Hérédité: définition, facteur, types et exemples

Contenu

• Définition de l'hérédité en biologie
• Traits humains et hérédité
• Histoire de l'hérédité
• Hérédité et génétique
• Types d'hérédité
• Exemples d'hérédité
• Héritage non mendélien
• Autres modèles d'héritage
• Allèles létaux
• Hérédité et environnement
• Contributions de Mendels

Quand un parent aux yeux bleus et un parent aux yeux bruns transmettent leurs gènes à leurs enfants pour que leurs yeux soient de la couleur, c'est un exemple d'hérédité.

Les enfants héritent des gènes constitués par l'acide désoxyribonucléique (ADN) des parents et peuvent avoir les yeux bleus ou bruns. Cependant, la génétique est complexe et plusieurs gènes sont responsables de la couleur des yeux.

De même, de nombreux gènes déterminent d’autres caractéristiques telles que la couleur ou la taille des cheveux.

Définition de l'hérédité en biologie

L'hérédité est l'étude de la façon dont les parents transmettent leurs traits à leur progéniture par la génétique. De nombreuses théories sur l'hérédité ont existé et les concepts généraux de l'hérédité sont apparus avant même que les gens comprennent complètement les cellules.

Cependant, l'hérédité et la génétique modernes sont des domaines plus récents.

Bien que le fondement de l'étude des gènes soit apparu dans les années 1850 et tout au long du 19e siècle, il fut largement ignoré jusqu'au début du 20e siècle.

Traits humains et hérédité

Les traits humains sont des caractéristiques spécifiques qui identifient les individus. Les parents les transmettent par leurs gènes. Certains traits humains faciles à identifier sont la hauteur, la couleur des yeux, la couleur des cheveux, le type de cheveux, l'attachement du lobe de l'oreille et le roulement de la langue. Quand on compare traits communs vs traits peu communs, vous examinez généralement les traits dominants par rapport aux traits récessifs.

Par exemple, un trait dominant, tel que les cheveux bruns, est plus courant dans la population, tandis qu'un trait récessif, tel que les cheveux roux, l'est moins. Cependant, tous les traits dominants ne sont pas communs.

Si vous allez étudier la génétique, vous devez comprendre la relation entre l'ADN et héritable traits.

Les cellules de la plupart des organismes vivants ont l'ADN, qui est la substance qui compose vos gènes. Lorsque les cellules se reproduisent, elles peuvent transmettre la molécule d’ADN ou l’information génétique à la génération suivante. Par exemple, vos cellules possèdent le matériel génétique qui détermine si vous avez des cheveux blonds ou des cheveux noirs.

Votre génotype correspond aux gènes à l'intérieur des cellules, tandis que votre phénotype correspond aux traits physiques visibles et influencés à la fois par les gènes et l'environnement.

Il y a des variations parmi les gènes, donc les séquences d'ADN diffèrent. Variation génétique rend les gens uniques, et c'est un concept important dans la sélection naturelle, car les caractéristiques favorables ont plus de chances de survivre et de se transmettre.

Bien que des jumeaux identiques aient le même ADN, l'expression de leurs gènes peut varier. Si un jumeau reçoit plus de nutrition que l'autre, il ou elle peut être plus grand malgré les mêmes gènes.

Histoire de l'hérédité

Au début, les gens comprenaient l'hérédité d'un point de vue reproductif. Ils ont défini des concepts de base, tels que le pollen et les pistils de plantes ressemblant à l'œuf et au sperme de l'homme.

Malgré la multiplication de croisements hybrides chez les plantes et d’autres espèces, la génétique reste un mystère. Pendant de nombreuses années, ils ont cru que le sang transmettait l'hérédité. Même Charles Darwin pensait que le sang était responsable de l'hérédité.

Dans les années 1700, Carolus Linnaeus et Josef Gottlieb Kölreuter ont écrit sur le croisement de différentes espèces de plantes et ont découvert que les hybrides avaient des caractéristiques intermédiaires.

Le travail de Gregor Mendel dans les années 1860 a contribué à améliorer la compréhension de croisements hybrides et héritage. Il a réfuté les théories établies, mais son travail n'a pas été complètement compris lors de sa publication.

Erich Tschermak von Seysenegg, Hugo de Vries et Carl Erich Correns ont redécouvert le travail de Mendels au début du XXe siècle. Chacun de ces scientifiques a étudié les hybrides de plantes et est parvenu à des conclusions similaires.

Hérédité et génétique

La génétique est l'étude de l'héritage biologique, et Gregor Mendel est considéré comme son père. Il a établi les concepts clés de l'hérédité en étudiant les plantes de pois. Les éléments héréditaires sont des gènes et les traits sont des caractéristiques spécifiques, telles que la couleur des fleurs.

Souvent appelé héritage mendélien, ses découvertes ont établi la relation entre les gènes et les traits.

Mendel s'est concentré sur sept caractéristiques chez le pois: hauteur, couleur de la fleur, couleur du pois, forme du pois, forme de la gousse, couleur de la gousse et position de la fleur. Les pois étaient de bons sujets de test car ils avaient des cycles de reproduction rapides et étaient faciles à cultiver. Après avoir établi des lignées pures de pois, il a été en mesure de les croiser pour créer des hybrides.

Il a conclu que des traits tels que la forme des gousses étaient des éléments ou des gènes héréditaires.

Types d'hérédité

Les allèles sont les différentes formes d'un gène. Les variations génétiques telles que les mutations sont responsables de la création d'allèles. Les différences dans les paires de bases d'ADN peuvent également modifier la fonction ou le phénotype. Les conclusions de Mendels sur les allèles sont devenues la base de deux lois majeures de l'héritage: la loi de la ségrégation et le loi d'assortiment indépendant.

La loi de la ségrégation stipule que les paires d'allèles se séparent lorsque des gamètes se forment. La loi d'assortiment indépendant stipule que les allèles de différents gènes sont triés indépendamment.

Les allèles existent sous forme dominante ou récessive. Allèles dominants sont exprimés ou visibles. Par exemple, les yeux bruns sont dominants. D'autre part, allèles récessifs ne sont pas toujours exprimés ou visibles. Par exemple, les yeux bleus sont récessifs. Pour qu'une personne ait les yeux bleus, elle doit hériter de deux allèles.

Il est important de noter que les traits dominants ne sont pas toujours communs dans une population. Certaines maladies génétiques, telles que la maladie de Huntington, provoquée par un allèle dominant mais peu répandue dans la population, en sont un exemple.

Puisqu'il existe différents types d'allèles, certains organismes ont deux allèles pour un même trait. Homozygote signifie qu'il y a deux allèles identiques pour un gène, et hétérozygote signifie qu'il existe deux allèles différents pour un gène. Lorsque Mendel étudia ses plantes de pois, il découvrit que le F₂ génération (petits-enfants) a toujours eu un ratio de 3: 1 dans leurs phénotypes.

Cela signifie que le trait dominant est apparu trois fois plus souvent que le trait récessif.

Exemples d'hérédité

Carrés Punnett peut vous aider à comprendre les croisements homozygotes vs hétérozygotes et les croisements hétérozygotes vs hétérozygotes. Cependant, tous les croisements ne peuvent pas être calculés à l'aide de carrés de Punnett en raison de leur complexité.

Nommés d'après Reginald C. Punnett, les diagrammes peuvent vous aider à prévoir les phénotypes et les génotypes de la progéniture. Les carrés indiquent la probabilité de certaines croix.

Les conclusions générales de Mendel ont montré que les gènes transmettent l’hérédité. Chaque parent transfère la moitié de ses gènes à la progéniture. Les parents peuvent également donner différents ensembles de gènes à différentes progénitures. Par exemple, des jumeaux identiques ont le même ADN, mais pas leurs frères et soeurs.

Héritage non mendélien

Le travail de Mendel était précis mais simpliste. La génétique moderne a donc trouvé plus de réponses. Premièrement, les traits ne proviennent pas toujours d'un seul gène. Contrôle de plusieurs gènes traits polygéniques, tels que la couleur des cheveux, la couleur des yeux et la couleur de la peau. Cela signifie que plus d’un gène est responsable de vos cheveux bruns ou noirs.

Un gène peut également affecter plusieurs caractéristiques. C'est pléiotropie, et les gènes peuvent contrôler des traits non liés. Dans certains cas, la pléiotropie est liée à des maladies et à des troubles génétiques. Par exemple, la drépanocytose est une maladie génétique héréditaire qui affecte les globules rouges en les transformant en croissant.

En plus d'affecter les globules rouges, le trouble affecte le flux sanguin et d'autres organes. Cela signifie que cela a un impact sur plusieurs traits.

Mendel pensait que chaque gène n'avait que deux allèles. Cependant, il peut exister de nombreux allèles différents d'un gène. Les allèles multiples peuvent contrôler un gène. Un exemple de ceci est la couleur du pelage chez le lapin. Un autre exemple est le système de groupes sanguins ABO chez l'homme. Les gens ont trois allèles pour le sang: A, B et O. A et B sont dominants sur O, ils sont donc codominants.

Autres modèles d'héritage

La domination complète est le modèle décrit par Mendel. Il a vu un allèle dominant tandis que l'autre était récessif. L'allèle dominant était visible parce qu'il était exprimé. La forme de la graine chez le pois est un exemple de domination complète. les allèles ronds de la graine dominent ceux qui sont ridés.

Cependant, la génétique est plus complexe et une domination complète ne se produit pas toujours.

Dans dominance incomplète, un allèle n’est pas complètement dominant. Les Snapdragons sont un exemple classique de domination incomplète. Cela signifie que le phénotype de la progéniture semble se situer entre le phénotype des deux parents. Lorsqu'un snapdragon blanc et un snapdragon rouge se reproduisent, ils peuvent avoir des snapdragons roses. Lorsque vous croisez ces mousquetons roses, vous obtenez des résultats en rouge, blanc et rose.

Dans codominance, les deux allèles sont exprimés de manière égale. Par exemple, certaines fleurs peuvent être un mélange de différentes couleurs. Une fleur rouge et une fleur blanche peuvent produire une progéniture avec un mélange de pétales rouges et blancs. Les deux phénotypes des parents sont tous deux exprimés, de sorte que la progéniture possède un troisième phénotype qui les combine.

Allèles létaux

Certaines croix peuvent être mortelles. UNE allèle mortel peut tuer un organisme. Dans les années 1900, Lucien Cuenót a découvert que lorsqu'il croisait des souris jaunes avec des souris brunes, la progéniture était brune et jaune.

Cependant, quand il a croisé deux souris jaunes, la progéniture avait un ratio de 2: 1 au lieu du ratio de 3: 1 trouvé par Mendel. Il y avait deux souris jaunes pour une souris brune.

Cuenót a découvert que le jaune était la couleur dominante. Ces souris étaient donc des hétérozygotes. Cependant, environ un quart des souris issues du croisement d'hétérozygotes sont mortes au stade embryonnaire. C'est pourquoi le ratio était de 2: 1 au lieu de 3: 1.

Les mutations peuvent causer des gènes mortels. Bien que certains organismes puissent mourir au stade embryonnaire, d’autres peuvent vivre pendant des années avec ces gènes. Les humains peuvent également avoir des allèles mortels, et plusieurs troubles génétiques y sont liés.

Hérédité et environnement

Le devenir d’un organisme vivant dépend à la fois de son hérédité et de son environnement. Par exemple, la phénylcétonurie (PCU) est l’un des désordres génétiques dont l’homme peut hériter. La PCU peut provoquer des déficiences intellectuelles et d’autres problèmes, car l’organisme ne peut traiter l’acide aminé phénylalanine.

Si vous ne regardez que la génétique, vous vous attendriez à ce qu'une personne atteinte de PCU souffre toujours d'une déficience intellectuelle. Cependant, grâce au dépistage précoce chez les nouveau-nés, il est possible que les personnes atteintes de PCU vivent avec un régime alimentaire pauvre en protéines et ne développent jamais de problèmes de santé graves.

Lorsque vous examinez les facteurs environnementaux et la génétique, vous pouvez voir comment une personne vit peut influer sur l'expression des gènes.

Les hortensias sont un autre exemple de impact environnemental sur les gènes. Deux plantes d'hortensias portant les mêmes gènes peuvent avoir des couleurs différentes en raison du pH du sol. Les sols acides créent des hortensias bleus, tandis que les sols alcalins en produisent des roses. Les nutriments et les minéraux du sol ont également une influence sur la couleur de ces plantes. Par exemple, les hortensias bleus doivent avoir de l'aluminium dans le sol pour devenir de cette couleur.

Contributions de Mendels

Bien que les études de Gregor Mendels aient jeté les bases de davantage de recherches, la génétique moderne a élargi ses découvertes et découvert de nouveaux modèles d’héritage, tels que la dominance incomplète et la codominance.

Comprendre comment les gènes sont responsables des traits physiques que vous pouvez voir est un aspect crucial de la biologie. Des maladies génétiques à la sélection végétale, l'hérédité peut expliquer de nombreuses questions que les gens se posent sur le monde qui les entoure.