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Institut royal des Sciences naturelles de Belgique BULLETIN Tome XXXIX, 10 Bruxelles, f évrier 1963. Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen MEDEDELINGEN Deel XXXIX, n 10 Brussel, februari 1963. RELATION ENTRE LE COEFFICIENT DE CONSANGUINITE « ET LE COEFFICIENT DE CORRELATION GAMETIQUE (CAS DES POPULATIONS D'EFFECTIF CONSTANT EGAL A DEUX), par Elisabeth DEFRISEGUSSENHOVEN (Bruxelles). INTRODUCTION. /• 7 ? L'interprétation d'un coefficient de consanguinité, ( c . d e c ) , observé ^ q / , dans une population humaine, pose des problèmes délicats. On peut ^ T évidemment considérer les unions consanguines comme résultant du jeu de la panmixie dans une population à effectif limité. C'est ce que fait DAHLBERG (1), qui calcule l'effectif total de l'isolât à l'aide de la fré quence observée des unions entre cousins germains, supposées contractées au hasard, au même titre que les mariages entre sujets non apparentés. Ne fautil pas, au contraire, considérer que certains groupes humains favorisent délibérément les unions entre proches parents ? Dans ce cas, le nombre de ces dernières serait plus élevé que ne le voudrait le simple hasard. Ou encore, se manifestetil une tendance à éviter ces unions (2) ? Alors les mariages consanguins seraient trop rares et le coefficient de consanguité observé deviendrait inférieur à celui qui résulterait auto matiquement de la limitation de l'effectif de la population. Ainsi posées, ces questions ne peuvent être résolues, car si l'on peut toujours recenser les unions consanguines de degré inférieur, dans une aire géographique déterminée ou d a n s u n groupe humain défini sociale ment, on n'a pas réussi, jusqu'à présent, à préciser avec suffisamment de rigueur l'étendue géographique et numérique d'un isolât, c'estàdire d'un ensemble dont les sujets se marient exclusivement entre eux. (1) DAHLBERG, G., 1947, p. 90. (2) SuTTER, J. et TABAH, L., 1956

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IL

Institut royal des Sciences naturelles de Belgique

BULLETIN

T o m e X X X I X , n° 1 0

B r u x e l l e s , f é v r i e r 1 9 6 3 .

Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen

MEDEDELINGEN

D e e l X X X I X , n­ 10

B r u s s e l , f e b r u a r i 1 9 6 3 .

R E L A T I O N E N T R E L E C O E F F I C I E N T D E C O N S A N G U I N I T E «

E T L E C O E F F I C I E N T D E C O R R E L A T I O N G A M E T I Q U E

( C A S D E S P O P U L A T I O N S D ' E F F E C T I F C O N S T A N T

E G A L A D E U X ) ,

p a r E l i s a b e t h DEFRISE­GUSSENHOVEN ( B r u x e l l e s ) .

I N T R O D U C T I O N . / • 7 ?

L ' i n t e r p r é t a t i o n d ' u n c o e f f i c i e n t d e c o n s a n g u i n i t é , ( c . d e c ) , o b s e r v é ^ q / , d a n s u n e p o p u l a t i o n h u m a i n e , p o s e d e s p r o b l è m e s d é l i c a t s . O n p e u t ^ T é v i d e m m e n t c o n s i d é r e r les u n i o n s c o n s a n g u i n e s c o m m e r é s u l t a n t d u j e u d e la p a n m i x i e d a n s u n e p o p u l a t i o n à e f f e c t i f l imi té . C ' e s t c e q u e f a i t DAHLBERG ( 1 ) , q u i c a l c u l e l ' e f f e c t i f t o t a l d e l ' i so l â t à l ' a i d e d e l a f r é ­q u e n c e o b s e r v é e d e s u n i o n s e n t r e c o u s i n s g e r m a i n s , s u p p o s é e s c o n t r a c t é e s a u h a s a r d , a u m ê m e t i t r e q u e l e s m a r i a g e s e n t r e s u j e t s n o n a p p a r e n t é s .

N e f a u t ­ i l p a s , a u c o n t r a i r e , c o n s i d é r e r q u e c e r t a i n s g r o u p e s h u m a i n s f a v o r i s e n t d é l i b é r é m e n t les u n i o n s e n t r e p r o c h e s p a r e n t s ? D a n s c e c a s , le n o m b r e d e c e s d e r n i è r e s s e r a i t p l u s é l e v é q u e n e le v o u d r a i t le s i m p l e h a s a r d . O u e n c o r e , s e m a n i f e s t e ­ t ­ i l u n e t e n d a n c e à é v i t e r c e s u n i o n s ( 2 ) ? A l o r s l e s m a r i a g e s c o n s a n g u i n s s e r a i e n t t r o p r a r e s e t le c o e f f i c i e n t d e c o n s a n g u i t é o b s e r v é d e v i e n d r a i t i n f é r i e u r à ce lu i q u i r é s u l t e r a i t a u t o ­m a t i q u e m e n t d e l a l i m i t a t i o n d e l ' e f f e c t i f d e la p o p u l a t i o n .

A i n s i p o s é e s , c e s q u e s t i o n s n e p e u v e n t ê t r e r é s o l u e s , c a r si l ' o n p e u t t o u j o u r s r e c e n s e r les u n i o n s c o n s a n g u i n e s d e d e g r é i n f é r i e u r , d a n s u n e a i r e g é o g r a p h i q u e d é t e r m i n é e o u d a n s u n g r o u p e h u m a i n d é f i n i s o c i a l e ­m e n t , o n n ' a p a s r é u s s i , j u s q u ' à p r é s e n t , à p r é c i s e r a v e c s u f f i s a m m e n t d e r i g u e u r l ' é t e n d u e g é o g r a p h i q u e e t n u m é r i q u e d ' u n i s o l â t , c ' e s t ­ à ­ d i r e d ' u n e n s e m b l e d o n t l e s s u j e t s s e m a r i e n t e x c l u s i v e m e n t e n t r e e u x .

( 1 ) DAHLBERG, G. , 1947, p. 90. (2) SuTTER, J. et TABAH, L., 1956

Page 2: Institut royal des Sciences Koninklijk Belgisch Instituut

2 E. DEFRISE-CUSSENHOVEN. — COEFFICIENT X X X I X , 10

O n p e u t t e n t e r d ' a b o r d e r ces p r o b l è m e s à l ' a i d e d e d e u x m é t h o d e s d i f f é r e n t e s . L a p r e m i è r e m é t h o d e c o n s i s t e à mu l t i p l i e r les o b s e r v a t i o n s s u r le t e r r a i n , à c o m p a r e r le c. d e c. o b s e r v é à la vi l le e t à la c a m ­p a g n e o u d a n s d ' a u t r e s r é g i o n s qui o f f r e n t d e s c o n t r a s t e s , à s u i v r e l ' évo ­l u t i o n d u p h é n o m è n e p e n d a n t p l u s i e u r s a n n é e s et à m e t t r e en p a r a l l è l e le c. d e c. et la d e n s i t é d e s u n i t é s g é o g r a p h i q u e s u t i l i sées ( 3 ) .

L a d e u x i è m e m é t h o d e , p l u s t h é o r i q u e , r e l è v e d e la g é n é t i q u e d e s p o p u ­l a t i o n s e t s ' a t t a c h e à c o n c e v o i r d e s m o d è l e s m a t h é m a t i q u e s d o n t la s t r u c t u r e s e r a i t a u s s i p r o c h e q u e p o s s i b l e d e s c o n d i t i o n s r e n c o n t r é e s d a n s l e s p o p u l a t i o n s h u m a i n e s . C ' e s t à c e t t e d e r n i è r e c a t é g o r i e d e r e c h e r c h e s q u e s e r a t t a c h e c e t t e n o t e . N o u s c h e r c h o n s la r e l a t i o n qu i u n i t le c. d e c. a qu i r é s u l t e d ' u n r é g i m e m a t r i m o n i a l d o n n é et le c o e f f i ­c i e n t d e c o r r é l a t i o n g a m é t i q u e r qu i p e r m e t d e r e c t i f i e r la loi d e H a r d y -W e i n b e r g . N o u s é t u d i o n s ici u n i q u e m e n t le c a s d ' u n e p o p u l a t i o n à e f f e c ­tif c o n s t a n t e t r é d u i t et n o u s a n a l y s o n s e n dé t a i l le c a s N = 2. C e s e f f e c t i f s t r è s f a i b l e s s e r e n c o n t r e n t s o u v e n t en l a b o r a t o i r e oîi l ' ob jec t i f p r i n c i p a l es t d ' o b t e n i r d e s i n d i v i d u s h o m o z y g o t e s p o u r t o u s les loci . C e p r o b l è m e a é t é t r a i t é p a r H a l d a n e , F i s h e r , Li, K e m p t h o r n e ( 4 ) et d ' a u t r e s .

N o u s n o u s p r o p o s o n s s i m p l e m e n t ici d e p r é s e n t e r la q u e s t i o n d e m a n i è r e i n t u i t i v e et d e p r é c i s e r la s i g n i f i c a t i o n d e a et d e r .

1. C a l c u l d u c . d e c . a d a n s u n e p o p u l a t i o n à e f f e c t i f N = 2 , c o m p o s é e , à c h a q u e g é n é r a t i o n , d ' u n m â l e e t d ' u n e f e m e l l e .

L e s 2 e n f a n t s d e c h a q u e c o u p l e s ' u n i s s e n t e n t r e e u x . L o r s q u e , c o m m e ici, il n ' y a q u ' u n c o u p l e a u d é p a r t , ce r é g i m e d e c r o i s e m e n t f r è r e p a r s œ u r , r é p é t é à c h a q u e g é n é r a t i o n é q u i v a u t à la p a n m i x i e .

So i t d o n c u n c o u p l e in i t ia l Mo X N „ c o m p o s a n t la g é n é r a t i o n F„. P o u r s u i v r e les loci i n d i v i d u e l l e m e n t , n o u s f i g u r o n s c h a q u e locus d ' u n c o u p l e d ' a l l è l e s p a r u n e l e t t r e p a r t i c u l i è r e , qui d é s i g n e r a t o u j o u r s ce m ê m e l o c u s d a n s la d e s c e n d a n c e .

S o i e n t d o n c e[ les loci h o m o l o g u e s d e M o et gh c e u x d e N„ . C h a c u n d e c e s loc i es t le s i è g e d e l ' u n ou l ' a u t r e d e s g è n e s a l l è l es A ou a .

D é s i g n o n s p a r M „ X N „ le c o u p l e d e la n i è m e g é n é r a t i o n F „ . L e s e n f a n t s d u c o u p l e M„ X N „ s e r o n t c a r a c t é r i s é s p a r la p o s s e s s i o n d e s p a i r e s d e loci :

eg, eh. [g ou [h.

c h a q u e t y p e d ' e n f a n t a y a n t u n e p r o b a b i l i t é é g a l e à }/^; ces e n f a n t s d e la g é n é r a t i o n F , f o r m e r o n t les c o u p l e s d e p l u s i e u r s t y p e s , d o n t l es d e s ­c e n d a n t s r e s p e c t i f s f i g u r e n t d a n s les c a s e s d u t a b l e a u L

(3) TwiESSELMANN, F. et al., 1962; DéFRISE, E. et al., 1963. (4 ) HALDANE, J. B. S. . 1937; FISHER, R., 1949: Li, C. C . 1955 (p. 115 et 189) ;

KEMPTHORNE, O . , 1957 (p. 8 1 ) .

Page 3: Institut royal des Sciences Koninklijk Belgisch Instituut

X X X I X , 10 DE CONSANGUINITé ET DE CORRéLATION GAMéTIQUE 3

T A B L E A U I.

Chaque case représente une union possible en F, et contient les probabilités des génotypes des enfants issus de cette union.

M o

N, 9 eh fg fh

P = 34 P = 34 P = 34

eg ce 3^ ee 14 e{ 14 e/ 34 Vi eh 34 eg 34 e/i 34

99 14 eg 14 ig 34 gh 'A Aff 34 ff/" 34

eh ce ee 3^ 34 eî 34 e/î 3^ eg % e/î 34

eh 34 /T/! 34 fh 34 34 P = ^ gh H p/i 34 /7/i 34

ly el 34 H 'A ?f 34 eff 14 cff 34 Ig Vi ig A tg 34 A gg 34 ih A

P = H 99 % gh 34 gh 34

Ih ef % 34 n 34 a 34 eh 34 eh 34 /ft 34 [9 34 34 ïg 'A hh A

P=% gh 34 />h 34 gh 34

L e c o u p l e X eg ( p r o b . = 34 ^ 34) a u r a , en g é n é r a t i o n Fo, d e s e n f a n t s et qu i s e r o n t r e s p e c t i v e m e n t ce, eg, gg avec d e s p r o b a ­b i l i t é s a p r io r i é g a l e s à 34- ^2' M '

Il es t d è s l o r s fac i le d e c a l c u l e r la p r o b a b i l i t é a p r io r i d ' u n e n f a n t e e e n g é n é r a t i o n F^.

P ( ee en F . ) = P ( e g X eg en F . ) X % + P {eg X eh e n F i ) X 14 + P (e/î X eg en F , ) X % + P (eh X eh en F J X 14 = VIG-

P ( 2 loci i d e n t i q u e s en F , ) = P f ' e e j + P ( f [ ) + P(gg) + P(hh) = Vu. X 4 = >4 =

«2 e s t , p a r d é f i n i t i o n , le c o e f f i c i e n t d e c o n s a n g u i n i t é d e s e n f a n t s d e la g é n é r a t i o n F^.

Page 4: Institut royal des Sciences Koninklijk Belgisch Instituut

4 E. DEFRISE-GUSSENHOVEN. — COEFFICIENT X X X I X , 10

D u t a b l e a u I o n t i r e e n c o r e :

P ( e f e n F , ) = P{gh e n = P , .

P(eg e n F^) = P(eh e n F , ) = P([g e n F , ) = P{fh e n F , ) = V s

= Q 2 .

L e s e n f a n t s d e la g é n é r a t i o n F . f o r m e r o n t l e s c o u p l e s M 2 X N j , a v e c d e s p r o b a b i l i t é s q u i n e s o n t p a s é g a l e s a u p r o d u i t d e s p r o b a b i l i t é s d u t y p e d e c h a c u n d e s c o n j o i n t s ; en e f f e t , l e s c o n j o i n t s s o n t f r è r e e t s œ u r d e s o r t e q u e l e s p r o b a b i l i t é s d e l e u r s g é n o t y p e s r e s p e c t i f s n e s o n t p a s i n d é p e n d a n t e s .

L a p r o b a b i l i t é d ' u n c o u p l e c e X e e e n F j v a u t , p a r e x e m p l e , V.ii, a l o r s q u e c e l l e d ' u n e n f a n t e e d e l a m ê m e g é n é r a t i o n e s t V m {Vm ¥^ VIB')-

A la g é n é r a t i o n F„, l e s p r o b a b i l i t é s a p r i o r i r e s p e c t i v e s d e s g é n o ­t y p e s e e ( o u f f , gg, hh), ef ( o u gh) e t eg ( o u eh, f g , [h) s o n t a„, P „ , Q „ .

D e u x s e u l e m e n t d e c e s g é n o t y p e s s o n t r é a l i s é s e t c ' e s t d ' e u x q u e d é p e n ­d e n t l e s g é n o t y p e s d e s e n f a n t s d e la g é n é r a t i o n s u i v a n t e , a,, e s t la p r o ­b a b i l i t é d ' a v o i r d e u x loc i i d e n t i q u e s , H „ = 2 P „ + 4 Q „ la p r o b a b i H t é d ' a v o i r 2 loci d ' o r i g i n e d i s t i n c t e . O n a , n a t u r e l l e m e n t a,, + 2 P „ + 4 Q „ - 1.

L e t a b l e a u I I d o n n e l e s p r o b a b i l i t é s a p r i o r i d e c h a q u e g é n o t y p e p o u r l e s g é n é r a t i o n s s u c c e s s i v e s .

O n r e m a r q u e q u e d è s la 3'' g é n é r a t i o n l e s p r o b a b i l i t é s a p r i o r i d e s s u j e t s e[ ( o u gh) s o n t d i f f é r e n t e s d e s p r o b a b i l i t é d e s s u j e t s eg ( o u eh, [g, [h). D u r a n t t o u t e s l e s g é n é r a t i o n s u l t é r i e u r e s le s o u v e n i r d u c o u p l e in i t i a l ( e / X gh) e s t d o n c c o n s e r v é e t les loc i d e M „ o u d e N „ s e t r o u ­v e n t u n p e u m o i n s s o u v e n t r é u n i s c h e z u n m ê m e i n d i v i d u q u e d e u x loci d o n t l ' u n p r o v i e n t d e M » e t l ' a u t r e d e N „ . B i e n e n t e n d u , la d i f f é r e n c e , e n t r e l e s p r o b a b i l i t é s P(e[) e t P(eg) d i m i n u e c o n t i n u e l l e m e n t ; e l l e n ' e s t

3 d é j à p l u s q u e d e à la 6'^ g é n é r a t i o n .

128

L e s p r o b a b i l i t é s a p r i o r i d e s i n d i v i d u s à loci i d e n t i q u e s a u g m e n t e n t r a p i d e m e n t et t e n d e n t v e r s u n .

L e t a b l e a u I I r é v è l e i m m é d i a t e m e n t q u e P „ es t t o u j o u r s la m o i t i é d e

P „ - , Q „ _ i t a n d i s q u e Q „ v a u t P „ t

2

Page 5: Institut royal des Sciences Koninklijk Belgisch Instituut

X X X I X , 10 DE CONSANGUINITE ET DE CORRELATION GAMETIQUë

T A B L E A U II.

Probabilités des différents génotypes dans les unions frère-sœur répétées.

Couples Prob. de 2 loci identiques = (c. de c.) = a

P ( e e ) = P ( / n = P(ef)=:P{gh)

= P P(eg) = P(eh)

= P(/â') = P{fh) = Q

M„ X N„

M, X N,

M. X N,.

M:, X N,

X N<

M:, X N.-,

M.: X N,:

M„ X N ,

0

0

1

4

3

8

8

16

19

32

43

64

0

0

1

16

3

32

8

6 4

19

128

4 3

2 5 6

1

16

1

16

3

64

5

128

P„ Q, - 1

8

3

3 2

5

6 4

8

128

Q„ = P,.

C e l a p e r m e t d ' é t a b l i r les f o r m u l e s d e r é c u r r e n c e

Q „ - , Q „ - 2 Q „ = +

Page 6: Institut royal des Sciences Koninklijk Belgisch Instituut

6 E. DEFRISE-GUSSENHOVEN. — COEFFICIENT XXXIX. 10

et , si l ' o n a p p e l l e 1 — «„ = H „ = 2 P „ + 4 Q „ la p r o b a b i l i t é d ' a v o i r d e s loci n o n i d e n t i q u e s o n o b t i e n t ;

H , | _ , H „ _ 2 1 « H - 1 « n - 2 H „ = — + e t «„ = — + + f o r m u l e s

2 4 4 2 2

b i e n c o n n u e s , la p r e m i è r e é t a n t ce l l e d e la s é r i e d e F i b o n a c c i . L a s e c o n d e f o r m u l e e s t o b t e n u e p a r M a l é c o t ( 5 ) p a r d e s r a i s o n n e ­

m e n t s p u r e m e n t p r o b a b i l i s t e s .

2. U t i l i s a t i o n d u t a b l e a u I I d e s l o c i p o u r d é t e r ­m i n e r l e s p r o b a b i l i t é s a p r i o r i d e s g é n o t y p e s A A , A a e t a a d a n s l a d e s c e n d a n c e d e l a p o p u ­l a t i o n N = 2 .

A ) L e s loc i e, [, g, h d e la g é n é r a t i o n F „ s o n t le s i è g e d e g è n e s p r i s a u h a s a r d d a n s u n e v a s t e p o p u l a t i o n p a n m i c t i q u e oiî les g è n e s a l l è l e s A et a o n t l es f r é q u e n c e s r e s p e c t i v e s p e t q. Il s ' e n s u i t q u e e, [, g et h s o n t o c c u p é s p a r le g è n e A a v e c u n e p r o b a b i l i t é p e t a a v e c u n e p r o b a b i l i t é q. U n g é n o t y p e s e r a A A , so i t p a r c e qu ' i l a 2 loci i d e n t i q u e s e t q u e l ' u n e s t o c c u p é p a r l e g è n e A , so i t p a r c e qu ' i l a 2 loci d i f f é r e n t s m a i s o c c u p é s t o u s d e u x p a r l e g è n e A .

L a p r o b a b i l i t é a p r i o r i d ' a v o i r u n i n d i v i d u A A à la g é n é r a t i o n F „ e s t d o n c :

P ( A A e n F „ ) = «„ .p + (1 — a „ ) p= = p= + a„ pq

P ( A a e n F „ ) = (1 - «„) 2pq

P ( a a e n F „ ) = a„ q + (1 — a„) q- = q- + a„ pq

L a f o r m e m ê m e d e c e s f o r m u l e s p r o u v e q u e le c o e f f i c i e n t d e c o r r é ­l a t i o n g a m é t i q u e r„, é v a l u é a p r i o r i , e s t é g a l à a„.

E n e f f e t , si D , H e t R s o n t l es f r é q u e n c e s r e l a t i v e s d e s g é n o t y p e s A A ,

H H A a et a a d a n s u n e p o p u l a t i o n q u e l c o n q u e , a l o r s p = D + — , q = R + —

2 2

D—p"- D R - H = . 3 4 et , p a r d é f i n i t i o n , r = = — .

pq pq

E n r e m p l a ç a n t D p a r s a v a l e u r p - + ««pq , o n o b t i e n t r

(5 ) MALéCOT, G. . 1948 , p . 29.

Page 7: Institut royal des Sciences Koninklijk Belgisch Instituut

X X X I X . 10 DE CONSANGUINITé ET DE CORRéLATION GAMéTIQUE 7

L o r s q u e les loci d e F„ s o n t t i r é s a u h a s a r d d ' u n e p o p u l a t i o n p a n m i c t i q u e n o m b r e u s e e t q u e N = 2, o n a :

CCji ^ n*

B ) L a n a t u r e d e s g è n e s q u i o c c u p e n t les loci d e la g é n é r a t i o n Fo e s t d o n n é e a u d é p a r t .

1^'' cas. Le c o u p l e in i t ia l M o X N „ a les g é n o t y p e s A A X a a . L e s g é n o t y p e s d e s g é n é r a t i o n s u l t é r i e u r e s se d é d u i s e n t du t a b l e a u II en y

TABLEAU III. M,, xN„ : AA X aa: e = f = A, g = h = a.

Prob. Prob. Prob.

Génération a priori

des génotypes

AA

a priori des AA à loci

identiques

a priori des AA

à loci non identiques

a (a priori)

r (a priori)

F„ 1

Z

0 4 1

2 0 1

F. 0 0 4 0 0 - 1

F= 1

4

1

8 ^

1

8

1

4 0

1 3 1 3 F,

4 16 16 0

F4 5 4 1 8 1

F4 16 16 ^ 16 16 4

F. 11 19 3 19 3

32 64 ^ 64 32 8

24 43 5 43 8 F.

64 128 h

128 64 16

F. P(AA) « n

= 4 2

P„ «„

r, = a„ _

Page 8: Institut royal des Sciences Koninklijk Belgisch Instituut

8 E. DEFRISE-GUSSENHOVEN. — COEFFICIENT X X X I X , 10

r e m p l a ç a n t les l e t t r e s e , [ g, h r e s p e c t i v e m e n t p a r les l e t t r e s À e t a . L e t a b l e a u I I I r é s u m e la s i t u a t i o n .

C o m m e n t a i r e s d u t a b l e a u I I I .

1. L a p r o p o r t i o n d e s A A à loci i d e n t i q u e s a u g m e n t e r a p i d e m e n t ,

2 . L a p r o b a b i l i t é a d e 2 loci i d e n t i q u e s n e d é p e n d p a s d e la n a t u r e d e s g è n e s q u i o c c u p e n t les loci .

3 . L a s i g n i f i c a t i o n e x a c t e d u c o e f f i c i e n t d e c o r r é l a t i o n r é v a l u é a p r i o r i f i g u r a n t d a n s la d e r n i è r e c o l o n n e d u t a b l e a u I I I e s t la s u i v a n t e : r„ e s t le c o e f f i c i e n t d e c o r r é l a t i o n g a m é t i q u e q u e l ' o n o b t i e n d r a i t d a n s la g é n é ­r a t i o n F „ si l ' o n é t a i t p a r t i d e n o m b r e u x c o u p l e s d e g é n o t y p e A A X a a e t si l ' o n a v a i t c o n t i n u e l l e m e n t p r a t i q u é l e s u n i o n s f r è r e - s œ u r . I l e s t b i e n e n t e n d u q u e si la p o p u l a t i o n n e c o n t i e n t q u ' u n s e u l c o u p l e , d a n s c h a q u e s i t u a t i o n u l t é r i e u r e e f f e c t i v e m e n t o b t e n u e , o n o b s e r v e r a u n c o e f f i ­c i e n t d e c o r r é l a t i o n g a m é t i q u e d i f f é r e n t , e n g é n é r a l , d e ce lu i d u t a b l e a u I I I .

4 . A l a 2^ g é n é r a t i o n , les g é n o t y p e s A A , A a e t aa o n t d e s p r o b a b i l i t é s a p r i o r i c o n f o r m e s à la loi d e H a r d y - W e i n b e r g ( p - , 2pq, q") Il e n r é s u l t e q u e si l ' o n c o n s i d è r e c e t t e g é n é r a t i o n F j c o m m e g é n é r a t i o n i n i ­t i a l e , o n e s t r a m e n é à la s i t u a t i o n d é c r i t e d a n s A ) o ù les loci s o n t o c c u p é s p a r d e s g è n e s t i r é s d ' u n e p o p u l a t i o n p a n m i c t i q u e n o m b r e u s e . Il n ' e s t d o n c p a s é t o n n a n t q u e , d a n s le t a b l e a u I I I , r.i d e la g é n é r a t i o n F4 a i t la v a l e u r d e «2- D e m ê m e rr, v a u t a-,, e t c .

5 . L ' H é R I T I E R d o n n e ( 6 ) u n e r è g l e p o u r c a l c u l e r le c o e f f i c i e n t d e c o r r é ­l a t i o n g a m é t i q u e d a n s u n e s i t u a t i o n d é t e r m i n é e , c ' e s t - à - d i r e d a n s u n e p o p u l a t i o n t e l l e q u ' e l l e e x i s t e r é e l l e m e n t à u n e g é n é r a t i o n d o n n é e : r v a u t la d i f f é r e n c e e n t r e le c o e f f i c i e n t d e c o n s a n g u i n i t é o b s e r v é , r é s u l t a n t d e s u n i o n s c o n s a n g u i n e s e f f e c t i v e m e n t c o n t r a c t é e s , e t le c . d e c. é v a l u é a p r i o r i d a n s u n e p o p u l a t i o n p a n m i c t i q u e , e t q u i r é s u l t e a u t o m a t i q u e m e n t d e la l i m i t a t i o n d e l ' e f f e c t i f .

O r , d a n s n o t r e e x e m p l e , p o u r N = 2, l e s d e u x r é g i m e s — p a n m i x i e e t u n i o n s f r è r e - s œ u r r é p é t é e s — s o n t i d e n t i q u e s , c a r le h a s a r d d e la p a n m i x i e se r é d u i t ici à u n e c e r t i t u d e . Il f a u d r a i t d o n c q u e le c o e f f i c i e n t d e c o r r é l a t i o n g a m é t i q u e s ' a n n u l e p u i s q u e l e s d e u x c . d e c , l ' u n o b s e r v é , l ' a u t r e é v a l u é a p r i o r i , s o n t é g a u x .

O r , g r â c e a u t a b l e a u I I I , o n p e u t c o n s t a t e r d ' a b o r d q u e r, é v a l u é a p r i o r i , n e s ' a n n u l e p a s . r, e f f e c t i v e m e n t o b s e r v é , n e s ' a n n u l e p a s d a v a n ­t a g e . I l f a u d r a i t , e n e f f e t , d ' a p r è s L 'HéRITIER, q u e d a n s c h a q u e s i t u a t i o n g é n é t i q u e e f f e c t i v e m e n t r é a l i s é e , l ' o n a i t :

D ' - p '^ . , r = = 0, c ' e s t - à - d i r e D ' = p'- = ( D ' + ) - ,

(6) L'HéRITIER, PH., 1954, p. 389.

Page 9: Institut royal des Sciences Koninklijk Belgisch Instituut

X X X I X . 10 DE CONSANGUINITé ET DE CORRéLATION GAMéTIQUE 9

p ' e t q' é t a n t les f r é q u e n c e s g é n i q u e s e f f e c t i v e m e n t o b s e r v é e s , D ' ce l le d e s g é n o t y p e s A A , H ' cel le d e s g é n o t y p e s A a . S i l 'on a b o u t i t , e n F „ à u n c o u p l e q u e l c o n q u e M „ X N , „ p a r e x e m p l e d e g é n o t y p e : A A X A a , o n a p ' = q ' = 14 ™ais D ' = 3^ 7^ p ' " = V i e

M ê m e si l ' on p r e n d le c o u p l e g é n o t y p i q u e m e n t le p lu s p r o b a b l e à u n e c e r t a i n e g é n é r a t i o n , o n n ' o b t i e n t p a s s y s t é m a t i q u e m e n t r = 0, c o m m e il e s t f ac i l e d e le v é r i f i e r .

TABLEAU IV.

M„ X N„ ; Aa X Aa; e = g = A, f = h =a

Prob. Prob. Prob.

Génération a priori

des génotypes

AA

a priori des AA

à loci identiques

a priori des AA

à loci non identiques

a (a priori)

r (a priori)

F„ 0 0 + 0 0 - 1

F. 1 1

4 0 +

t

4 0 0

F= I

4

5

1

8

3

-f 1

8

1

1

3

0

1 F,

16 16 -t

8 8 4

F, 11 8 3 8 3

F, 32 3 2

+ 32 16 8

F, 24 19 5 19 8

F, 64 64 + 64 32 16

51 43 8 43 19 F.

128 1 2 8 +

128 64 32

F„ P(AA) «„

2 Q.. r» = «n — 1

Page 10: Institut royal des Sciences Koninklijk Belgisch Instituut

10 E. DEFRISE-GUSSENHOVEN. — COEFFICIENT XXXIX. 10

L H é R I T I E R a . i m p l i c i t e m e n t , e n v i s a g é l e s s e u l s c a s o ù l ' e f f e c t i f e s t s u f f i ­s a m m e n t g r a n d . C ' e s t n o t a m m e n t l e c a s d e s e x p é r i e n c e s p o u r s u i v i e s s u r d e s r a c e s a n i m a l e s ( c h e v a u x , b é t a i l ) oi i le n o m b r e d e s u j e t s e s t c o n s i ­d é r a b l e . S i le r a i s o n n e m e n t n ' e s t p a s t o t a l e m e n t c o n v a i n c a n t , il a c e p e n ­d a n t l e m é r i t e d ' a v o i r m i s e n é v i d e n c e q u e les n o t i o n s d e c o e f f i c i e n t d e c o r r é l a t i o n g a m é t i q u e e t d e c o e f f i c i e n t d e c o n s a n g u i n i t é n e s o n t p a s a b s o l u m e n t s u p e r p o s a b l e s .

2""^ cas. L e c o u p l e i n i t i a l M o X N, , a l e s g é n o t y p e s Aa X A a . L e t a b l e a u I V r é s u m e la s i t u a t i o n .

C o m m e n t a i r e s d u t a b l e a u I V .

1. A la p r e m i è r e g é n é r a t i o n , les g é n o t y p e s A A , A a e t a a o n t l e s p r o b a b i l i t é s a p r i o r i r e s p e c t i v e s Yi '^^ M ' c o n f o r m e s à la loi d e H a r d y -W e i n b e r g . S i l ' o n p a r t d e c e t t e g é n é r a t i o n F , , o n e s t r a m e n é a u c a s A ) , d e s o r t e q u e tz — «•>, r^, — as, e t c . ( v o i r a u s s i c o m m e n t a i r e 4 d u t a b l e a u I I I ) .

2. E n c o m p a r a n t l e s t a b l e a u x I I I e t I V , o ù les c o u p l e s d e d é p a r t s o n t r e s p e c t i v e m e n t A A X a a e t A a X A a , o n c o n s t a t e q u e , d a n s le p r e m i e r c a s , o n a , e n F „ :

an P ( A A ) = + P „

2

e t p o u r le s e c o n d :

P ( A A ) = Q „ . 2

C e s d e u x f o r m u l e s c o n d u i s e n t p o u r l e s p r e m i è r e s g é n é r a t i o n s à d e s v a l e u r s d i f f é r e n t e s ; m a i s l o r s q u e n c r o î t , la d i f f é r e n c e e n t r e P „ et Q „ d i m i n u e , c e s d e u x p r o b a b i l i t é s d e v e n a n t e l l e s - m ê m e s i n s i g n i f i a n t e s p a r r a p p o r t à a,,. P o u r u n n o m b r e d e g é n é r a t i o n s s u f f i s a m m e n t g r a n d , o n a u r a p r a t i q u e m e n t d a n s l e s d e u x c a s d e s p r o b a b i l i t é s a p r i o r i é g a l e s p o u r le n o m b r e d ' h o m o z y g o t e s .

3 . C h a q u e g è n e a y a n t u n e c h a n c e n o n n é g l i g e a b l e d ' ê t r e é l i m i n é , o n a b o u t i t f a t a l e m e n t , a p r è s u n n o m b r e s u f f i s a n t d e g é n é r a t i o n s , à u n e l i g n é e p u r e m e n t h o m o z y g o t e , q u i a la p r o b a b i l i t é a p r i o r i d ' ê t r e A A et l a p r o b a b i l i t é a p r i o r i Y d ' ê t r e aa.

C e t t e r e m a r q u e s ' a p p l i q u e a u s s i a u t a b l e a u I I I .

3""^ cas. L e c o u p l e i n i t i a l M „ X N, , a l e s g é n o t y p e s A A X A a . L e t a b l e a u V r é s u m e la s i t u a t i o n .

Page 11: Institut royal des Sciences Koninklijk Belgisch Instituut

XXXIX, 10 DE CONSANGUINITé ET DE CORRéLATION GAMéTIOUE 11

TABLEAU V

M„ X N„ : AA X Aa; e = ^ = g=A, h = a

Génération

Prob. a priori

des génotypes

AA

Prob. a priori des AA

à loci identiques

Prob. a priori des AA

à loci non identiques

a (a priori)

r (a priori)

1 1 1 F„ 0 4 0

2 2 3

1 1 1 F, 0 4 0

2 2 3

9 3 3 1 F. 0

16 16 8 4

19 9 10 3 1 F» = H

32 32 32 8 6

40 24 8 8 11 F,

64 64 32 16 12

F.-, 83 57 13 19 11

F.-, 128 64 32 24

F, 171 129 21 43 27

F, 256 256 128 64 48

3ff„ F„ P(AA) = + (P» + 2Q„) r.

4

C o m m e n t a i r e s d u t a b l e a u V .

I . I l n ' y a p l u s e n t r e « e t r u n e r e l a t i o n a u s s i s i m p l e q u e d a n s les 2 c a s p r é c é d e n t s : le n u m é r a t e u r d e r„ e s t la s o m m e d e s n u m é r a t e u r s d e an-2 e t le d é n o m i n a t e u r d e r„ e s t é g a l e m e n t la s o m m e d e s d é n o ­m i n a t e u r s d e an-2 e t « „ _ ] .

Page 12: Institut royal des Sciences Koninklijk Belgisch Instituut

12 E. DEFRISE-GUSSENHOVEN. — COEFFICIENT XXXIX. 10

2. D a n s l e s 3 c a s , q u e l e c o u p l e in i t i a l so i t A A X aa, Aa X A a o u A A X A a , o n t r o u v e , e n 2"'^ g é n é r a t i o n r-, — 0 . R a p p e l o n s q u e ce rs e s t l e c o e f f i c i e n t d e c o r r é l a t i o n g a m é t i q u e c a l c u l é a p r i o r i q u e l ' o n o b t i e n d r a i t e n Fo si , e n Fo, o n é t a i t p a r t i d ' u n g r a n d n o m b r e d e c o u p l e s d e g é n o t y p e s i d e n t i q u e s .

L e c o e f f i c i e n t d e c o r r é l a t i o n g a m é t i q u e a p r i o r i e s t n u l p a r c e q u e t o u t i n d i v i d u e n g é n é r a t i o n F , c o n t i e n t e n f a i t 2 g è n e s a l l è l e s p r i s a u h a s a r d d a n s l a g é n é r a t i o n Fo; e n s o m m e , p o u r p r é v o i r la f r é q u e n c e d e s g é n o t y p e s e n F„4.2, c o n n a i s s a n t la s i t u a t i o n r é e l l e en F „ , o n a p p l i q u e s i m p l e m e n t a u x f r é q u e n c e s g é n i q u e s d e la p o p u l a t i o n F „ l e s r è g l e s d e l a p a n m i x i e , d e s o r t e q u e l ' o n o b t i e n t r„ + 2 = 0; e n e f f e t , la p o p u l a t i o n d e F „ + 2 e s t f o r m é e d e r e b r a s s a g e d e s g è n e s p r é s e n t s e n F,, . M a i s o n n e p e u t p a s s e r d e la m ê m e f a ç o n d e F „ à F „ + ,i. D a n s c e c a s , l e s u n i o n s f r è r e - s œ u r r é p é t é e s b o u l e v e r s e n t les r é s u l t a t s .

CONCLUSION.

L a d i f f i c u l t é , l o r s q u ' o n p a r t d ' u n e s i t u a t i o n r ée l l e , e s t q u ' o n n e p e u t c a l c u l e r à p a r t i r d e ce l l e - c i , q u e d e s p r o b a b i l i t é s a p r i o r i , m a i s n o n d e s v a l e u r s p r o b a b l e s a u t o u r d e s q u e l l e s s e g r o u p e r a i e n t l e s r é s u l t a t s t o u s é g a l e m e n t p o s s i b l e s . R a p p e l o n s q u e , d a n s l e s t a b l e a u x I I I e t I V , la

« n p r o b a b i l i t é a p r i o r i d ' u n s u j e t A A e s t . c ' e s t - à - d i r e p u i s q u e a„

2

t e n d v e r s 1. M a i s e n r é a l i t é , c e q u e n o u s t r o u v e r o n s a p r è s d e n o m b r e u s e s g é n é r a t i o n s c e s e r o n t d e s s u j e t s A A ( o u aa) a v e c u n e f r é q u e n c e 1. L a p r o b a b i l i t é a p r i o r i n e d o n n e d o n c p a s u n e i d é e d e la f r é q u e n c e q u e l ' o n o b s e r v e r a r é e l l e m e n t .

2 . L e s n o t i o n s d e r e t d e a n e s o n t p a s s u p e r p o s a b l e s , s a u f si l ' o n t i r e l e s loc i d u c o u p l e i n i t i a l d ' u n e v a s t e p o p u l a t i o n p a n m i c t i q u e .

ABSTRACT.

A n a t t e m p t is m a d e t o p r é s e n t in a s i m p l e f o r m t h e s u c c e s s i v e g é n é ­r a t i o n s u n d e r s i b - m a t i n g in a p o p u l a t i o n w i t h o n l y t w o s p é c i m e n s . T h e i n d i v i d u a l loc i c a n b e f o l l o w e d u p e a s i l y . I t is s h o w n t h a t g a m e t i c c o r r é l a t i o n c o e f f i c i e n t r a n d c o e f f i c i e n t of i n b r e e d i n g a a r e d i f f é r e n t c o n c e p t s . T h e f o r m u l a r = a —a g i v e n b y L 'HéRITIER, in w h i c h a s t a n d s f o r o b s e r v e d a n d a f o r a p r i o r i c a l c u l a t e d p a n m i c t i c i n b r e e d i n g c o e f f i ­c i e n t i s d i s p r o v e d b y e x a m p l e s .

Page 13: Institut royal des Sciences Koninklijk Belgisch Instituut

X X X I X , 10 DE CONSANGUINITé ET DE CORRéLATION GAMéTIQUE 13

R é S U M é .

C e r t a i n s r é s u l t a t s c o n n u s d ' u n e p o p u l a t i o n d ' e f f e c t i f 2 p r a t i q u a n t d e s u n i o n s f r è r e - s œ u r r é p é t é e s , s o n t p r é s e n t é s s o u s u n e f o r m e s i m p l e q u i p e r m e t d e s u i v r e a i s é m e n t le s o r t d ' u n l o c u s i n d i v i d u e l d a n s les g é n é ­r a t i o n s s u c c e s s i v e s . O n m o n t r e ; 1" q u e le c o e f f i c i e n t d e c o r r é l a t i o n g a m é t i q u e r e t le c o e f f i c i e n t d e c o n s a n g u i n i t é a n e s o n t p a s d e s n o t i o n s s u p e r p o s a b l e s ; 2" q u e , d a n s p l u s i e u r s e x e m p l e s , la f o r m u l e r — a —a d e L 'HéRITIER n ' e s t p a s v é r i f i é e , « é t a n t le c o e f f i c i e n t d e c o n s a n g u i n i t é o b s e r v é e t a c e lu i q u ' o n c a l c u l e a p r i o r i d a n s u n e p o p u l a t i o n s u p p o s é e c o n s t a m m e n t p a n m i c t i q u e .

I N D E X B I B L I O G R A P H I Q U E .

DAHLBERG. G . 1947. Mathematical methods /or population genetics. (S. Karger, Basie, 182 pp.)

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