304 trOiSiÈMe partie La génétique
génotype. Nous illustrons ces notions à la figure 14.6. Notez
que le « phénotype » désigne tant les caractères physiologiques
que ceux qui sont directement liés à l’apparence. Par exemple,
il existe une variété de pois auxquels il manque la capacité
normale de s’autoféconder. Cette variation physiologique
(la non-autofécondation) est un phénotype.
Le croisement de contrôle
Supposons que nous ayons un pois à fleurs violettes de génotype inconnu. Comment pouvons-nous savoir s’il est homozygote (VV) ou hétérozygote (Vv), puisque les deux génotypes
produisent le même phénotype à fleurs violettes ? Pour déterminer le génotype, on peut croiser ce plant avec un plant de
pois à fleurs blanches (vv), qui ne produira que des gamètes
contenant l’allèle récessif (v). L’allèle dans le gamète reçu du
plant de génotype inconnu déterminera donc l’apparence des
descendants (figure 14.7). Si tous les individus issus du croisement ont des fleurs violettes (et pourvu que le nombre de
descendants soit suffisamment grand), on peut en déduire
que le plant à fleurs violettes est nécessairement homozygote pour l’allèle dominant, parce qu’un croise ment VV 3 vv ne
peut produire que des individus Vv. Si,
par contre, on trouve le phénotype à
fleurs violettes et celui à fleurs blanches
chez les descendants, le parent à fleurs
vio lettes est nécessairement hétérozygote.
En effet, les descendants issus d’un croisement Vv 3 vv présentent les phénotypes Vv et vv dans une proportion de
1 : 1. On appelle croisement de contrôle
(« testcross ») le croisement d’un individu de génotype inconnu et d’un homozygote récessif parce qu’il peut révéler
le génotype de cet organisme. Ce type
de croisement a été inventé par Mendel
et il demeure un outil essentiel pour
les généticiens.
La loi de l’assortiment
indépendant
Mendel a découvert la loi de la ségrégation à partir d’expériences portant sur
un seul caractère, comme la couleur des
fleurs. Tous les descendants de la génération F 1 obtenus par ses croisements de
parents de lignée pure sont dits monohybrides, ce qui signifie qu’ils sont tous
hétérozygotes pour ce caractère particulier (un seul caractère) suivi dans le
croise ment. Un croisement entre des
hétérozygotes de ce type est un croisement monohybride.
Mendel a découvert sa deuxième loi
de l’hérédité en observant deux caractères à la fois : la couleur et la forme des
graines. Chez le pois, les graines peuvent
être jaunes ou vertes, mais aussi rondes
ou ridées. Des croisements monohybrides
ont permis à Mendel de constater que l’allèle des graines
jaunes est dominant (J), alors que celui des graines vertes (j)
est récessif. Pour ce qui est de la forme des graines, l’allèle
des graines rondes est dominant (R) et celui des graines ridées,
récessif (r).
Que se passe-t-il si on hybride deux variétés de pois qui
diffèrent par ces deux caractères à la fois, c’est-à-dire si on
croise un parent à graines jaunes et rondes (JJRR) avec un
parent à graines vertes et ridées (jjrr) ? On sait que les plantes
de la génération F 1 seront des individus dihybrides, hétérozygotes pour les deux caractères suivis dans le croisement (JjRr).
Mais ces derniers – la couleur et la forme des graines – sont-ils
transmis ensemble des parents aux descendants ? Autrement
dit, les allèles J et R restent-ils toujours associés d’une génération à l’autre ou bien sont-ils transmis indé pendamment
l’un de l’autre ? La figure 14.8 (page 306) montre comment
un croisement dihybride, c’est-à-dire un croisement entre
des dihybrides de la génération F 1 , permet de déterminer
laquelle de ces deux hypothèses est la bonne.
VV
Vv
vv
Vv
×
Fleurs violettes
VV
Fleurs blanches
vv
V
Apparence :
Génotype :
Gamètes :
Apparence :
Génotype :
Gamètes :
Fleurs violettes
Vv
v
v
Gamètes femelles
d’un plant de
génération F 1 (Vv)
Gamètes mâles d’un plant
de génération F 1 (Vv)
V
v
v
V
V
v
V
3
: 1
Toutes les plantes d’une lignée pure
de génération parentale possèdent
des allèles identiques, soit VV ou vv.
Leurs gamètes (représentés par des
cercles) ne contiennent chacun qu’un
allèle du gène de la couleur des fleurs.
Dans ce cas-ci, tous les gamètes produits
par le même parent ont le même allèle.
Ce type de tableau, appelé grille de Punnett,
montre toutes les combinaisons possibles
d’allèles chez les descendants issus d’un
croisement F 1 × F 1 (Vv × Vv). Chaque case
représente un produit de la fécondation
qui a la même probabilité d’exister que
les autres. Par exemple, la case du coin
inférieur gauche montre la combinaison
génétique résultant de la fécondation
d’un gamète femelle
par un gamète
mâle
.
Le croisement des gamètes se fait
au hasard et aboutit à la proportion de 3 : 1
que Mendel a observée à la génération F 2 .
L’union des gamètes produit des
hybrides de la génération F 1 . Ceux-ci
reçoivent forcément une combinaison
d’allèles Vv. Comme l’allèle de la couleur
violette des fleurs est dominant, tous les
hybrides Vv ont des fleurs violettes.
Cependant, lorsque ces plantes produisent
à leur tour des gamètes, les deux allèles
se séparent. La moitié des gamètes reçoit
l’allèle V et l’autre moitié, l’allèle v.
1 2
1 2
Génération F 2
Génération F 1
Génération P
m Figure 14.5 La loi mendélienne de la ségrégation. Ce diagramme présente le génotype
des générations de la figure 14.3. Il montre le modèle de l’hérédité des allèles d’un même gène selon
Mendel. Chaque plante porte deux allèles du gène de la couleur des fleurs : l’un provient du « père »
et l’autre, de la « mère ». Pour élaborer une grille de Punnett qui prédit les descendants de la génération F 2 , on dresse la liste de tous les gamètes possibles d’un parent (ici, les femelles de la génération F 1 )
le long du côté gauche du carré et de tous les gamètes possibles de l’autre parent (ici, les mâles de
la génération F 1 ) en haut de la grille. Les cases représentent les descendants résultant de toutes
les unions possibles des gamètes mâles et femelles.
génotype. Nous illustrons ces notions à la figure 14.6. Notez
que le « phénotype » désigne tant les caractères physiologiques
que ceux qui sont directement liés à l’apparence. Par exemple,
il existe une variété de pois auxquels il manque la capacité
normale de s’autoféconder. Cette variation physiologique
(la non-autofécondation) est un phénotype.
Le croisement de contrôle
Supposons que nous ayons un pois à fleurs violettes de génotype inconnu. Comment pouvons-nous savoir s’il est homozygote (VV) ou hétérozygote (Vv), puisque les deux génotypes
produisent le même phénotype à fleurs violettes ? Pour déterminer le génotype, on peut croiser ce plant avec un plant de
pois à fleurs blanches (vv), qui ne produira que des gamètes
contenant l’allèle récessif (v). L’allèle dans le gamète reçu du
plant de génotype inconnu déterminera donc l’apparence des
descendants (figure 14.7). Si tous les individus issus du croisement ont des fleurs violettes (et pourvu que le nombre de
descendants soit suffisamment grand), on peut en déduire
que le plant à fleurs violettes est nécessairement homozygote pour l’allèle dominant, parce qu’un croise ment VV 3 vv ne
peut produire que des individus Vv. Si,
par contre, on trouve le phénotype à
fleurs violettes et celui à fleurs blanches
chez les descendants, le parent à fleurs
vio lettes est nécessairement hétérozygote.
En effet, les descendants issus d’un croisement Vv 3 vv présentent les phénotypes Vv et vv dans une proportion de
1 : 1. On appelle croisement de contrôle
(« testcross ») le croisement d’un individu de génotype inconnu et d’un homozygote récessif parce qu’il peut révéler
le génotype de cet organisme. Ce type
de croisement a été inventé par Mendel
et il demeure un outil essentiel pour
les généticiens.
La loi de l’assortiment
indépendant
Mendel a découvert la loi de la ségrégation à partir d’expériences portant sur
un seul caractère, comme la couleur des
fleurs. Tous les descendants de la génération F 1 obtenus par ses croisements de
parents de lignée pure sont dits monohybrides, ce qui signifie qu’ils sont tous
hétérozygotes pour ce caractère particulier (un seul caractère) suivi dans le
croise ment. Un croisement entre des
hétérozygotes de ce type est un croisement monohybride.
Mendel a découvert sa deuxième loi
de l’hérédité en observant deux caractères à la fois : la couleur et la forme des
graines. Chez le pois, les graines peuvent
être jaunes ou vertes, mais aussi rondes
ou ridées. Des croisements monohybrides
ont permis à Mendel de constater que l’allèle des graines
jaunes est dominant (J), alors que celui des graines vertes (j)
est récessif. Pour ce qui est de la forme des graines, l’allèle
des graines rondes est dominant (R) et celui des graines ridées,
récessif (r).
Que se passe-t-il si on hybride deux variétés de pois qui
diffèrent par ces deux caractères à la fois, c’est-à-dire si on
croise un parent à graines jaunes et rondes (JJRR) avec un
parent à graines vertes et ridées (jjrr) ? On sait que les plantes
de la génération F 1 seront des individus dihybrides, hétérozygotes pour les deux caractères suivis dans le croisement (JjRr).
Mais ces derniers – la couleur et la forme des graines – sont-ils
transmis ensemble des parents aux descendants ? Autrement
dit, les allèles J et R restent-ils toujours associés d’une génération à l’autre ou bien sont-ils transmis indé pendamment
l’un de l’autre ? La figure 14.8 (page 306) montre comment
un croisement dihybride, c’est-à-dire un croisement entre
des dihybrides de la génération F 1 , permet de déterminer
laquelle de ces deux hypothèses est la bonne.
VV
Vv
vv
Vv
×
Fleurs violettes
VV
Fleurs blanches
vv
V
Apparence :
Génotype :
Gamètes :
Apparence :
Génotype :
Gamètes :
Fleurs violettes
Vv
v
v
Gamètes femelles
d’un plant de
génération F 1 (Vv)
Gamètes mâles d’un plant
de génération F 1 (Vv)
V
v
v
V
V
v
V
3
: 1
Toutes les plantes d’une lignée pure
de génération parentale possèdent
des allèles identiques, soit VV ou vv.
Leurs gamètes (représentés par des
cercles) ne contiennent chacun qu’un
allèle du gène de la couleur des fleurs.
Dans ce cas-ci, tous les gamètes produits
par le même parent ont le même allèle.
Ce type de tableau, appelé grille de Punnett,
montre toutes les combinaisons possibles
d’allèles chez les descendants issus d’un
croisement F 1 × F 1 (Vv × Vv). Chaque case
représente un produit de la fécondation
qui a la même probabilité d’exister que
les autres. Par exemple, la case du coin
inférieur gauche montre la combinaison
génétique résultant de la fécondation
d’un gamète femelle
par un gamète
mâle
.
Le croisement des gamètes se fait
au hasard et aboutit à la proportion de 3 : 1
que Mendel a observée à la génération F 2 .
L’union des gamètes produit des
hybrides de la génération F 1 . Ceux-ci
reçoivent forcément une combinaison
d’allèles Vv. Comme l’allèle de la couleur
violette des fleurs est dominant, tous les
hybrides Vv ont des fleurs violettes.
Cependant, lorsque ces plantes produisent
à leur tour des gamètes, les deux allèles
se séparent. La moitié des gamètes reçoit
l’allèle V et l’autre moitié, l’allèle v.
1 2
1 2
Génération F 2
Génération F 1
Génération P
m Figure 14.5 La loi mendélienne de la ségrégation. Ce diagramme présente le génotype
des générations de la figure 14.3. Il montre le modèle de l’hérédité des allèles d’un même gène selon
Mendel. Chaque plante porte deux allèles du gène de la couleur des fleurs : l’un provient du « père »
et l’autre, de la « mère ». Pour élaborer une grille de Punnett qui prédit les descendants de la génération F 2 , on dresse la liste de tous les gamètes possibles d’un parent (ici, les femelles de la génération F 1 )
le long du côté gauche du carré et de tous les gamètes possibles de l’autre parent (ici, les mâles de
la génération F 1 ) en haut de la grille. Les cases représentent les descendants résultant de toutes
les unions possibles des gamètes mâles et femelles.