15 Hérédité nucléaire et mitochondriale
I Lois de Mendel
• ils existent sous une grande variété de taille, de forme et de couleur facilement discernable ;
• ils peuvent s’autoféconder ou être croisés entre eux par l’expérimentateur.
Mendel a étudié la transmission de sept caractères (ou traits) propres aux pois à savoir : la couleur et la forme de la fleur, de la cosse et de la graine ainsi que la longueur de la tige. Pour chaque caractère, il a utilisé deux variétés de pois exprimant le caractère considéré sous deux formes différentes, appelées phénotypes. Grâce à une intuition étonnante, les pois qu’il utilisa étaient de lignées pures. C’est-à-dire que leur croisement au sein d’une même lignée donne une descendance identique aux parents. Par exemple, le croisement de pois à fleurs blanches donnera au fil des générations des pois à fleurs blanches, le caractère reste inchangé d’une génération à l’autre.
A Monohybridisme : ségrégation d’un seul caractère
Interprétation des résultats
1. Dominance et récessivité. Le phénotype [rond] est dit dominant sur le phénotype [ridé] car observé chez tous les individus de la première génération. Le phénotype [ridé] est dit récessif car il disparaît à la première génération et réapparaît à la deuxième indiquant qu’il était masqué par l’aspect rond. Au sens strict, la dominance et la récessivité qualifient des phénotypes, mais par commodité, il est devenu courant de parler d’allèles récessifs et dominants.
2. Allèle et génotype. Le petit pois est un organisme diploïde. Chaque gène existe donc en deux exemplaires, originaires de chacun des parents. Le gène gouvernant l’aspect des graines de pois présente deux formes différentes, appelées allèles. La forme allélique R contrôle le caractère dominant rond et la forme r le caractère récessif ridé. Les allèles d’un gène occupent toujours la même position (locus) sur les chromosomes homologues.
Les individus des lignées parentales pures sont tous des homozygotes de génotype R/R ou r/r alors que ceux de la génération F1 sont des hétérozygotes de génotype R/r. Les individus de la génération F2 sont constitués d’homozygotes et d’hétérozygotes de génotype R/R, r/r ou R/r. Le phénotype récessif [ridé] n’est observé que pour le génotype r/r, les autres génotypes donnant le phénotype [rond]. Le génotype indique les formes alléliques des gènes d’une cellule ou d’un organisme. La barre de fraction symbolise la paire de chromosomes homologues appariés avec un allèle au numérateur et l’autre au dénominateur. Les allèles dominants et récessifs sont désignés par la même lettre en italique mais l’une est en majuscule (ici R) et l’autre en minuscule (ici r). Nous verrons une autre nomenclature en cas d’allèle mutant (voir p. 190).
B Dihybridisme : ségrégation de deux caractères indépendants
Le croisement des deux lignées parentales pures donne une génération F1 constituée exclusivement de graines rondes de couleur jaune. Le croisement des individus de la génération F1 donne une génération F2 présentant quatre phénotypes distincts dans des proportions (9/16, 3/16, 3/16, 1/16 ou rapport 9 : 3 : 3 : 1) typiques de la ségrégation de deux caractères indépendants.
II Liaison génétique
Les expériences de Mendel ont permis d’établir les lois gouvernant la ségrégation de gènes portés par des chromosomes indépendants. À l’opposé, d’autres travaux ont montré que de nombreux caractères ne sont pas transmis de manière indépendante et que les gènes qui les gouvernent ségrégent comme s’ils étaient liés ensemble (co-ségrégation). En effet, les chromosomes sont le support d’un très grand nombre de gènes (près de 2 000 connus pour le chromosome 1). Les gènes portés par un même chromosome sont dits liés physiquement (liaison physique), cette liaison peut être révélée par des croisements génétiques (liaison génétique) comme ceux réalisés ci-dessous dans lesquels des lignées pures de drosophiles présentant des mutations dans des gènes gouvernant des caractères morphologiques sont croisées avec des lignées pures de drosophiles sauvages (non mutantes).
