Lois de Mendel

Les lois de Mendel sont trois postulats que Gregor Mendel a Ă©tablis pour expliquer l’hĂ©ritage des caractères de père en fils. Ils sont Ă©galement connus sous le nom de lois mendĂ©liennes de l’hĂ©ritage.

Première loi de Mendel: loi d’uniformitĂ©

Ce principe établit que le croisement de deux individus homozygotes pour un caractère différent, les individus du filial de première génération ils auront le même génotype et phénotype du trait dominant.

Mendel a proposĂ© que chaque organisme ait deux facteurs pour chaque caractère. Lorsque les gamètes sont formĂ©s par mĂ©iose, ces facteurs sont sĂ©parĂ©s et chaque gamète porte maintenant l’un des facteurs. Aujourd’hui, nous savons que ces facteurs sont les gènes, et les diffĂ©rentes versions d’un gène sont les allèles.

Exemple

Le caractère de couleur de la graine de pois est dĂ©fini par un gène (ou facteur hĂ©rĂ©ditaire comme l’appelait Mendel) qui peut ĂŞtre vert ou jaune: ce sont les allèles du gène. Tous les individus portent une paire d’allèles pour un certain gène:

  • S’il a deux allèles verts, il sera homozygote pour la couleur dominante;
  • s’il a deux allèles jaunes, il sera homozygote pour la couleur rĂ©cessive;
  • s’il a un allèle vert et jaune, il sera hĂ©tĂ©rozygote et montrera la couleur dominante, dans ce cas le vert.

Si un parent homozygote vert et un parent homozygote jaune sont croisés, tous leurs descendants seront verts hétérozygotes.

Deuxième loi de Mendel: loi de ségrégation

La deuxième loi ou principe de sĂ©grĂ©gation de Mendel stipule que les facteurs hĂ©rĂ©ditaires d’un personnage sont sĂ©parĂ©s Ă©galement dans les gamètes ou les cellules sexuelles.

Dans ce cas, un parent homozygote (deux allèles Ă©gaux) produira des gamètes avec un allèle, tandis qu’un parent hĂ©tĂ©rozygote produira Ă©galement des gamètes avec l’un ou l’autre allèle. Ainsi, lors de la fĂ©condation, un gamète avec un allèle s’unira avec un autre avec un autre allèle, et l’individu rĂ©sultant aura deux allèles, chacun provenant d’un parent.

Exemples

Un parent homozygote à fleurs rouges et un autre parent homozygote à fleurs blanches sont croisés, la première génération filiale sera hétérozygote (deux allèles différents, un pour le rouge et un pour le blanc) et montrera une seule couleur selon le caractère dominant. Imaginons que tous les individus de cette génération aient des fleurs rouges, cela signifie que le rouge est la couleur dominante et le blanc est la couleur récessive.

Lorsque les individus de la première génération filiale sont croisés, leurs descendants apparaissent dans la proportion suivante: 75% à fleurs rouges et 25% à fleurs blanches.

Troisième loi de Mendel: loi sur la distribution indépendante

La troisième loi de Mendel ou principe mendélien de distribution indépendante stipule que différents caractères sont transmis indépendamment. Autrement dit, la couleur des graines est transmise indépendamment de la forme de la graine ou de la couleur des fleurs.

Exemples

Une plante homozygote à longue tige (LL) et à fleurs terminales (TT) est croisée avec une plante à tige courte (ll) et à fleurs axiales (tt). La première génération filiale sera 100% hétérozygote pour les deux caractères (Ll Tt) et le phénotype sera dominant: tige longue à fleurs terminales.

Lors du croisement de deux plantes de la génération F1, la descendance F2 aura le génotype et le phénotype suivants:

Proportion du génotype Phénotype

LLTT1/16Tige longue, fleur terminale
LLTt2/16Tige longue, fleur terminale
LLtt1/16Tige longue, fleur axiale
LlTT2/16Tige longue, fleur terminale
LlTt4/16Tige longue, fleur terminale
Lltt2/16Tige longue, fleur axiale
llTT1/16Tige courte, fleur terminale
llTt2/16Tige courte, fleur terminale
lltt1/16Tige courte, fleur axiale

Comme on peut le voir, le phénotype prédominant est la plante avec une longue tige florale terminale dans une proportion de 9 sur 16. Les plantes avec une longue tige florale axiale sont 3 sur 16, les plantes avec une courte tige florale terminale sont 3 sur 16 et enfin seulement 1 sur 16 aura une tige courte avec une fleur axiale. Ceci est également exprimé sous forme de rapport 9: 3: 3: 1.

Les expériences de Mendel

Entre 1856 et 1865, Gregor Mendel a mené des expériences avec le pois Pisum sativum, profitant des différentes caractéristiques que cette plante pouvait présenter, telles que:

  • texture de la graine: arrondie et ridĂ©e;
  • couleur des graines: verte et jaune;
  • forme de la gousse: gonflĂ©e ou ridĂ©e;
  • taille du tronc: long ou court;
  • couleurs des fleurs: blanc ou rouge;
  • position de la fleur: axiale ou terminale.

L’autre avantage dont Mendel a profitĂ© pour ses dĂ©couvertes Ă©tait la capacitĂ© d’autofĂ©condation de la plante de pois. Cela lui a permis de faire plus facilement les expĂ©riences de croisement et d’auto-croisement pour obtenir des lignes pures homozygotes.

Nous devons nous rappeler qu’Ă  l’Ă©poque de Mendel, on ignorait complètement ce qu’Ă©tait l’ADN, les gènes et les chromosomes.

Après avoir eu des gĂ©nĂ©rations paternelles aux caractĂ©ristiques diffĂ©rentes, il franchit ces lignĂ©es parentales et obtint la première gĂ©nĂ©ration filiale. C’est ce qu’on appelle une croix monohybride.

La première gĂ©nĂ©ration filiale ou F1 est caractĂ©risĂ©e en ne prĂ©sentant que la caractĂ©ristique de l’un des parents.

Héritage non mendélien

Bien que les principes Ă©tablis par Mendel aient largement contribuĂ© Ă  l’explication de la transmission des caractĂ©ristiques de gĂ©nĂ©ration en gĂ©nĂ©ration, il existe d’autres mĂ©canismes alternatifs d’hĂ©ritage.

Codominance

l'héritage non mendélien de codominance

Codominance de l’expression de l’allèle rouge et de l’allèle blanc chez le Dahlia sp.

La codominance est la condition dans laquelle l’individu hĂ©tĂ©rozygote prĂ©sente les caractĂ©ristiques des deux allèles, sans que l’un soit dominant sur l’autre. Autrement dit, les allèles pour le mĂŞme trait sont exprimĂ©s simultanĂ©ment. Par exemple, si une plante Ă  fleurs blanches est croisĂ©e avec une autre plante Ă  fleurs rouges, la première gĂ©nĂ©ration aura Ă  la fois des fleurs rouges et blanches.

Dominance incomplète

dominance incomplète lois de Mendel

Fleurs d’Antirrhinum majus Ă  dominance incomplète.

Lorsque le phĂ©notype qui apparaĂ®t chez les enfants est une combinaison intermĂ©diaire des deux parents. Cela signifie qu’aucun des allèles contrastĂ©s ne domine l’autre. C’est appelĂ© dominance incomplète.

Exemple: le muflier Antirrhinum majus

L’effet de la dominance incomplète peut ĂŞtre observĂ© dans le croisement des plantes de muflier Antirrhinum majus. Le croisement d’un parent homozygote avec des fleurs CRCR rouges et un autre parent homozygote avec des fleurs blanches CWCW produit une progĂ©niture avec des fleurs roses CRCW. Cependant, le rapport gĂ©notypique et phĂ©notypique de cet auto-croisement suit la proportionnalitĂ© selon Mendel:

Héritage lié au sexe

Il y a quelques caractères trouvĂ©s sur les chromosomes sexuels. En fait, l’hĂ©rĂ©ditĂ© des gènes liĂ©s au sexe est diffĂ©rente entre les hommes et les femmes. Chez l’homme, la femelle a les chromosomes XX et le mâle XY.

Exemple: hémophilie

Le gène du facteur VIII de coagulation est situĂ© sur le chromosome X chez l’homme. Lorsque ce gène subit une mutation, cette protĂ©ine ne fonctionne pas et des problèmes de coagulation surviennent avec des saignements, une maladie connue sous le nom de hĂ©mophilie. Une femelle avec l’un des allèles dĂ©fectueux XNXd peut avoir la progĂ©niture suivante avec un mâle XNY normal:

  • Une fille normale XNXN;
  • Un enfant XNY normal;
  • Une fille porteuse XNXd;
  • Un fils atteint d’hĂ©mophilie XdY.

Allèles multiples

Dans les expĂ©riences de Mendel, cela impliquait qu’il n’y avait que deux allèles pour un gène donnĂ©, dominant et rĂ©cessif. Cependant, il existe des caractères qui sont dĂ©terminĂ©s par plus de trois allèles dans une espèce.

Exemple: la couleur des lapins

Héritage non mendélien à allèles multiples lois de Mendel

La couleur des lapins est déterminée par quatre allèles différents.

Un exemple classique d’hĂ©ritage d’allèles multiples est la couleur du pelage des lapins. Il existe quatre allèles diffĂ©rents pour la couleur du pelage: C +, cch, ch et c.

Génotype Phénotype

C + C +Sauvage: marron
cchcchChinchilla: fourrure blanche aux pointes noires.
chchHimalaya: blanc avec du noir sur les pattes, le nez, les oreilles et la queue.
DCAlbinos: blanc aux yeux rouges.

Voir Ă©galement:

  • MĂ©iose
  • Les chromosomes

Exercices sur les lois de Mendel

1. À quoi ressemblera la génération F1?

Si un lapin mâle albinos et une biche brune s’accouplent. Ă€ quoi ressemblera la progĂ©niture?

Nous faisons les combinaisons probables en utilisant le graphique Punnet, en séparant les allèles de la mère dans les cases horizontales supérieures et les allèles du père dans les cases verticales à gauche:

C + C +
cc

C + cC + c
C + cC + c

Le rĂ©sultat est que 100% des enfants auront le gĂ©notype hybride hĂ©tĂ©rozygote C + c, et la couleur du pelage sera brune, qui est l’allèle dominant sur la couleur albinos.

2. À quoi ressemblera la génération F2?

Si deux lapins de la première gĂ©nĂ©ration filiale de l’annĂ©e prĂ©cĂ©dente sont accouplĂ©s, Ă  quoi ressemblera la deuxième gĂ©nĂ©ration filiale?

Nous faisons les combinaisons probables Ă  l’aide du graphique Punnet, sĂ©parant les allèles de la première gĂ©nĂ©ration filiale:

C + c
C +c

C + C +C + c
C + cDC

Le résultat est 75% de lapins bruns et 25%, avec la proportion suivante de génotypes: 1 C + C +: 2C + c: 1 cc.

3. Découvrez le génotype inconnu

Une plante Ă  fleurs rouges de gĂ©notype inconnu a Ă©tĂ© pollinisĂ©e avec du pollen d’une plante homozygote rĂ©cessive Ă  fleurs blanches. Deux plantes Ă  fleurs rouges et deux plantes Ă  fleurs blanches ont Ă©tĂ© obtenues en F1. Quel est le gĂ©notype du parent inconnu?

Une des manières de dĂ©couvrir le gĂ©notype des individus exprimant le phĂ©notype dominant est de les croiser avec des individus homozygotes rĂ©cessifs et d’analyser la progĂ©niture obtenue. Ceci est connu comme test de croisement ou test de croisement.

B? x bb =

b b
B?

BbBb
bébébébé

Dans ce cas, 50% de la descendance ont le phĂ©notype dominant (fleurs rouges: Bb) et 50% ont le phĂ©notype rĂ©cessif (fleurs blanches: bb). De ce rĂ©sultat, il s’ensuit que le gĂ©notype inconnu est hĂ©tĂ©rozygote pour le gène en question B? = Bb.

 

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