3.3.1.1 - Qu'est-ce que la structure génétique d'une population ?
Définition :
Etablir la structure génétique d'une population pour un caractère donné consiste à identifier son déterminisme génétique, les gènes impliqués, le nombre d'allèles présents, leur fréquence respective ainsi que la fréquence des différents génotypes et phénotypes possibles.
Dans ces conditions, lorsqu'une population est polymorphe pour un caractère donné, il est possible de calculer la fréquence des phénotypes observés.
Exemple :
Soit une population de plante à fleurs de N individus dont n1 ont des pétales violets [v], n2 ont des pétales roses [r] et n3 des pétales blanc [b].
Les fréquences phénotypiques de la population pour le caractère couleur des fleurs sont les suivantes :
fréquence du phénotype violet : f[v] = n1/N
fréquence du phénotype rose : f[r] = n2/N
fréquence du phénotype blanc f[b] = n3/N
Si ce caractère est gouverné par un gène à deux allèles A et a, autosomique et semi-dominants, les trois génotypes possibles A/A, A/a et a/a correspondent aux trois phénotypes observés. On peut facilement calculer les fréquences génotypiques dans cette population.
Exemple :
f(A/A) = f[v] = n1/N
f(A/a) = f[r] = n2/N
f(a/a) = f[b] = n3/N
Attention :
A noter que si un allèle est dominant, il n'est pas possible d'établir simplement cette fréquence
Il est facile de calculer les fréquences des différents allèles à partir de la répartition des génotypes. Dans une population de diploïdes et pour un gène autosomique, la fréquence de l'allèle A est le rapport entre le nombre d'allèles A et le nombre total d'allèles dans la population.
Exemple :
les n1 individus A/A sont tous porteurs de deux allèles A, soit 2n1 allèles A
les n2 individus A/a sont tous porteurs d'un allèle A et d'un allèle a, soit n2 allèles A et n2 allèles a
les n3 individus a/a sont tous porteurs de deux allèles a, soit 2n3 allèles a
L'effectif des allèles A est donc 2n1 + n2, celui des allèles a 2n3 + n2. Le nombre d'allèles total dans la population est 2N (2 par individu diploïde).
Les fréquences appelées p et q des allèles A et a sont alors :
f(A) = p = (2n1 + n2)/2N
f(a) = q = (2n3 + n2))/2N
avec p + q = 1, on peut le démontrer :
p+q = [(2n1 + n2)/2N] + [2n3 + n2))/2N]
= (2n1 + n2 + 2n3 + n2)/2N
=2(n1+n2+n3)/2N
=(n1+n2+n3)/N
Sachant que n1 + n2 + n3 = N :
p+q= N/N = 1
A noter qu'il n'est pas indispensable de connaître les effectifs des différentes classes de génotype, leurs fréquences suffisent :
f(A) = p = (2n1 + n2)/2N = 2n1/2N +n2/2N= n1/N + ½ n2/N = f(A/A) + ½ f(A/a)
f(a) = q = (2n3 + n2)/2N = 2n3/2N +n2/2N= n3/N + ½ n2/N = f(a/a) + ½ f(A/a)