Les lois statistiques de la transmission des caractères héréditaires chez les diploïdes : Analyse et interprétation des croisements

La transmission des caractères héréditaire induit la transmission des gènes et allèles qui doit être soumise à différentes lois et règles permettant de prévoir les différents phénotypes et génotypes chez la descendance.

• Quelles sont les lois contrôlant la transmission de l’information génétique ?
• Quelles seraient les différents cas de cette transmission et comment peut-on les distinguer ?

L’étude de la transmission d’un seul caractère héréditaire (monohybridisme) ou plusieurs caractères se base sur des croisements qui doivent être analysées et interprétées.

Pour analyser ou interpréter les résultats d'un croisement on aura besoin d'utiliser quelques concepts et symboles que présente la vidéo suivante.

Comment analyser et interpréter les croisements ?

Rappel :

Caractère héréditaire : trait, marque ou particularité d’une espèce ou d’une personne qui se transmet de génération a l’autre.

Génotype :  c’est la combinaison d’allèles d’un individu. On le représente comme suit : A//A, a//a, …

Phénotype : ensemble des caractères résultant de l’expression de génotype. Le phénotype s’écrit entre crochets [ ].

L'analyse

L’analyse des croisements se base, généralement, sur les données du premier croisement et doit comporter les données suivantes :

 l’hybridisme 

Le degré de l’hybridisme concerne le nombre de caractères transmissibles qui font l’objet de l’étude. Généralement on distingue entre deux cas d’hybridisme :

- Le monohybridisme : la différence entre les parents et leur descendance concerne un seul caractère qui apparait en phénotypes différents.

-Le dihybridisme : les différences phénotypiques concernent deux caractères héréditaires.

Remarque : 

Hybride= Hétérozygote

Homozygote : Individu dont les cellules contient en double exemplaire du même allèle d’un gène donné (A//A, a//a…).

Hétérozygote : c’est lorsque les cellules contiennent deux allèles différents d’un gène donné (A//a…).

 

 La pureté des lignées parentales.

On qualifie une lignée de pure si l’ensemble des individus qui la constituent ne change pas de phénotype du (des) caractère(s) étudié(s) durant les différents croisements et dans l’ensemble des générations.

Pour déterminer la pureté des deux lignées parentales on s’appuie sur la première loi de Mendel dont l’énoncé est le suivant :

« Si les individus de la première génération (F1) sont hybrides (issues de deux parents différents) et homogènes (présentant tous le même phénotype) et ressemblent à l’un de deux parents, les parents sont de lignées pures »

انتباه

Un individu de lignée (souche) pure doit être génotypiquement homozygote (son génotype comporte deux allèles identiques pour chaque gène).

Détermination de l’allèle dominant et l’allèle récessif du même gène.

Rappel :

Allèle :  version d’un gène donne qui peut varier d’un individu à un autre.

Gène : fragment d’ADN qui contrôle un caractère héréditaire précis.

- Un allèle est qualifié de dominant s’il est exprimé en phénotype.

- l’allèle sera récessif si, malgré sa présence au niveau du génotype, n’est pas exprimé en phénotype en présence de l’autre allèle (dominant)

La détermination du niveau de dominance se base sur l’exploitation du premier croisement entre les deux parents originaux :

Si, dans le cas d’un croisement entre deux parents de lignées pures, la F1 présente un phénotype donné, l’allèle responsable de se phénotype est le dominant alors que l’allèle restant du même gène sera récessif.

 Remarque :

Généralement, on symbolise les deux allèles du gène comme suit :

- Une lettre majuscule pour l’allèle dominant.

- Une lettre minuscule pour l’allèle récessif.

 

 Détermination de la nature du chromosome porteur du  gène étudié(s).

Au niveau du caryotype (carte chromosomique) d’un individu diploïde, les chromosomes se présentent sous deux natures :

- Chromosomes autosomaux : chromosomes non sexuels, qui forment la majorité des paires (22 paires chez l’espèce humaine).

-Chromosomes gonosomiques : chromosomes sexuels, généralement deux chromosomes. Chez les mâles X et Y (généralement sauf chez quelques espèces) qui sont différents (taille et gènes). Chez les femelles X et X identiques (exceptées quelques espèces)

Comment déterminer la nature du chromosome porteur du gène étudié ?

En utilisant, toujours les résultats du premier croisement :

- Si la génération F1 reste homogène malgré l’on refait le croisement entre les deux parents en inversant leurs phénotypes : le chromosome porteur du gène est non sexuel.

- Si le croisement inverse entre les deux parents originaux donne en F1 de nouveaux résultats différent du premier croisement et qui font apparaitre une répartition des phénotypes selon le sexe (les mâles avec un phénotype différents de toutes les femelles) le chromosome porteur du gène est alors sexuel et dont on détermine son type X ou y.

Détermination de l’indépendance ou la liaison des gènes étudiés :

D’autre données doivent être ajoutés à cette analyse lorsqu’il s’agit du cas du dihybridisme et qui concernent la relation entre les deux gènes : indépendants ou liés. On peut déduire cette relation entre les gènes en se basant sur le « test cross » ou le « back cross ».

Remarque :

dans le cas ou l’individus testeur est le propre parent, on parle de back cross.

L’interprétation.

Après l’analyse, on sera invité à interpréter les résultats de la transmission des caractères héréditaires selon deux cas :

• La transmission d’un seul caractère (Monohybridisme)
• La transmission de deux caractères (dihybridisme)

De façon générale, l’interprétation des différents croisements se fait toujours à la base de la même structure :

Remarque :

l’échiquier de croisement est un outil qui facilite l’obtention des génotypes des différents œufs issus du croisement. On n’en aura besoin que lorsque l’un des deux parents (ou les deux à la fois) produits plus d’un seul type de gamètes.

 Le monohybridisme