chapitre 14 Mendel et le concept de gène 305
Quelle que soit l’hypothèse qui est juste, les plantes de la
génération F 1 auront le génotype JjRr et les deux phénotypes
dominants (graines jaunes et rondes). L’étape clé de cette
expérience consiste à observer ce qui se passe lorsque les
plantes de la génération F 1 s’autofécondent et produisent la
génération F 2 . Si les hybrides transmettent une combinaison
d’allèles identique à celle qu’ils ont reçue de la génération P,
les hybrides de la génération F 1 ne produiront alors que deux
catégories de gamètes, JR et jr. Selon cette hypothèse de
l’« assortiment dépendant », la proportion des phénotypes de
la génération F 2 sera de 3 : 1, comme dans un croisement
monohybride (voir la partie gauche de la figure 14.8).
Selon l’autre hypothèse, les deux paires d’allèles subissent
une ségrégation indépendante. Autrement dit, les gènes peuvent
se trouver regroupés dans les gamètes selon n’importe quelle
combinaison allélique, tant que chaque gamète reçoit un
gène de chaque caractère. Dans cet exemple, il devrait y avoir
quatre catégories de gamètes produites en quantités égales
par une plante de la génération F 1 : JR, Jr, jR et jr. Si des gamètes
mâles des quatre catégories fécondent des gamètes femelles
des quatre catégories, les allèles formeront 16 combi naisons
(soit 4 3 4) dont les probabilités de se réaliser à la génération F 2 sont égales, comme le montre la grille de Punnett,
à droite dans la figure 14.8. Ces combinaisons donneront
quatre catégories de phénotypes selon une proportion de
9 : 3 : 3 : 1 (
9
⁄16 de graines jaunes et rondes,
3
⁄16 de graines vertes et
rondes,
3
⁄16 de graines jaunes et ridées, et
1
⁄16 de graines vertes
et ridées). Lorsqu’il a effectué cette expérience et classé les
individus de la génération F 2 , Mendel a obtenu des résultats
proches de la proportion phénotypique prévue de 9 : 3 : 3 : 1.
Ces résultats expérimentaux confirment l’hypothèse selon
laquelle les allèles d’un gène – déterminant la couleur ou la
forme des graines dans cet exemple – se répartissent dans les
gamètes indépendamment des allèles des autres gènes.
Mendel est allé plus loin encore : il a effectué divers croisements dihybrides en combinant deux des sept caractères qu’il
étudiait chez le pois, et il a observé chaque fois une proportion
phénotypique de 9 : 3 : 3 : 1 à la génération F 2 . Cependant,
vous pouvez remarquer à la figure 14.8 que chaque caractère
pris séparément présente une proportion phénotypique de 3 :1
(
3
⁄ 4 de graines jaunes pour
1
⁄4 de graines vertes ;
3
⁄4 de graines
rondes pour
1
⁄4 de graines ridées). Pour chaque caractère pris
individuellement, la ségrégation se réalise comme dans un
croisement monohybride. Les résultats des expériences de
Mendel sur les croisements dihybrides constituent le fondement de ce qu’on appelle aujourd’hui la loi de l’assortiment
indépendant des caractères, qui s’énonce ainsi : chacune des
paires d’allèles se sépare indépendamment des autres paires au
moment de la formation des gamètes.
m Figure 14.6 Génotypes et phénotypes. En regroupant les individus
de la génération F 2 résultant d’un croisement pour étudier la couleur des
fleurs selon le phénotype, on obtient un rapport phénotypique de 3 :1.
Par rapport au génotype, toutefois, il y a en fait deux catégories de plantes
à fleurs violettes, VV (homozygote) et Vv (hétérozygote), ce qui donne
un rapport génotypique de 1 : 2 :1.
Génotype
Phénotype
Fleurs violettes
Fleurs violettes
Fleurs violettes
Fleurs blanches
Rapport 3 :1
1
3
VV
(homozygote)
Vv
(hétérozygote)
Vv
(hétérozygote)
vv
(homozygote)
Rapport 1: 2 :1
1
2
1
MéthODe De recher che
. Figure 14.7
Le croisement de contrôle
ApplICAtIon Un organisme qui présente un phénotype dominant
(comme les fleurs violettes chez le pois) peut être soit hétérozygote, soit
homozygote pour l’allèle dominant. Pour connaître son génotype, les
généticiens peuvent effectuer un croisement de contrôle.
teCHnIQue Dans un croisement de contrôle, on croise l’individu de génotype inconnu avec un organisme exprimant le phénotype récessif (comme
les fleurs blanches chez le pois), et donc nécessairement homozygote.
Ensuite, on prédit les résultats possibles à l’aide d’une grille de Punnett.
Phénotype dominant,
génotype inconnu :
VV ou Vv ?
ou
Prédictions
Phénotype récessif,
génotype connu :
vv
Si le parent à fleurs
violettes est VV
Si le parent à fleurs
violettes est Vv
Gamètes mâles
Gamètes
femelles
Gamètes
femelles
Gamètes mâles
×
Vv
Vv
Vv
Vv
Vv
V
Vv
vv
vv
V
V
v
v
v
v
v
résultAts En mettant en correspondance les résultats avec l’une ou
l’autre des prédictions, on peut identifier le génotype parental inconnu (soit
VV ou Vv dans cet exemple). Dans ce croisement de contrôle, on a déposé
du pollen d’un plant à fleurs blanches sur les carpelles d’un plant à fleurs
violettes ; le croisement réciproque aurait conduit aux mêmes résultats.
ou
Tous les descendants
ont des fleurs violettes
des descendants
ont des fleurs violettes,
des fleurs blanches
1 2
1 2
Quelle que soit l’hypothèse qui est juste, les plantes de la
génération F 1 auront le génotype JjRr et les deux phénotypes
dominants (graines jaunes et rondes). L’étape clé de cette
expérience consiste à observer ce qui se passe lorsque les
plantes de la génération F 1 s’autofécondent et produisent la
génération F 2 . Si les hybrides transmettent une combinaison
d’allèles identique à celle qu’ils ont reçue de la génération P,
les hybrides de la génération F 1 ne produiront alors que deux
catégories de gamètes, JR et jr. Selon cette hypothèse de
l’« assortiment dépendant », la proportion des phénotypes de
la génération F 2 sera de 3 : 1, comme dans un croisement
monohybride (voir la partie gauche de la figure 14.8).
Selon l’autre hypothèse, les deux paires d’allèles subissent
une ségrégation indépendante. Autrement dit, les gènes peuvent
se trouver regroupés dans les gamètes selon n’importe quelle
combinaison allélique, tant que chaque gamète reçoit un
gène de chaque caractère. Dans cet exemple, il devrait y avoir
quatre catégories de gamètes produites en quantités égales
par une plante de la génération F 1 : JR, Jr, jR et jr. Si des gamètes
mâles des quatre catégories fécondent des gamètes femelles
des quatre catégories, les allèles formeront 16 combi naisons
(soit 4 3 4) dont les probabilités de se réaliser à la génération F 2 sont égales, comme le montre la grille de Punnett,
à droite dans la figure 14.8. Ces combinaisons donneront
quatre catégories de phénotypes selon une proportion de
9 : 3 : 3 : 1 (
9
⁄16 de graines jaunes et rondes,
3
⁄16 de graines vertes et
rondes,
3
⁄16 de graines jaunes et ridées, et
1
⁄16 de graines vertes
et ridées). Lorsqu’il a effectué cette expérience et classé les
individus de la génération F 2 , Mendel a obtenu des résultats
proches de la proportion phénotypique prévue de 9 : 3 : 3 : 1.
Ces résultats expérimentaux confirment l’hypothèse selon
laquelle les allèles d’un gène – déterminant la couleur ou la
forme des graines dans cet exemple – se répartissent dans les
gamètes indépendamment des allèles des autres gènes.
Mendel est allé plus loin encore : il a effectué divers croisements dihybrides en combinant deux des sept caractères qu’il
étudiait chez le pois, et il a observé chaque fois une proportion
phénotypique de 9 : 3 : 3 : 1 à la génération F 2 . Cependant,
vous pouvez remarquer à la figure 14.8 que chaque caractère
pris séparément présente une proportion phénotypique de 3 :1
(
3
⁄ 4 de graines jaunes pour
1
⁄4 de graines vertes ;
3
⁄4 de graines
rondes pour
1
⁄4 de graines ridées). Pour chaque caractère pris
individuellement, la ségrégation se réalise comme dans un
croisement monohybride. Les résultats des expériences de
Mendel sur les croisements dihybrides constituent le fondement de ce qu’on appelle aujourd’hui la loi de l’assortiment
indépendant des caractères, qui s’énonce ainsi : chacune des
paires d’allèles se sépare indépendamment des autres paires au
moment de la formation des gamètes.
m Figure 14.6 Génotypes et phénotypes. En regroupant les individus
de la génération F 2 résultant d’un croisement pour étudier la couleur des
fleurs selon le phénotype, on obtient un rapport phénotypique de 3 :1.
Par rapport au génotype, toutefois, il y a en fait deux catégories de plantes
à fleurs violettes, VV (homozygote) et Vv (hétérozygote), ce qui donne
un rapport génotypique de 1 : 2 :1.
Génotype
Phénotype
Fleurs violettes
Fleurs violettes
Fleurs violettes
Fleurs blanches
Rapport 3 :1
1
3
VV
(homozygote)
Vv
(hétérozygote)
Vv
(hétérozygote)
vv
(homozygote)
Rapport 1: 2 :1
1
2
1
MéthODe De recher che
. Figure 14.7
Le croisement de contrôle
ApplICAtIon Un organisme qui présente un phénotype dominant
(comme les fleurs violettes chez le pois) peut être soit hétérozygote, soit
homozygote pour l’allèle dominant. Pour connaître son génotype, les
généticiens peuvent effectuer un croisement de contrôle.
teCHnIQue Dans un croisement de contrôle, on croise l’individu de génotype inconnu avec un organisme exprimant le phénotype récessif (comme
les fleurs blanches chez le pois), et donc nécessairement homozygote.
Ensuite, on prédit les résultats possibles à l’aide d’une grille de Punnett.
Phénotype dominant,
génotype inconnu :
VV ou Vv ?
ou
Prédictions
Phénotype récessif,
génotype connu :
vv
Si le parent à fleurs
violettes est VV
Si le parent à fleurs
violettes est Vv
Gamètes mâles
Gamètes
femelles
Gamètes
femelles
Gamètes mâles
×
Vv
Vv
Vv
Vv
Vv
V
Vv
vv
vv
V
V
v
v
v
v
v
résultAts En mettant en correspondance les résultats avec l’une ou
l’autre des prédictions, on peut identifier le génotype parental inconnu (soit
VV ou Vv dans cet exemple). Dans ce croisement de contrôle, on a déposé
du pollen d’un plant à fleurs blanches sur les carpelles d’un plant à fleurs
violettes ; le croisement réciproque aurait conduit aux mêmes résultats.
ou
Tous les descendants
ont des fleurs violettes
des descendants
ont des fleurs violettes,
des fleurs blanches
1 2
1 2