Les lois statistiques de la transmission des caractères héréditaires chez les diploïdes

★ Définitions :

• Gène : fragment d'ADN qui contrôle un caractère héréditaire précis.
• Allèle : version d'un gène donné qui peut varier d'un individu à un autre.
• Monohybridisme : Étude de la transmission d'un seul caractère héréditaire, la transmission d'un couple d'allèles.
• Dihybridisme : Étude de la transmission de deux caractères héréditaires, la transmission de deux couples d'allèles.
• Lignée pure : Lignée pour laquelle les caractères se retrouvent inchangés d'une génération à l'autre. Les individus d'une lignée pure sont homozygotes, ils possèdent pour un caractère donné sur les deux chromosomes homologues, deux allèles identiques d'un même gène.
• Lignée sauvage : Individu présentant un caractère très courant dans la nature (Opposition du caractère mutant).
• Hybridation : Croisement entre parents nettement différents, appartenant généralement à la même espèce. Il en résulte des descendants hybrides.
• Phénotype : Les caractères physiques et physiologiques d'un organisme.
• Génotype : La combinaison d'allèles pour tout caractère donné, ou la composition génétique entière d'un organisme.
• Homozygote : Un organisme qui a deux allèles identiques d'un gène donné. Exemple : A//A ou a//a.
• Hétérozygote : Un organisme qui a deux allèles différents d'un gène donné. Exemple : A//a.
• Test-cross (croisement-test) : C'est un croisement entre un individu récessif et un individu à génotype inconnu dont le phénotype est celui de l'allèle dominant. Pour différencier le génotype de l'individu phénotypiquement dominant.
• Backcross (croisement en retour ou rétrocroisement) : C'est un croisement entre un individu F1 hybride et un de ses parents homozygote. Un backcross peut correspondre à un test-cross si le parent avec lequel le croisement a été effectué, est de souche récessive.
• Croisement réciproque : Deux croisements impliquant deux parents dans lesquels, on change les phénotypes des parents en fonction de leur sexe (croisement 1 : mâle : [A] × femelle : [B] / croisement 2 : mâle : [B] × femelle : [A]).

★ Les lois de Mendel :

• La première loi : loi d'uniformité des hybrides : Tous les individus de la 1ère génération F1 (hybrides) sont phénotypiquement identiques (homogènes) et semblables à l'un des parents ayant le caractère dominant.
• La deuxième loi : loi de la pureté des gamètes : Lors de la formation des gamètes (Méiose), les facteurs héréditaires portant les deux formes du caractère étudié se séparent (ségrègent) dans les gamètes. Un gamète ne contient qu'un facteur de chaque caractère, on dit qu'il est pur.
• La troisième loi : loi de la ségrégation indépendante des allèles : Pendant la gamétogenèse, dans un croisement dihybride et au cours de la prophase I, chaque élément d'un couple d'allèles aura autant de chance de se retrouver avec l'une des deux éléments de l'autre couple d'allèles, c'est ce que l'on appelle ségrégation indépendante des allèles.

★ Monohybridisme (transmission d'un couple d'allèles)

Dominance

Codominance

Pour les caractères liés aux chromosomes sexuelles :

• Si un caractère est associé à la partie commune du chromosome X et du chromosome Y, sa transmission sera de mode autosomal ;
• Si un caractère est associé à la partie propre du chromosome X, il n'est présent qu'en un seul exemplaire chez le mâle (qui ne porte qu'un X) et en deux exemplaires chez la femelle ;
• Si un caractère est associé à la partie propre du chromosome Y, il sera présent que chez les mâles et aura une transmission de type toujours dominant.

Chez l’Homme, la drosophile et la plupart des organismes vivants :

• Le mâle : est hétérogamétique (XY) ; donne 2 types de gamètes.
• La femelle : homogamétique (XX) ; donne 1 type de gamète.

Chez d’autres organismes tel que les oiseaux, quelques poissons et certains insectes comme les papillons :

• Le mâle : est homogamétique (ZZ) ; donne 1 type de gamète.
• La femelle : est hétérogamétique (ZW) ; donne 2 types de gamètes.

Chez certains insectes (criquet, punaise...), les mâles sont hétérogamétiques, on les désigne par XO (le chromosome X n’a pas d’homologue). Alors que les femelles sont homogamétiques XX.

Chez d’autres espèces (poulet domestique), ce sont les femelles qui ne possèdent qu’un seul chromosome sexuel ZO, alors que les mâles sont homogamétiques ZZ.

★ Dihybridisme (transmission de deux couples d'allèles)

IV. La carte factorielle ou carte génétique

★ Définition : La carte factorielle ou génétique est la représentation linéaire de la localisation des gènes sur un chromosome, basée sur les fréquences de recombinaison.

★ Établissement de la carte factorielle :

Le pourcentage de recombinaison existant entre deux gènes liés, \((A, a)\) et \((B, b)\), reflète exactement la distance \((d)\) qui les sépare. L'unité de mesure utilisée est le centimorgan (cMg). \(1 \text{ cMg} = 1\%\) de recombinaisons.

★ Exemple :

Chez une variété de plantes, on a effectué trois séries de croisements pour réaliser l'étude des gènes A, B, et C, et on a obtenu les résultats suivants :

• \(AB/ab \times ab/ab \rightarrow 455[AB] + 58[Ab] + 62[aB] + 425[ab]\)
• \(BC/bc \times bc/bc \rightarrow 453[BC] + 41[Bc] + 39[bC] + 467[bc]\)
• \(AC/ac \times ac/ac \rightarrow 473[AC] + 21[Ac] + 19[aC] + 487[ac]\)

Dressez la carte chromosomique (comment ces gènes sont-ils disposés sur leur chromosome ?).