes particuliers peuvent être maintenus indéfiniment en lignées consanguines
– Les hybrides F1 (de lignées consanguines) peuvent être triés pour ne préserver que les génotypes à phénotype particulièrement performant (c.-à-d. ceux à grande vigueur)
– Les récoltes sont substantiellement plus grandes qu’avec les variétés standard

41
Q

C’est quoi l’accouplement assortatif?

A

Tendance à s’accoupler plus fréquemment avec des individus ayant des phénotypes similaires que ce qui pourrait être attendu dans un modèle d’accouplement aléatoire. Aussi appelé homogamie.

42
Q

Quel est le rôle de l’accouplement assortatif?

A

– L’accouplement assortatif tend à accroitre l’homozygotie; l’accouplement contre-assortatif tend à accroitre l’hétérozygotie (et à favoriser de rares allèles)
– L’accouplement assortatif peut réduire l’accouplement entre populations et peut donc contribuer à l’origine de nouvelles epsèces (c.-à-d. à la spéciation)

43
Q

Quelle est la différence entre l’endogamie /l’exogamie vs l’accouplement assortatif?

A

Contrairement à l’endo- et l’exogamie (affect tous les locus), l’accouplement assortatif n’affecte que l’homozygotie/l’hétérozygotie au locus des traits phénotypiques sur lesquels l’accouplement assortatif est basé

44
Q

Quels sont les mécanismes qui peuvent modifier la composition allélique d’une population (et donc la faire évoluer?)

A

a. La dérive génétique
b. Le flux génétique
c. La sélection naturelle

45
Q

C’est quoi la dérive génétique?

A

Fluctuation des fréquences alléliques d’une génération à
l’autre dû à l’effet du hasard
Cause la perte de certains allèles

46
Q

Pourquoi est-de que la dérive génétique n’est pas bonne pour les petites population?

A

– L’effet du hasard sera d’autant plus important que la taille de la population sera petite
– Dans les petites populations, la dérive génétique entraînera une diminution de la variabilité génétique ou une diminution de l’hétérozygotie, et ce, sans l’intervention de la sélection naturelle
– Dans les grandes populations, la dérive génique causera peu de changements dans les fréquences alléliques ou génotypiques

Ça affecte plus les petites population car il y a moins de chance de se reproduire

47
Q

C’est quoi la fixation d’un allèle pendant la dérive génétique?

A

Un allèle fixe est un allèle présent dans tous les locus à 100%

– S’il n’y pas d’autres processus (mutation, migration ou sélection) qui affectent les fréquences alléliques à un locus particulier, l’évolution va irrémédiablement résulter dans la fixation d’un allèle et l’élimination de tous les autres pour ce locus
– Sous le seul effet de la dérive génétique, la probabilité qu’un allèle se fixe correspond à sa fréquence (si allèle est dans 80% des locus il a 80% de chance de se fixer)

48
Q

Qu’est-ce qui arrive à la dérive génétique lors d’un changement environmental?

A

– lorsqu’un changement environnemental soudain réduit radicalement la taille de la population
– Certains allèles peuvent devenir sur-représentés, d’autres sous-représentés, ou disparaître complètement
Ex: le goulot d’étranglement: en 1820, leur territoire couvrait presque tout l’Illinois mais en 1993 il reste seulement 1% de leur territoire à deux endroit où on ne l’es trouvait pas avant

49
Q

C’est quoi l’effet fondateur de la dérive génétique?

A

lorsque quelques individus d’une population mère forment une nouvelle colonie, le patrimoine génétique de la colonie ne correspond pas au patrimoine de la population mère
Ex: dystrophie myotonique (musculaire) (jambes courbé vers l’intérieur)
Ex: polydactylie chez les Amish: c’est une petite population et les gens se mari et on des enfants ensemble donc les gènes reste (6e orteille)

50
Q

Quels sont les 4 points clés de la dérive génétique?

A
  1. La dérive génétique est considérable dans les petites populations
  2. La dérive génétique peut entraîner un changement aléatoire des fréquences alléliques
  3. La dérive génétique peut réduire la variation génétique dans les populations
  4. La dérive génétique peut aussi entraîner la fixation d’allèles dommageables
51
Q

C’est quoi le flux génétique?

A

Échange d’allèles entre différentes populations en raison de la migration d’individus fertiles ou de leurs gamètes

– Migration: échange de gènes entre populations
– Tendance à uniformiser le pool génétique des populations impliquées
– Peut jouer un rôle similaire à la mutation en introduisant un nouveau gène dans une des populations

Ex: couleuvres avec rayures et ceux sans rayures

52
Q

C’est quoi la sélection naturelle?

A

– Un processus par lequel des individus avec certaines particularités héréditaires survivent et se reproduisent en plus grand nombre que d’autres individus
– Les allèles favorisés par la sélection sont plus abondants dans la progéniture que dans la génération parentale
– Seul mécanisme évolutif qui améliore la survie et la reproduction des organismes dans leur environnement
– Action de la sélection naturelle sur la fréquence d’un allèle peut être annulée par l’action de la mutation, de la dérive génique et du flux génétique

53
Q

**Quel est le seul mécanisme évolutif qui améliore la survie et la reproduction des organismes dans leur environnement?

A

La sélection naturelle

54
Q

C’est quoi l’évolution adaptative?

A

Processus par lequel certains traits favorisant la survie ou la reproduction tendent à être de plus en plus fréquents avec le temps

55
Q

C’est quoi les valeurs d’adaptation (d’un génotype, phénotype ou caractère)?

A

contribution d’un individu au patrimoine génétique de la génération suivante par rapport à la contribution des autres individus

56
Q

Quelles sont les 3 types de sélection pour la sélection naturelle?

A

Sélection directionnelle
Sélection divergente
Sélection stabilisante

57
Q

C’est quoi la sélection directionnelle?

A

Condition qui favorise les individus avec un phénotype extrême
Ex: En moins de 2 ans, le % de moustiques tués par une dose normale de DDT est passé de 95% à 20%

58
Q

C’est quoi la sélection divergente?

A

2 phénotypes extrême sont favoriser selon leur conditions
Ex: pinson qui se sont adopter pour manger certaines graines - soit ils ont un gros bec ou un petit bec
Seulement les 2 extrêmes survivent

59
Q

C’est quoi la sélection stabilisante?

A

Favorise le phénotype intermédiaire
C’est le “sweet spot”
Ex: Dans les années 1930 et 1940, les nouveaux nés qui pesaient 8 livres (3,6 kg) avaient un plus haut taux de survie que les nouveaux nés plus petits ou plus gros.

60
Q

Des pavots bleus originaires de Chine sont cultivés dans un centre de sélection végétale en Californie. Ceux dont les feuilles sont épaisses survivent et se reproduisent mieux dans ce nouvel environnement au climat sec. Cette adaptation est attribuée à:

A

La sélection directionnelle

61
Q

C’est quoi la sélection sexuelle?

A

Processus de l’évolution dans lequel les individus dotés de certaines caractéristiques héréditaires sont plus susceptibles que d’autres de trouver des partenaires.

62
Q

Qui est le premier à formaliser le concept de la sélection sexuelle?

A

Charles Darwin

63
Q

C’est quoi la sélection intersexuelle?

A

Forme de sélection qu’effectue un individu (généralement une femelle) en se montrant sélectif dans le choix du partenaire du sexe opposé.

64
Q

Que peut causer la sélection sexuelle?

A

Peut donner lieu au dimorphisme sexuel, c.-à.-d. des différences marquées dans les caractères sexuels secondaires entre mâles et femelles de la même espèce

65
Q

Pourquoi est-ce qu’il y a un compromis entre la sélection naturelle et la sélection intersexuelle?

A

Car le mâle se met plus vulnérable au prédateurs mais a plus de chances de se reproduire

66
Q

C’est quoi la sélection intrasexuelle?

A

Sélection entre individus de même sexe
Ex: deux mâles se battent pour une femelle

67
Q

C’est quoi la sélection selon la fréquence?

A

Lorsque la valeur d’adaptation des individus ayant un phénotype pariculier dépend de sa fréquence dans la population. Peut être positive ou négative.

Depends si le phénotype est rare ou commun dans la population

68
Q

C’est quoi la selection selon la fréquence positive?

A

La sélection pour un phénotype s’intensifie alors que le phénotype devient plus communn (p. ex: le mimétisme mullérien - où tous les espèces won’t toxique)
Plus le phénotype est fréquent, plus la sélection est forte

69
Q

C’est quoi la sélection selon la fréquence négative?

A

La sélection pour un phénotype s’intensifie alors que le phénotype se rarifie (c.-à-d. le phénotype le plus rare est favorisé par la sélection)

70
Q

La sélection selon la fréquence _______ est une forme de sélection équilibré.

A

Négative
– C’est une forme de sélection équilibrée (une sélection qui maintient activement la variation génétique, c.-à-d. des allèles multiples à un locus)
– Ex: Poissons mangeurs d’écailles

71
Q

C’est quoi l’avantage hétérozygote?

A

Quand les hétérozygotes produisent une progéniture plus abondante que les homozygotes

– Une autre forme de sélection équilibrée
– Ex: Anémie à hématie falciforme
– S dominant; s récessif
– Homozygotes ss = maladie; mortalité élevée avant l’âge reproduction
–Fréquence de l’allèle “s” est particulièrement élevée dans les régions où l’incidence du paludisme est plus élevée
–Les hétérozygotes Ss sont plus résistants au paludisme que SS

72
Q

Quels sont les 5 choses qui joue un rôle dans la préservation de la variation génétique en nature?

A
  1. La diploïdie -> 2 chromosomes: 1 du père et 1 de la mère
  2. La variation neutre -> allèle qui n’engendre pas la variation génétique
  3. Les mutations -> arrive de façon régulière et spontané donc crée de nouveau allèles
  4. La sélection équilibrée (c.-à-d. la sélection selon la fréquence négative et l’avantage hétérozygote)
  5. Les variations spatiale et temporelle de la sélection