cinq parties des découvertes de Mendel étaient une divergence importante par rapport aux théories communes de l’époque et étaient la condition préalable à l’établissement de ses règles.
- Les caractères sont unitaires, c’est-à-dire discrets, par exemple: violet contre Blanc, Grand contre nain. Il n’y a pas de plante de taille moyenne ou de fleur violet clair.
- Les caractéristiques génétiques ont des formes alternatives, chacune héritée de l’un des deux parents. Aujourd’hui, nous appelons ces allèles.
- un allèle est dominant sur l’autre. Le phénotype reflète l’allèle dominant.,
- les gamètes sont créés par ségrégation aléatoire. Les individus hétérozygotes produisent des gamètes avec une fréquence égale des deux allèles.
- différents traits ont un assortiment indépendant. En termes modernes, les gènes ne sont pas liés.
selon la terminologie usuelle, nous nous référons ici aux principes d’héritage découverts par Gregor Mendel sous le nom de lois Mendéliennes, bien que les généticiens d’aujourd’hui parlent également de règles Mendéliennes ou de principes Mendéliens, car il existe de nombreuses exceptions résumées sous le terme collectif d’héritage non mendélien.,
Caractéristiques Mendel, dans ses expériences
P-Génération et F1-Génération: L’allèle dominant pour le rouge-violet fleur masque l’effet phénotypique de l’allèle récessif pour les fleurs blanches. Génération F2: le trait récessif de la génération P réapparaît phénotypiquement chez les individus homozygotes avec le trait génétique récessif.,
Myosotis: la Couleur et la distribution de couleurs sont héritées de façon indépendante., tégument des graines (blanc, gris ou brun, avec ou sans taches violettes)
lorsqu’il a croisé des plantes de race blanche et de pois à fleurs violettes (la génération parentale ou P) par pollinisation artificielle, la couleur de la fleur résultante N’était pas un mélange., Plutôt que d’être un mélange des deux, les descendants de la première génération (génération F1) étaient tous à fleurs violettes. Par conséquent, il a appelé ce trait biologique dominant. Lorsqu’il a permis l’autofécondation dans la génération F1 uniforme, il a obtenu les deux couleurs dans la génération F2 avec un rapport fleur pourpre / fleur blanche de 3 : 1. Dans certains des autres personnages aussi l’un des traits était dominant.
il conçoit alors l’idée d’unités d’hérédité, qu’il appelle des « facteurs »héréditaires., Mendel a découvert qu’il existe d’autres formes de facteurs—maintenant appelés gènes—qui expliquent les variations des caractéristiques héréditaires. Par exemple, le gène de la couleur des fleurs chez les pois existe sous deux formes, l’une pour le violet et l’autre pour le blanc. Les « formes » alternatives sont maintenant appelées allèles. Pour chaque trait, un organisme hérite de deux allèles, l’un de chaque parent. Ces allèles peuvent être identiques ou différents. Un organisme qui possède deux allèles identiques pour un gène est dit homozygote pour ce gène (et est appelé un homozygote)., Un organisme qui possède deux allèles différents d’un gène est dit hétérozygote pour ce gène (et est appelé un hétérozygote).
Mendel a émis l’hypothèse que les paires d’allèles se séparent aléatoirement, ou se séparent, les unes des autres pendant la production des gamètes dans la plante à graines (ovule) et la plante à pollen (sperme). Parce que les paires d’allèles se séparent pendant la production de gamètes, un spermatozoïde ou un ovule ne porte qu’un allèle pour chaque trait hérité. Lorsque le sperme et l’ovule s’unissent à la fécondation, chacun apporte son allèle, rétablissant l’état apparié dans la progéniture., Mendel a également constaté que chaque paire d’allèles se sépare indépendamment des autres paires d’allèles pendant la formation des gamètes.
Le génotype d’un individu est composée de nombreux allèles qu’il possède. Le phénotype est le résultat de l’expression de toutes les caractéristiques génétiquement déterminées par ses allèles ainsi que par son environnement. La présence d’un allèle ne signifie pas que le trait sera exprimé chez l’individu qui le possède., Si les deux allèles d’une paire héréditaire diffèrent (l’état hétérozygote), alors l’un détermine l’apparence de l’organisme et est appelé allèle dominant; l’autre n’a aucun effet notable sur l’apparence de l’organisme et est appelé allèle récessif.,
| Droit | Définition |
|---|---|
| Droit de la domination et de l’homogénéité | Certains allèles sont dominants tandis que d’autres sont récessifs; d’un organisme, avec au moins un allèle dominant volonté d’affichage de l’effet de l’allèle dominant. |
| loi de ségrégation | pendant la formation des gamètes, les allèles de chaque gène se séparent les uns des autres de sorte que chaque gamète ne porte qu’un allèle pour chaque gène., |
| loi de l’assortiment indépendant | les gènes de différents traits peuvent se séparer indépendamment lors de la formation des gamètes. |
la Loi de la Domination et UniformityEdit
génération F1: Tous les individus ont le même génotype et même phénotype exprimant le caractère dominant (rouge).
génération F2: les phénotypes de la deuxième génération montrent un rapport 3 : 1.,
dans le génotype 25% sont homozygotes avec le trait dominant, 50% sont des porteurs génétiques hétérozygotes du trait récessif, 25% sont homozygotes avec le trait génétique récessif et exprimant le charakter récessif.
Dans Mirabilis jalapa et Antirrhinum majus sont des exemples pour les intermédiaires de l’héritage. Comme on le voit dans la génération F1, les plantes hétérozygotes ont des fleurs « rose clair » – un mélange de » rouge « et de »blanc »., La génération F2 montre un rapport 1:2 : 1 de rouge : rose clair: blanc
Si deux parents sont accouplés entre eux et diffèrent par une caractéristique génétique pour laquelle ils sont tous les deux homozygotes (chacun de race pure), tous les descendants de la première génération (F1) sont égaux à la caractéristique examinée dans le génotype et le phénotype montrant le trait dominant. Cette règle d’uniformité ou de réciprocité s’applique à tous les individus de la génération F1.,
le principe de l’héritage dominant découvert par Mendel stipule que chez un hétérozygote, l’allèle dominant provoquera le « masquage » de l’allèle récessif: c’est-à-dire non exprimé dans le phénotype. Ce n’est que si un individu est homozygote par rapport à l’allèle récessif que le trait récessif sera exprimé. Par conséquent, un croisement entre un organisme homozygote dominant et un organisme homozygote récessif donne un organisme hétérozygote dont le phénotype ne présente que le trait dominant.
la progéniture F1 des croisements de pois de Mendel ressemblait toujours à l’une des deux variétés parentales., Dans cette situation de « dominance complète », l’allèle dominant avait le même effet phénotypique qu’il soit présent en une ou deux copies.
Mais pour certaines caractéristiques, les hybrides F1 ont une apparence entre les phénotypes des deux variétés parentales. Un croisement entre deux plantes de four o’clock (Mirabilis jalapa) montre une exception au principe de Mendel, appelée dominance incomplète. Les fleurs des plantes hétérozygotes ont un phénotype quelque part entre les deux génotypes homozygotes., En cas d’hérédité intermédiaire (dominance incomplète) dans la génération F1, le principe D’uniformité du génotype et du phénotype de Mendel s’applique également. Des recherches sur l’héritage intermédiaire ont été effectuées par d’autres scientifiques. Le premier était Carl Correns avec ses études sur Mirabilis jalapa.,
loi de ségrégation des genesmodifier
un carré de Punnett pour L’une des expériences de Mendel sur les plantes de pois – autofécondation de la génération F1
la Loi de ségrégation des gènes s’applique lorsque deux individus, hétérozygotes pour un certain trait sont croisés, pour exemple d’hybrides de la génération F1. La progéniture de la génération F2 diffère par le génotype et le phénotype, de sorte que les caractéristiques des grands-parents (génération P) se reproduisent régulièrement., Dans un héritage dominant-récessif, en moyenne 25% sont homozygotes avec le trait dominant, 50% sont hétérozygotes montrant le trait dominant dans le phénotype (porteurs génétiques), 25% sont homozygotes avec le trait récessif et expriment donc le trait récessif dans le phénotype. Le rapport génotypique est de 1 : 2 : 1, le rapport phénotypique est de 3: 1.
dans l’exemple de la plante de pois, le « B » majuscule représente l’allèle dominant pour la fleur pourpre et le « b » minuscule représente l’allèle récessif pour la fleur blanche. La plante pistil et la plante pollinique sont toutes deux des hybrides F1 avec le génotype « B b »., Chacun a un allèle pour le violet et un allèle pour le blanc. Dans la progéniture, dans les plantes F2 du Punnett-square, trois combinaisons sont possibles. Le rapport génotypique est de 1 BB : 2 Bb: 1 bb. Mais le rapport phénotypique des plantes à fleurs violettes à celles à fleurs blanches est de 3: 1 en raison de la dominance de l’allèle pour le violet. Les plantes homozygotes « b b » sont à fleurs blanches comme l’un des grands-parents de la génération P.,
en cas de dominance incomplète, la même ségrégation des allèles a lieu dans la génération F2, mais ici aussi les phénotypes montrent un rapport de 1 : 2 : 1, car les hétérozygotes sont différents en phénotype des homozygotes car l’expression génétique d’un allèle compense partiellement l’expression manquante de l’autre allèle. Il en résulte un héritage intermédiaire qui a été décrit plus tard par d’autres scientifiques.
dans certaines sources de la littérature, le principe de ségrégation est cité comme « première loi »., Néanmoins, Mendel a fait ses expériences de croisement avec des plantes hétérozygotes après avoir obtenu ces hybrides en croisant deux plantes de race pure, découvrant d’abord le principe de dominance et d’uniformité.
la preuve moléculaire de la ségrégation des gènes a ensuite été trouvée par l’observation de la méiose par deux scientifiques indépendants, le botaniste allemand Oscar Hertwig en 1876, et le zoologiste Belge Edouard Van Beneden en 1883. La plupart des allèles sont situés dans les chromosomes du noyau cellulaire., Les chromosomes paternels et maternels sont séparés dans la méiose, car pendant la spermatogenèse, les chromosomes sont séparés sur les quatre spermatozoïdes qui proviennent d’un spermatozoïde mère, et pendant l’ovogenèse, les chromosomes sont répartis entre les corps polaires et l’ovule. Chaque organisme individuel contient deux allèles pour chaque trait. Ils se séparent (se séparent) pendant la méiose de telle sorte que chaque gamète ne contienne qu’un seul des allèles. Lorsque les gamètes s’unissent dans le zygote, les allèles-un de la mère et un du père-sont transmis à la progéniture., Une progéniture reçoit ainsi une paire d’allèles pour un trait en héritant des chromosomes homologues des organismes parents: un allèle pour chaque trait de chaque parent. Les individus hétérozygotes avec le trait dominant dans le phénotype sont des porteurs génétiques du trait récessif.
Droit des Indépendants AssortmentEdit
la Ségrégation et de l’assortiment indépendant sont cohérents avec la théorie chromosomique de l’hérédité.,
lorsque les parents sont homozygotes pour deux caractères génétiques différents (llSS et LL sP sP), leurs enfants de la génération F1 sont hétérozygotes aux deux Locus et ne présentent que les phénotypes dominants (Ll s sP). Génération P: chaque parent possède un trait dominant et un trait récessif de race pure (homozygote). Dans cet exemple, la couleur du pelage Uni est indiquée par S (dominant), les taches Piébales par sP (récessif), tandis que la longueur du pelage est indiquée par L (court, dominant) ou l (long, récessif). Tous les individus sont égaux en génotype et phénotype., Dans la génération F2, toutes les combinaisons de couleur de pelage et de longueur de fourrure se produisent: 9 sont à poil court avec une couleur unie, 3 sont à poil court avec des taches, 3 sont à poil long avec une couleur unie et 1 est à poil long avec des taches. Les traits sont hérités indépendamment, de sorte que de nouvelles combinaisons peuvent se produire. Rapport de nombre moyen des phénotypes 9: 3:3: 1
par exemple 3 paires de chromosomes homologues permettent 8 combinaisons possibles, Toutes également susceptibles de se déplacer dans le gamète pendant la méiose. C’est la principale raison de l’assortiment indépendant., L’équation pour déterminer le nombre de combinaisons possibles étant donné le nombre de paires homologues = 2x (x = nombre de paires homologues)
la Loi de L’assortiment indépendant stipule que les allèles pour des traits séparés sont passés indépendamment les uns des autres. C’est biologique, le choix d’un allèle pour un trait de caractère n’a rien à voir avec la sélection d’un allèle pour toute autre caractéristique. Mendel a trouvé un soutien à cette loi dans ses expériences croisées dihybrid. Dans ses croisements monohybrid, un rapport 3:1 idéalisé entre les phénotypes dominants et récessifs a résulté., Dans les croisements dihybrid, cependant, il a trouvé un rapport 9:3:3:1. Ceci montre que chacun des deux allèles est hérité indépendamment de l’autre, avec un rapport phénotypique de 3:1 pour chacun.
l’assortiment indépendant se produit dans les organismes eucaryotes pendant la métaphase I méiotique, et produit un gamète avec un mélange des chromosomes de l’organisme. La base physique de l’assortiment indépendant de chromosomes est l’orientation aléatoire de chaque chromosome bivalent le long de la plaque de métaphase par rapport aux autres chromosomes bivalents., Parallèlement au croisement, l’assortiment indépendant augmente la diversité génétique en produisant de nouvelles combinaisons génétiques.
Il existe de nombreux écarts par rapport au principe de l’assortiment indépendant en raison de liaison génétique.
sur les 46 chromosomes d’une cellule humaine diploïde normale, la moitié sont maternellement dérivés (de l’ovule de la mère) et l’autre moitié sont paternellement dérivés (du sperme du Père). Cela se produit lorsque la reproduction sexuée implique la fusion de deux gamètes haploïdes (l’ovule et le sperme) pour produire un zygote et un nouvel organisme, dans lequel chaque cellule a deux ensembles de chromosomes (diploïdes)., Au cours de la gamétogenèse, le complément normal de 46 chromosomes doit être réduit de moitié à 23 pour que le gamète haploïde résultant puisse se joindre à un autre gamète haploïde pour produire un organisme diploïde.
dans l’assortiment indépendant, les chromosomes qui en résultent sont triés au hasard parmi tous les chromosomes maternels et paternels possibles. Parce que les zygotes se retrouvent avec un mélange au lieu d’un « ensemble » prédéfini de l’un ou l’autre parent, les chromosomes sont donc considérés comme assortis indépendamment. En tant que tel, le zygote peut se retrouver avec n’importe quelle combinaison de chromosomes paternels ou maternels., Pour les gamètes humains, avec 23 chromosomes, le nombre de possibilités est de 223 ou 8 388 608 combinaisons possibles. Cela contribue à la variabilité génétique de la progéniture. Généralement, la recombinaison des gènes a des implications importantes pour de nombreux processus évolutifs.