chapitre 14 Mendel et le concept de gène 301
d’autres chercheurs l’avaient fait jusque-là, le mécanisme de
base de l’hérédité lui aurait échappé. C’est principalement
l’analyse de plantes de la génération F 2 issues de milliers de
croisements génétiques comme ceux-ci qui lui a permis de
déduire les deux principes fondamentaux de l’hérédité,
devenus loi de la ségrégation et loi de l’assortiment indépendant des caractères.
La loi de la ségrégation
Si le modèle de l’hérédité par mélange avait été exact, les
hybrides de la génération F 1 issus d’un croisement entre un
pois à fleurs violettes et un pois à fleurs blanches auraient eu
des fleurs d’un violet pâle, un caractère intermédiaire entre
ceux de la génération P. Notez que l’expérience de la figure 14.2
donne un résultat tout à fait différent : la génération F 1 possède des fleurs de la même couleur que le parent à fleurs violettes. Qu’est-il donc advenu de la contribution génétique du
pois à fleurs blanches chez les hybrides ? Si ce caractère avait
été perdu, les plantes de la génération F 1 auraient uniquement produit des descendants à fleurs violettes à la génération suivante (génération F 2 ). Or, quand Mendel laissait les
plantes hybrides de la génération F 1 s’autoféconder, puis
semait les graines qu’il avait récoltées, le caractère des fleurs
blanches réapparaissait à la génération F 2 .
Précisons ici que Mendel travaillait sur de très grands
échantillons et qu’il notait minutieusement ses résultats, en
comptant soigneusement le nombre d’individus dans chaque
groupe de plantes. En cela, il se distinguait de ses prédécesseurs dont certains avaient fait, au siècle précédent, des
recherches sur la même espèce que celle qu’il avait choisie,
mais sans quantifier leurs résultats. Ainsi, dans la génération F 2 , Mendel avait obtenu 705 plantes à fleurs violettes
et 224 plantes à fleurs blanches. Vous remarquerez qu’il y a
trois plantes à fleurs violettes pour une plante à fleurs blanches
(figure 14.3). Mendel en a déduit que le facteur héréditaire
des fleurs blanches ne disparaissait pas chez les plantes de la
génération F 1 , mais qu’il était en quelque sorte caché, ou
masqué, en présence du facteur des fleurs violettes. Selon la
terminologie de Mendel, les fleurs violettes sont un caractère
dominant et les fleurs blanches, un caractère récessif. L’apparition de plantes à fleurs blanches à la génération F 2 prouvait
que le facteur héréditaire déterminant les fleurs blanches n’avait
pas été dilué ou détruit par sa coexistence avec le facteur des
fleurs violettes chez les hybrides de la génération F 1 .
Mendel a observé le même schéma d’hérédité dans le cas
de six autres caractères du pois présentant chacun deux variations (tableau 14.1). Par exemple, lorsqu’il a effectué le croisement d’une variété de lignée pure qui produisait des graines
rondes (lisses) avec une autre qui produisait des graines ridées,
tous les hybrides de la génération F 1 formaient des graines
rondes ; il s’agissait donc du caractère dominant de la forme
des graines. À la génération F 2 , 75 % des plantes produisaient
des graines rondes et 25 %, des graines ridées, ce qui correspond à la proportion de trois pour un de la figure 14.3. Voyons
maintenant comment ses résultats expérimentaux ont permis
à Mendel de formuler la loi de la ségrégation. Dans notre discussion, nous utiliserons des expressions modernes à la place
de certains termes employés par Mendel (par exemple, nous
parlerons de « gène » plutôt que de « facteur héréditaire »).
Le modèle de Mendel
Mendel a élaboré un modèle pour expliquer la proportion
de trois contre un dans le schéma de l’hérédité, qu’il observait chez les descendants de la génération F 2 dans chacune
de ses expériences avec les plants de pois. Nous décrivons
quatre notions interdépendantes qui constituent le modèle ;
la quatrième est la loi de la ségrégation.
Premièrement : les variations des caractères génétiques s’expliquent par les formes différentes que les gènes peuvent avoir. Par
exemple, il existe deux formes du gène de la couleur des
fleurs du pois : l’une pour les fleurs violettes, l’autre pour les
MéthODe De recher che
. Figure 14.2
Le croisement de plants de pois
ApplICAtIon En croisant deux variétés d’un organisme appartenant
chacune à une lignée pure, les scientifiques peuvent étudier les modèles
de l’hérédité. Dans cet exemple, Mendel croisait des plants de pois dont
la couleur des fleurs variait.
teCHnIQue
Le carpelle
pollinisé
se développe
et donne un fruit
appelé gousse
3
Mise en terre
des graines
4
Dépôt de pollen
contenant les
spermatozoïdes
qui proviennent des
étamines d’une fleur
blanche sur le carpelle
contenant l’oosphère
d’une fleur violette
2
Génération
parentale
(P)
Carpelle
Ablation
des étamines
d’une fleur
violette
1
Étamines
résultAts Lorsqu’une fleur violette est fécondée avec le pollen d’une
fleur blanche, les hybrides de première génération ont tous des fleurs
violettes. On obtient le même résultat si on effectue un croisement réciproque, c’est-à-dire si on place le pollen de fleurs violettes dans des
fleurs blanches.
Première
génération
filiale (F 1 )
Observation
des descendants : ils
possèdent
tous des
fleurs
violettes.
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d’autres chercheurs l’avaient fait jusque-là, le mécanisme de
base de l’hérédité lui aurait échappé. C’est principalement
l’analyse de plantes de la génération F 2 issues de milliers de
croisements génétiques comme ceux-ci qui lui a permis de
déduire les deux principes fondamentaux de l’hérédité,
devenus loi de la ségrégation et loi de l’assortiment indépendant des caractères.
La loi de la ségrégation
Si le modèle de l’hérédité par mélange avait été exact, les
hybrides de la génération F 1 issus d’un croisement entre un
pois à fleurs violettes et un pois à fleurs blanches auraient eu
des fleurs d’un violet pâle, un caractère intermédiaire entre
ceux de la génération P. Notez que l’expérience de la figure 14.2
donne un résultat tout à fait différent : la génération F 1 possède des fleurs de la même couleur que le parent à fleurs violettes. Qu’est-il donc advenu de la contribution génétique du
pois à fleurs blanches chez les hybrides ? Si ce caractère avait
été perdu, les plantes de la génération F 1 auraient uniquement produit des descendants à fleurs violettes à la génération suivante (génération F 2 ). Or, quand Mendel laissait les
plantes hybrides de la génération F 1 s’autoféconder, puis
semait les graines qu’il avait récoltées, le caractère des fleurs
blanches réapparaissait à la génération F 2 .
Précisons ici que Mendel travaillait sur de très grands
échantillons et qu’il notait minutieusement ses résultats, en
comptant soigneusement le nombre d’individus dans chaque
groupe de plantes. En cela, il se distinguait de ses prédécesseurs dont certains avaient fait, au siècle précédent, des
recherches sur la même espèce que celle qu’il avait choisie,
mais sans quantifier leurs résultats. Ainsi, dans la génération F 2 , Mendel avait obtenu 705 plantes à fleurs violettes
et 224 plantes à fleurs blanches. Vous remarquerez qu’il y a
trois plantes à fleurs violettes pour une plante à fleurs blanches
(figure 14.3). Mendel en a déduit que le facteur héréditaire
des fleurs blanches ne disparaissait pas chez les plantes de la
génération F 1 , mais qu’il était en quelque sorte caché, ou
masqué, en présence du facteur des fleurs violettes. Selon la
terminologie de Mendel, les fleurs violettes sont un caractère
dominant et les fleurs blanches, un caractère récessif. L’apparition de plantes à fleurs blanches à la génération F 2 prouvait
que le facteur héréditaire déterminant les fleurs blanches n’avait
pas été dilué ou détruit par sa coexistence avec le facteur des
fleurs violettes chez les hybrides de la génération F 1 .
Mendel a observé le même schéma d’hérédité dans le cas
de six autres caractères du pois présentant chacun deux variations (tableau 14.1). Par exemple, lorsqu’il a effectué le croisement d’une variété de lignée pure qui produisait des graines
rondes (lisses) avec une autre qui produisait des graines ridées,
tous les hybrides de la génération F 1 formaient des graines
rondes ; il s’agissait donc du caractère dominant de la forme
des graines. À la génération F 2 , 75 % des plantes produisaient
des graines rondes et 25 %, des graines ridées, ce qui correspond à la proportion de trois pour un de la figure 14.3. Voyons
maintenant comment ses résultats expérimentaux ont permis
à Mendel de formuler la loi de la ségrégation. Dans notre discussion, nous utiliserons des expressions modernes à la place
de certains termes employés par Mendel (par exemple, nous
parlerons de « gène » plutôt que de « facteur héréditaire »).
Le modèle de Mendel
Mendel a élaboré un modèle pour expliquer la proportion
de trois contre un dans le schéma de l’hérédité, qu’il observait chez les descendants de la génération F 2 dans chacune
de ses expériences avec les plants de pois. Nous décrivons
quatre notions interdépendantes qui constituent le modèle ;
la quatrième est la loi de la ségrégation.
Premièrement : les variations des caractères génétiques s’expliquent par les formes différentes que les gènes peuvent avoir. Par
exemple, il existe deux formes du gène de la couleur des
fleurs du pois : l’une pour les fleurs violettes, l’autre pour les
MéthODe De recher che
. Figure 14.2
Le croisement de plants de pois
ApplICAtIon En croisant deux variétés d’un organisme appartenant
chacune à une lignée pure, les scientifiques peuvent étudier les modèles
de l’hérédité. Dans cet exemple, Mendel croisait des plants de pois dont
la couleur des fleurs variait.
teCHnIQue
Le carpelle
pollinisé
se développe
et donne un fruit
appelé gousse
3
Mise en terre
des graines
4
Dépôt de pollen
contenant les
spermatozoïdes
qui proviennent des
étamines d’une fleur
blanche sur le carpelle
contenant l’oosphère
d’une fleur violette
2
Génération
parentale
(P)
Carpelle
Ablation
des étamines
d’une fleur
violette
1
Étamines
résultAts Lorsqu’une fleur violette est fécondée avec le pollen d’une
fleur blanche, les hybrides de première génération ont tous des fleurs
violettes. On obtient le même résultat si on effectue un croisement réciproque, c’est-à-dire si on place le pollen de fleurs violettes dans des
fleurs blanches.
Première
génération
filiale (F 1 )
Observation
des descendants : ils
possèdent
tous des
fleurs
violettes.
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