Structure et composition chimique de la Terre interne
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Chapitre 4 : Complexité des relations entre gènes, phénotypes et environnement voir TP6 IInnttrroodduuccttiioonn Nous avons vu que le phénotype est sous la dépendance du génotype. Pourquoi dit-on que les relations entre génotype et phénotype présentent une complexité ? En quoi le phénotype et le génotype sont-ils liés à l’environnement ? I- U Unn pphhéénnoottyyppee ppeeuutt aavvooiirr pplluussiieeuurrss ggéénnoottyyppeess ppoossssiibblleess 1- Deux allèles pour un gène dans les cellules diploïdes Un même gène peut exister sous la forme de nombreuses versions appelées allèles. Or chez les diploïdes, dont nous faisons partie (nous possédons 2n chromosomes), chaque gène se trouve présent en deux exemplaires dans chaque cellule. Lorsqu’un individu possède pour un gène donné deux allèles identiques, on dit qu’il est homozygote pour ce gène. Lorsqu’un individu possède pour un gène donné deux allèles différents, on dit qu’il est hétérozygote pour ce gène. Deux cas peuvent alors se présenter : -les deux allèles s’expriment : on parle de codominance exemple : groupe sanguin AB -l’un des allèles ne s’exprime pas : on dit qu’il est récessif et l’autre est dominant exemple : Groupes sanguins Maladie récessive Phénotype Groupe A Sain Génotype A/A ou A/O +/+ ou +/- + = allèle sain, - = allèle muté En raison de l’existence d’allèles récessifs et dominants, un même phénotype peut correspondre à plusieurs génotypes. 2- Plusieurs gènes pour un phénotype a) Exemple de la synthèse de mélanine Certaines substances comme la mélanine sont produites grâce à des voies métaboliques faisant intervenir plusieurs enzymes. Or la synthèse de chacune de ces enzymes est gouvernée par un gène donné. Toute mutation d’un gène lié à la synthèse d’une des enzymes intervenant dans cette voie métabolique provoque une absence de mélanine donc une dépigmentation ou albinisme. Il apparaît alors un phénotype particulier macroscopique. Le caractère « pigmentation normale de la peau » est donc déterminé par de nombreux gènes dans cette voie métabolique. b) Généralisation Un phénotype macroscopique donné résulte souvent de processus biologiques gouvernés par l’expression de plusieurs gènes. La mutation de l’un seulement de ces gènes peut altérer ce phénotype. Conclusion : Un même phénotype macroscopique peut donc correspondre à plusieurs génotypes. II- LLee pphhéénnoottyyppee ddééppeenndd ddee ll’’iinntteerraaccttiioonn eennttrree ggèènneess eett eennvviirroonnnneem meenntt 1- Exemple de la coloration du pelage La synthèse de mélanine peut être influencée par la température. C’est ainsi que chez le chat siamois, la tyrosinase inactivée aux températures les plus élevées ne permet la synthèse de mélanine qu’au niveau des extrémités : pattes, oreilles, bout de la queue. Chez le lièvre variable, la couleur blanche du pelage aux périodes froides est due à l’activité d’une autre enzyme qui détruit la tyrosinase empêchant la synthèse des pigments. Ainsi, en agissant sur l’expression des gènes ou sur l’activité des protéines, l’environnement peut modifier le phénotype. 2- Complexité des relations entre gènes et environnement Certains individus sont prédisposés à une maladie : ils sont hétérozygotes pour un ou plusieurs gènes de prédisposition. Si une mutation survient, le sujet devient homozygote et le risque de développer cette maladie s’accroît. Or, le risque de mutation est souvent lié à de nombreux facteurs : âge, mode de vie, alimentation… Exemple : maladies cardio-vasculaires favorisées par -gènes de prédisposition -tabac -alimentation riche -pas d’activité physique Conclusion : Chez un individu donné, l‘effet des allèles d’un gène va dépendre également de l’environnement. Ainsi, un génotype pourra être à l’origine de différents phénotypes. CCoonncclluussiioonn La diversité phénotypique au sein d’une espèce est le résultat d’interactions complexes entre la variabilité génétique et des facteurs environnementaux.
