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Variation génétique

1. Définition

La diversité génétique se définit comme la variabilité des gènes au sein d’une même espèce ou d’une population. Elle correspond à la somme totale de toutes les variations biotiques au niveau moléculaire. On la mesure généralement à travers deux structures :

  • La structure allélique : l’ensemble des fréquences des différentes formes d’un gène (allèles) pour un locus donné.
  • La structure génotypique : l’ensemble des fréquences des différentes combinaisons d’allèles (génotypes) possédées par les individus.


2. Explications : les processus de variation

La variation génétique au sein d'une population n'est pas statique ; elle évolue sous l'influence de quatre processus majeurs :

  • La sélection naturelle : Les individus possédant des caractères génétiques avantageux dans un milieu donné ont plus de chances de survivre et de se reproduire. Leurs gènes deviennent alors plus fréquents à la génération suivante.
  • La dérive génétique : C'est une modification de la structure génétique due au hasard. Ce processus est beaucoup plus rapide et marqué dans les populations à petits effectifs, où des allèles peuvent être perdus aléatoirement.
  • Effet Bottleneck (Goulot d'étranglement) : Réduction drastique de la taille d'une population entraînant une chute de la diversité génétique.
  • Effet Fondateur : Lorsqu'un petit groupe d'individus colonise un nouvel habitat, il n'emporte qu'une fraction de la diversité génétique de la population d'origine.
  • Le flux génétique (ou migration) : Il s'agit de l'échange d'information génétique entre deux populations par le mouvement d'individus ou de propagules (graines, pollen).
  • Les mutations : Elles sont la source primaire de nouveaux allèles, créant ainsi de la variation.


3. Exemples de variation génétique

  • Adaptation au milieu (Sélection) : Chez une population de souris déplacée sur des roches très sombres, les individus au pelage noir (variation génétique naturelle) sont moins visibles pour les prédateurs que les souris beiges. Au fil des générations, la fraction de souris noires augmente car elles sont les seules à atteindre l'âge de se reproduire.
  • Morphologie au sein d'une espèce : La grande variété de formes et de couleurs observée chez l'aubergine, chez le mollusque Nucella lapillus ou encore la diversité des races de chiens illustre la variabilité des gènes au sein d'une seule espèce.
  • Écotypes : Dans des conditions environnementales contraignantes et permanentes, une population peut développer des modifications génétiques durables et transmissibles. Par exemple, la plante Sida fallax présente un "écotype de plage" et un "écotype de montagne" physiquement différents car adaptés à leurs habitats respectifs.
  • Clines : On observe parfois un changement progressif de la fréquence d'un allèle le long d'un gradient géographique, comme chez les papillons du genre Heliconius au Pérou.



Variation génétique

1. Définition

La diversité génétique se définit comme la variabilité des gènes au sein d’une même espèce ou d’une population. Elle correspond à la somme totale de toutes les variations biotiques au niveau moléculaire. On la mesure généralement à travers deux structures :

  • La structure allélique : l’ensemble des fréquences des différentes formes d’un gène (allèles) pour un locus donné.
  • La structure génotypique : l’ensemble des fréquences des différentes combinaisons d’allèles (génotypes) possédées par les individus.


2. Explications : les processus de variation

La variation génétique au sein d'une population n'est pas statique ; elle évolue sous l'influence de quatre processus majeurs :

  • La sélection naturelle : Les individus possédant des caractères génétiques avantageux dans un milieu donné ont plus de chances de survivre et de se reproduire. Leurs gènes deviennent alors plus fréquents à la génération suivante.
  • La dérive génétique : C'est une modification de la structure génétique due au hasard. Ce processus est beaucoup plus rapide et marqué dans les populations à petits effectifs, où des allèles peuvent être perdus aléatoirement.
  • Effet Bottleneck (Goulot d'étranglement) : Réduction drastique de la taille d'une population entraînant une chute de la diversité génétique.
  • Effet Fondateur : Lorsqu'un petit groupe d'individus colonise un nouvel habitat, il n'emporte qu'une fraction de la diversité génétique de la population d'origine.
  • Le flux génétique (ou migration) : Il s'agit de l'échange d'information génétique entre deux populations par le mouvement d'individus ou de propagules (graines, pollen).
  • Les mutations : Elles sont la source primaire de nouveaux allèles, créant ainsi de la variation.


3. Exemples de variation génétique

  • Adaptation au milieu (Sélection) : Chez une population de souris déplacée sur des roches très sombres, les individus au pelage noir (variation génétique naturelle) sont moins visibles pour les prédateurs que les souris beiges. Au fil des générations, la fraction de souris noires augmente car elles sont les seules à atteindre l'âge de se reproduire.
  • Morphologie au sein d'une espèce : La grande variété de formes et de couleurs observée chez l'aubergine, chez le mollusque Nucella lapillus ou encore la diversité des races de chiens illustre la variabilité des gènes au sein d'une seule espèce.
  • Écotypes : Dans des conditions environnementales contraignantes et permanentes, une population peut développer des modifications génétiques durables et transmissibles. Par exemple, la plante Sida fallax présente un "écotype de plage" et un "écotype de montagne" physiquement différents car adaptés à leurs habitats respectifs.
  • Clines : On observe parfois un changement progressif de la fréquence d'un allèle le long d'un gradient géographique, comme chez les papillons du genre Heliconius au Pérou.