chap 5 : reproduction sexuee et transmission des alleles

Thème 2 : Stabilité et variabilité des génomes et évolution
CHAP 5 : REPRODUCTION SEXUEE ET TRANSMISSION DES
ALLELES
I/ Transmission d’un caractère : le monohybridisme
A/ Rappel
Pour chaque gène il peut exister de nombreux allèles apparus par mutations. Sur chaque chromosome d’une paire
(individu diploïde), l’allèle peut être identique (homozygote) ou différent (hétérozygote).
Le plus souvent, lorsque 2 allèles sont présents, l’un des deux est dominant c’est à dire est le seul à s’exprimer au
niveau du phénotype. L’autre allèle est dit récessif.
Parfois les 2 allèles s’expriment (codominance) ou le phénotype est intermédiaire (dominance incomplète).
B/ Convention d’écriture
Le phénotype est indiqué entre crochets : [phénotype ] ; Le génotype est indiqué entre parenthèses : (génotype)
Chaque allèle (A et a) du génotype est séparé par une double barre : ( A//a)
2 gènes (A et B) sur le même chromosome : (AB//ab) ; 2 gènes sur des chromosomes différents : (A//a ; B//b)
Phénotype pour 2 caractères : [A ; B]
C/ Transmission d’un caractère : monohybridisme
Lors d’un croisement, le male et la femelle apportent chacun un chromosome de chaque paire et donc un allèle qui
peut être identique ou différent. Le phénotype des descendants de la première génération (F1) et des générations
suivantes (Fn) dépendra de leur génotype qui dépend lui-même des allèles présents dans les gamètes. On représente
les différentes possibilités de croisement en réalisant un tableau de croisement.
Figure 1 : transmission d’un caractère au cours de 2 générations après le croisement de deux homozygotes.
S FRAYON 2011
Thème 2 : Stabilité et variabilité des génomes et évolution
Dans le cas de la transmission d’un caractère dominant avec au départ deux individus homozygotes (un de
phénotype dominant et l’autre de phénotype récessif), la première génération sera homogène (100% de phénotype
dominant) et la génération F2 comportera 75% de phénotype dominant et 25% de phénotype récessif.
C/ L’intérêt du croisement test (test-cross ou back cross)
Les individus présentant un phénotype dominant peuvent être homozygote ou hétérozygote. On peut les
différencier en réalisant un croisement test c’est à dire en les croisant avec un individu récessif dont le génotype est
connu (2 allèles récessif). Les résultats du croisement permettent de déterminer le génotype de l’individu à tester.
Figure 3 : le résultat d’un test cross permet de déterminer le génotype de l’individu à tester. Le génotype de
l’individu récessif est forcement connu.
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Thème 2 : Stabilité et variabilité des génomes et évolution
II/ Transmission de 2 caractères : le dihybridisme
A/ Les gènes sont situées sur des chromosomes différents (gènes non liés)
Lors de la 1ere division de la méiose, les chromosomes homologues de chaque paire migrent de façon indépendante.
Cette migration indépendante aboutit à un brassage entre les chromosomes ou brassage interchromosomique. Le
nombre de gamète différents produits par ce processus est de 2n (n = nombre de paire de chro). Ainsi pour l’espèce
humaine, il existe plus de 8 millions de types de spermatozoïdes et d’ovules différents.
Figure 4 : Le brassage interchromosomique provient du comportement aléatoire des chromosomes lors de la 1ère
division de la méiose. Les 2 cas sont équiprobables ce qui aboutit à 4 types de gamètes équiprobables.
On retrouve ce cas lorsque l’on croise un individu double hétérozygote (hétérozygote pour 2 allèles) avec un
individu homozygote récessif et que les 2 gènes se situent sur des chromosomes différents.
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Thème 2 : Stabilité et variabilité des génomes et évolution
Figure 5 : Le brassage interchromosomique permet d’expliquer l’obtention de 4 types de gamètes chez l’individu
hétérozygote, ce qui aboutira à 4 phénotypes pour la descendance. Les 2 gènes ne sont pas liés (pas sur le même
chromosome).
B/ Les gènes sont situées sur le même chromosome (gènes liés)
Lors de la 1ere division de la méiose, les chromosomes homologues s’apparient de manière étroite (avant de se
séparer) pour former un doublet de chromosomes que l’on nomme un bivalent. Durant cette phase, on observe au
niveau des chromosomes des chiasmas c'est-à-dire des zones ou la chromatide de chaque chromosome d’une paire
se superposent. Dans certains cas il peut y avoir échange d’un fragment de chromatide : c’est le crossing over. Ce
crossing over est à l’origine d’un brassage de gènes entre gènes situés sur un même chromosome : c’est le brassage
intrachromosomique.
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Thème 2 : Stabilité et variabilité des génomes et évolution
Figure 6 : Le brassage intrachromosomique provient d’un crossing over lors de la 1ère division de la méiose. Les 2
cas ne sont pas équiprobables.
On retrouve ce cas lorsque l’on croise un individu double hétérozygote (hétérozygote pour 2 allèles) avec un
individu homozygote récessif et que les 2 gènes se situent sur des chromosomes différents.
Figure 7 : Résultat du croisement d’un double hétérozygote avec un double récessif (gènes liés). Le gène black (b)
est un gène qui amène la couleur noire du corps et qui se situe sur le même chromosome que le gène vg.
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Thème 2 : Stabilité et variabilité des génomes et évolution
C/ Bilan : 2 gènes = 2 cas possible
Lorsque l’on considère 2 gènes, on peut envisager 2 cas selon que les gènes se trouvent ou non sur le même
chromosome.
Dans le cas d’un croisement entre hétérozygote et homozygote récessif, on trouve des résultats très différents selon
ces 2 situations :
 quatre phénotypes en même proportion (25% de chaque) (2 phénotypes parentaux et 2 phénotypes
recombinants) => les 2 gènes sont indépendants (sur 2 chromosomes différents)
 quatre phénotypes dans des proportions différentes (2 phénotypes parentaux fortement présentés et 2
phénotypes recombinants en plus faible proportion) => Les 2 gènes sont liés (sur le même chromosome) et
les recombinants apparaissent suite au crossing-over.
III/ Brassage lors de la fécondation
La variabilité génétique est accrue par la réunion au hasard des gamètes lors de la fécondation. Effectivement, lors la
fécondation réunit au hasard 1 gamète male et 1 gamète femelle.
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