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Fréquence du génotype

Diagramme de De Finetti visualisant les fréquences génotypiques sous forme de distances aux arêtes des triangles x (AA), y (Aa) et z (aa) dans un graphique ternaire . Les lignes...

Diagramme de De Finetti visualisant les fréquences génotypiques sous forme de distances aux arêtes des triangles x (AA), y (Aa) et z (aa) dans un graphique ternaire . Les lignes courbes représentent les équilibres de Hardy–Weinberg .
Un carré de Punnett visualisant les fréquences génotypiques d'un équilibre de Hardy-Weinberg sous forme d'aires d'un carré. p (A) et q (a) sont les fréquences alléliques .

La variation génétique dans les populations peut être analysée et quantifiée par la fréquence des allèles . Deux calculs fondamentaux sont au cœur de la génétique des populations : les fréquences des allèles et les fréquences des génotypes. La fréquence des génotypes dans une population est le nombre d'individus ayant un génotype donné divisé par le nombre total d'individus dans la population. En génétique des populations , la fréquence des génotypes est la fréquence ou la proportion (c'est-à-dire 0 < f < 1) de génotypes dans une population.

Bien que les fréquences des allèles et des génotypes soient liées, il est important de les distinguer clairement.

La fréquence du génotype pourrait également être utilisée à l'avenir (pour le « profilage génomique ») pour prédire si une personne est atteinte d'une maladie ou même d'une anomalie congénitale. Elle peut également être utilisée pour déterminer la diversité ethnique.

Les fréquences des génotypes peuvent être représentées par un diagramme de De Finetti .

Exemple numérique

À titre d’exemple, considérons une population de 100 plantes de quatre heures ( Mirabilis jalapa ) avec les génotypes suivants :

  • 49 plantes à fleurs rouges avec le génotype AA
  • 42 plantes à fleurs roses avec le génotype Aa
  • 9 plantes à fleurs blanches avec le génotype aa

Lors du calcul d'une fréquence d'allèle pour une espèce diploïde , rappelez-vous que les individus homozygotes ont deux copies d'un allèle, tandis que les hétérozygotes n'en ont qu'une. Dans notre exemple, chacun des 42 hétérozygotes à fleurs roses possède une copie de l' allèle a , et chacun des 9 homozygotes à fleurs blanches en possède deux copies. Par conséquent, la fréquence d'allèle pour a (l'allèle de couleur blanche) est égale à

Ce résultat nous indique que la fréquence de l'allèle a est de 0,3. En d'autres termes, 30 % des allèles de ce gène dans la population sont l' allèle a .

Comparons la fréquence du génotype : calculons maintenant la fréquence du génotype des homozygotes aa (plantes à fleurs blanches).

Les fréquences des allèles et des génotypes totalisent toujours un (100 %).

Équilibre

La loi de Hardy-Weinberg décrit la relation entre les fréquences des allèles et des génotypes lorsqu'une population n'évolue pas. Examinons l'équation de Hardy-Weinberg en utilisant la population de plantes à quatre heures que nous avons considérée ci-dessus :
si la fréquence de l'allèle A est désignée par le symbole p et la fréquence de l'allèle a désignée par q , alors p+q=1 . Par exemple, si p = 0,7, alors q doit être 0,3. En d'autres termes, si la fréquence de l'allèle A est égale à 70 %, les 30 % restants des allèles doivent être a , car ensemble ils représentent 100 %.

Pour un gène qui existe sous deux allèles, l'équation de Hardy-Weinberg stipule que ( p 2 ) + (2 pq ) + ( q 2 ) = 1 . Si nous appliquons cette équation à notre gène de couleur de fleur, alors

(fréquence génotypique des homozygotes)
(fréquence génotypique des hétérozygotes)
(fréquence génotypique des homozygotes)

Si p = 0,7 et q = 0,3, alors

= (0,7) 2 = 0,49
= 2×(0,7)×(0,3) = 0,42
= (0,3) 2 = 0,09

Ce résultat nous indique que, si la fréquence allélique de A est de 70 % et la fréquence allélique de a est de 30 %, la fréquence génotypique attendue de AA est de 49 %, Aa est de 42 % et aa est de 9 %.

Remarques

  • Brooker R, Widmaier E, Graham L, Stiling P (2011). Biologie (2e éd.). New York : McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-353221-9.
Génétique des populations
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