Structure et composition chimique de la Terre interne

Chapitre 4 : Complexité des relations entre gènes, phénotypes et environnement
voir TP6
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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 ?
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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 :
+ = 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.
Phénotype
Génotype
Groupes sanguins
Groupe A
A/A ou A/O
Maladie récessive
Sain
+/+ ou +/-

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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.
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La diversité phénotypique au sein d’une espèce est le résultat d’interactions complexes entre la
variabilité génétique et des facteurs environnementaux.