Rappel : INTRODUCTION
Gregor Mendel (1822-1884), un moine botaniste autrichien, mit le premier clairement en évidence les lois de la transmission des caractères héréditaires. Il est, à ce titre reconnu comme le fondateur de la génétique ou science de l'hérédité.
QUELQUES CONCEPTS USUELS EN GENETIQUE⚓
Définition :
A l'image de toute discipline, la génétique qui est la science qui étudie la transmission des caractères d'un être vivant à ses descendants, utilise un vocabulaire spécifique.
Le GENE est un fragment d'ADN qui porte une information relative à une protéine et qui correspond donc à un caractère héréditaire. Les gènes sont donc au niveau des chromosomes.
Le LOCUS correspond à la position précise d'un gène sur un chromosome.
ALLÈLES : il s'agit des versions d'un gène au sein d'une espèce. Pour chaque caractère, l'individu possède deux allèles, semblables ou différents qui constituent son génotype. Il est représenté par deux traits horizontaux portant chacun une lettre qui symbolise un allèle.
Si l'individu possède 2 allèles identiques du gène, il est dit Homozygote ou race pure ou encore lignée pure :
S'il possède 2 allèles différents du gène, il est alors dit Hétérozygote ou hybride.
La version d'un caractère observable chez un individu constitue son phénotype. On le note avec une lettre désignant l'allèle ou les allèles exprimés, entre crochets [ ].
DOMINANCE / RECESSIVITE. Chez un hybride, lorsqu'un des deux allèles s'exprime (phénotype), il est alors dit dominant et celui qui a été masqué est donc récessif. Par contre lorsque les deux allèles s'expriment simultanément et engendre un phénotype intermédiaire, ils sont alors dits codominants. L'allèle dominant s'écrit conventionnellement avec une lettre majuscule, tout comme les allèles codominants. L'allèle récessif s'exprime avec une lettre minuscule.
LE TEST CROSS: Le test cross est un croisement entre un individu à phénotype dominant et un individu à phénotype récessif donc homozygote. Il permet de déterminer le génotype de l'individu à phénotype dominant car la composition de la descendance du test cross correspond exactement aux types de gamètes produits par l'individu testé.
vérifie tes connaissances !
le vocabulaire de la génétique
définitions de concepts en génétique
Notion de lignée pure
LES LOIS DE MENDEL⚓
Rappel :
L'étude de la transmission des caractères héréditaires obéit à des règles dont Mendel en énonça trois qui deviennent alors les lois fondamentales de l'hérédité. Les deux premières lois suivantes sont envisageables à partir du monohybridisme alors que la troisième ne s'applique qu'au dihybridisme.
1ère loi de Mendel = loi d'uniformité ou homogénéité de F1: « Le croisement de deux lignées pures donne en F1, une population homogène ».
Cette loi est toujours vérifiée pour un gène autosomal mais peut ne pas être vérifiée si le gène est lié au sexe. En outre le phénotype de la F1 renseigne sur le rapport de dominance entre les allèles.
2ème loi de Mendel = loi de la disjonction des allèles du gène ou pureté des gamètes : « Il y a séparation obligatoire des allèles du gène au moment de la formation des gamètes ». Cette loi n'est pas vérifiée en cas d'anomalies de la méiose.
Attention: Avant de dire qu'une loi est ou non vérifiée, il faut s'assurer que ses conditions d'application sont bien remplies. Exemple: avant de dire que la 1ère loi est ou non vérifiée, il faut s'assurer que les deux parents sont de lignées pures.
3ème loi de Mendel = loi d'indépendance des caractères : « lors de la formation des gamètes, il y a disjonction indépendante pour les divers couples d'allèles.
vérifie tes connaissances !
Les lois de Mendel
LE MONOHYBRIDISME⚓
Conseil :
Trois cas de figure peuvent être envisagés comme indiqué dans le tableau ci-dessous (dominance, codominance et gène létal). Il s'agit pour chaque cas de mettre en relief les caractéristiques des individus ainsi que les résultats de leurs croisements.
REMARQUE : Un gène est létal lorsqu'un de ses allèles est mortel à l'état homozygote. Les individus viables qui portent l'allèle létal sont alors obligatoirement hybrides. Les résultats du croisement de deux hybrides donnent 2/3 d'individus à phénotype dominant et 1/3 d'individus à phénotype récessif.
vérifie tes connaissances !
L'hérédité des radis
L'hérédité des radis
L'hérédité à gène létal chez les papillons
DIHYBRIDISME AVEC GÈNES INDEPENDANTS⚓
Conseil :
Deux cas de figure sont également envisageables : la double dominance et la dominance croisée ou simple.
La troisième loi de Mendel permet d'expliciter les résultats des différents croisements.
REMARQUE : F1 x F1 donne 12/16 ; 3/16 ;1/16 pour l'épistasie dominante ; 9/16,4/16,3/16 pour l'épistasie récessive.
vérifie tes connaissances !
gènes indépendants
le test cross
EXCEPTION A LA 1ERE LOI DE MENDEL : L'HÉRÉDITÉ LIÉE AU SEXE⚓
Conseil :
Certains caractères héréditaires sont transmis par les chromosomes sexuels ou gonosomes. Les gonosomes Y et W ne portent pas certains gènes. Ainsi les individus de sexe hétérogamétique (XY ou ZW) ne possèdent qu'un seul exemplaire de ces gènes : ils sont donc hémizygotes.
Un sexe dont les deux gonosomes sont identiques (XX ou ZZ) est dit homogamétique alors que celui dont les deux gonosomes ne sont pas identiques est dit hétérogamétique.
Lorsque la descendance de deux lignées pure est hétérogène avec des mâles et des femelles qui n'ont pas le même phénotype, alors il s'agit d'une exception à la première loi de Mendel caractéristique d'une hérédité liée au sexe.
Remarque : Lorsqu'on présente, dans un croisement et son croisement réciproque, un dihybridisme avec un gène gonosomal et un gène autosomal, la F1 est toujours homogène pour le caractère autosomal dans les 2 croisements, ce qui n'est pas le cas pour le gène gonosomal.
Attention :
Chez la plupart des espèces animales, les femelles sont homogamétiques (XX) et les mâles hétérogamétiques (XY). Il y a cependant des animaux (serpents, oiseaux, papillons) dont la femelle est hétérogamétique (ZW) et le mâle homogamétique (ZZ).
En outre l'hérédité liée au sexe ne doit pas être envisagée chez les végétaux puisqu'ils sont hermaphrodites.
vérifie tes connaissances !
hérédité des papillons abraxas
hérédité chez les papillons abraxas
EXCEPTION A LA 3ème LOI DE MENDEL : LE LINKAGE⚓
Attention :
Des gènes sont dits liés lorsqu'ils sont portés par la même paire de chromosomes.
LE LINKAGE ABSOLU⚓
Conseil :
Le linkage est dit absolu lorsque les gènes en question restent toujours liés. Il n'y a alors pas d'échange de gène ou crossing-over entre chromatides homologues.
Selon qu'il s'agit d'une double dominance ou d'une dominance simple, les différents croisements donnent les résultats suivants.
vérifie tes connaissances !
Linkage avec dominance croisée
gènes indépendants 1
le test cross 1
LE LINKAGE PARTIEL⚓
Conseil :
Le linkage est dit partielle lorsqu'il y a crossing-over et donc échange de gènes entre chromatides homologues. Ce phénomène est mis en évidence par l'apparition de phénotypes recombinés à des proportions très faibles par rapport aux phénotypes parentaux.
Le taux global de recombinaison entre gènes liés dépend de la distance qui les sépare. En effet ce taux indique la distance entre ces gènes en centimorgan (cM).
vérifie tes connaissances !