Résumé de la génétique mendélienne

Brève introduction à la génétique

La génétique peut être définie comme la science qui étudie l'hérédité biologique, c'est-à-dire le phénomène par lequel les caractéristiques des êtres vivants sont transmises à leur descendance. Les caractéristiques sont des particularités morphologiques, physiologiques ou comportementales qui différencient les individus les uns des autres. Certaines de ces caractéristiques, comme la présence d'une cicatrice, une hypertrophie musculaire ou la capacité d'accomplir certaines actions, sont acquises, tandis que d'autres, comme la couleur des yeux ou des cheveux, sont héréditaires. Les premières sont acquises au cours de la vie par des influences extérieures ou par l'usage ou le non-usage d'un organe, sans variation du matériel génétique, et ne sont donc pas héréditaires. Les secondes sont transmises des parents à leur descendance par la reproduction. Les caractéristiques héréditaires qu'un individu possède et peut transmettre à sa descendance sont classées en deux groupes :

• Caractères spécifiques : ce sont ceux de l'espèce à laquelle appartient l'individu, comme avoir des poils, des écailles, des antennes, des fleurs, etc.
• Caractéristiques particulières : ce sont celles de l'espèce, mais elles ne se présentent pas de manière spécifique. Ainsi, si l'espèce a des fleurs, la plante peut les avoir, par exemple, rouges ou blanches ; ou si l'espèce a des antennes, l'individu peut les avoir longues ou courtes.

Concepts de base de la génétique

• Général Partie du chromosome qui contient les informations d'un caractère.
• Chromosomes. Structures présentes dans le noyau des cellules eucaryotes constituées d'ADN et d'histones.
• Lieu. Les gènes sont situés sur les chromosomes, le point du chromosome où se trouve ledit gène étant appelé locus du gène.
• Génotype et phénotype. L'ensemble des gènes est appelé le génotype d'un individu, tandis que le phénotype est l'ensemble des caractéristiques qu'un individu présente. La nécessité de différencier génotype et phénotype réside dans le fait qu'il existe des gènes qui ne se manifestent pas et d'autres dont la manifestation est clairement influencée par l'environnement. Par exemple, deux individus possédant des gènes différents pour la couleur des yeux (génotype différent) peuvent avoir la même couleur des yeux (même phénotype) si l’un des gènes domine l’autre. Deux individus qui possèdent les mêmes gènes (même génotype) pour déterminer la taille peuvent avoir des tailles différentes (phénotype différent) en fonction de leur régime alimentaire. Le phénotype d’un individu résulte donc de l’interaction entre le génotype et l’environnement.
• Allèles. Chaque copie d'un gène.
• Homozygote et hétérozygote. Chaque cellule diploïde possède 2 copies par gène (une paire d'allèles) pour régir un trait donné. Autrement dit, dans les organismes dont les cellules sont diploïdes, tout caractère héréditaire est déterminé par une paire d'allèles, mais deux choses peuvent arriver :

• 1. Que les deux allèles déterminent le caractère de la même manière : l'individu est dit homozygote ou de race pure puisqu'il possède les deux mêmes allèles pour ce caractère. Il est symbolisé par une paire de lettres identiques, majuscules ou minuscules, qui représentent les allèles. Par exemple : AA, aa, BB, bb, etc.
  2. Cet allèle gouverne le caractère d'une manière et l'autre allèle d'une manière différente : l'individu est dit hétérozygote ou hybride puisqu'il possède deux allèles différents pour ce caractère. Il est symbolisé par une paire de lettres identiques, mais une majuscule et une minuscule : Aa, Bb, etc.

Logiquement, si les deux allèles sont différents, il est raisonnable de penser que le résultat peut être différent de ce qui se produit en cas d'homozygotie.

Différentes choses peuvent arriver en cas d’hétérozygotie :

• Hémizygote. Cellule ou individu diploïde dans lequel certains gènes sont présents en une seule dose, comme certains gènes du chromosome X chez les hommes.
  hétérogamétique.
• Héritage dominant. Cela se produit lorsque, parmi les deux allèles, un seul se manifeste dans le phénotype, tandis que l’autre ne se manifeste pas. Par exemple:

Gène A = couleur jaune des graines

Gène a = Couleur verte des graines

Génotype Aa = Graines jaunes

Dans ce cas, on dit qu'il y a héritage dominant et l'allèle qui se manifeste (dans l'exemple, celui qui détermine la couleur jaune) est appelé allèle dominant, tandis que celui qui est caché ou masqué (dans l'exemple, celui qui détermine la couleur verte) est appelé allèle récessif. Il faut souligner que l'allèle récessif se manifeste effectivement par l'homozygotie. Dans l'héritage dominant, les lettres majuscules représentent les allèles dominants et les lettres minuscules représentent les allèles récessifs.

• Héritage intermédiaire. Cela se produit lorsque les deux allèles se manifestent dans le phénotype, de sorte que le caractère phénotypique qui apparaît est un mélange du caractère déterminé par chacun d'eux. Par exemple:

Gène A = Couleur de la fleur rouge

Gène a = Couleur blanche des fleurs

Génotype Aa = Fleurs roses

Si au lieu d’observer un phénotype mixte, les deux phénotypes (rouge et blanc) se manifestaient simultanément, on parlerait d’héritage co-dominant.

Les 3 lois de Mendel

1. Loi d'uniformité de génération 1

Lorsqu'on croise deux individus de la même espèce, appartenant à deux variétés homozygotes (races pures) pour un certain caractère, tous les individus de la première génération sont hétérozygotes (hybrides) et identiques, c'est-à-dire qu'ils ont le même génotype et présentent le même génotype. même phénotype.

2. Loi de ségrégation des allèles

La génération F2, issue du croisement d'hétérozygotes F1 (hybrides) entre eux, n'est pas homogène. Il apparaît divisé en deux ou plusieurs phénotypes où les caractères de la génération F0 qui semblaient avoir disparu dans la génération F1 réapparaissent, dans certaines proportions, car les deux allèles des hétérozygotes se séparent lors de la formation des gamètes.

3. Loi d'indépendance et libre combinaison d'allèles

Chacun des caractères héréditaires est transmis à la progéniture avec une indépendance absolue des autres, puisque les membres de paires d'allèles différents se séparent indépendamment et se combinent de toutes les manières possibles lors de la formation des gamètes.

Exercices de génétique

Exercice 1. Répondez aux questions suivantes sur l'héritage :

a) Les individus qui manifestent un trait récessif sont-ils homozygotes ou hétérozygotes pour ce trait ? Parce que?

Réponse : Par définition, le caractère dominant (A) est celui qui se manifeste dans le phénotype d'un hétérozygote (Aa). Ainsi, un individu qui manifeste un caractère récessif (a) dans son phénotype doit nécessairement avoir un génotype homozygote (aa).

b) Chez l'homme, l'albinisme survient lorsqu'il existe deux allèles récessifs pour la mutation qui le provoque, l'allèle a, et l'allèle dominant A est celui qui caractérise les individus sains. Si deux individus en bonne santé ont un enfant albinos, quel pourrait être leur génotype ? Quelle est la probabilité que votre progéniture ait un enfant albinos ?

Réponse : Si deux individus en bonne santé ont un enfant albinos, le génotype des deux doit être « Aa », car si un seul avait le génotype « AA », ils ne pourraient pas avoir d'enfant albinos. Pour qu’ils aient un enfant albinos, ils doivent avoir le génotype « aa », donc la probabilité que cela se produise est de 25 %, comme le montre le tableau suivant :

	A	a
A	AA	Aa
a	Aa	aa

Exercice 2. Le rat domestique a normalement un pelage brun et une moustache clairsemée (traits dominants). En laboratoire, deux lignées pures ont été obtenues, une de couleur blanche et une moustache fine et une autre de couleur brune et une moustache épaisse (la couleur blanche et la moustache épaisse sont les caractères récessifs). En croisant les deux lignées, F1 avait un phénotype normal. Calculez les proportions génotypiques et phénotypiques en F2. (M – fourrure brune, m – fourrure blanche ; R – moustache clairsemée, r moustache épaisse).

• Parental F0
• PHÉNOTYPE : fourrure brune et moustache épaisse
• GÉNOTYPE : MM rr
• PHENOTYPE : fourrure blanche et moustache fine GÉNOTYPE : mm RR
• F1 : PHENOTYPE : fourrure brune et moustache fine GÉNOTYPE : Mm Rr

Si F1 est croisé pour donner naissance à F2, le croisement sera : Mm Rr x Mm Rr.

Résultats:

Les proportions génotypiques de F2 sont :
1/16 MM AR
3/16 MM AR
2/16 mm AR
3/16mm AR
1/16 MM AR
2/16 mm AR
1/16 mm AR
2/16mm AR
1/16 mm AR

Alors que les proportions phénotypiques du F2 seront :
9/16 Brun, clairsemé
3/16 Brun, épais
3/16 Blanc, clairsemé
1/16 Blanc, épais

	MR	Mr	mR	mr
MR	MMRR	RORr	MmRR	MmRr
Mr	RORr	MMrr	MmRr	Mmrr
mR	MmRR	MmRr	mmRR	mmRr
mr	MmRr	Mmrr	mmRr	mmrr