Contenu
- L'héritage mendélien fonctionne bien dans des situations simples
- Héritage non mendélien, explication et exemple
- Définition du génotype et du phénotype
- Une progéniture hétérozygote peut produire un phénotype intermédiaire
- Explication du fonctionnement de la domination incomplète
- Définition de l'héritage polygénique relative aux influences multiples sur les gènes et les allèles
- Exemples de dominance incomplète
Les organismes avancés tels que les animaux reçoivent deux ensembles de gènes, un ensemble de chaque parent. Alors que l’ensemble code génétique est identique, les parents ont souvent différentes versions du même gène. En conséquence, le code génétique hérité peut contenir des copies des deux versions. on peut être dominant tandis que l'autre peut être récessif.
Lorsqu'un seul gène produit un trait particulier dans un organisme, Héritage mendélien les règles s'appliquent. Ils ont été proposés pour la première fois par le moine autrichien Gregor Mendel au 19ème siècle et détaillent comment des gènes uniques sont hérités avec quelques règles simples. Mendel a travaillé avec des plantes de pois et a défini des allèles récessifs et dominants.
La plupart des caractéristiques de l'organisme ne sont toutefois pas produites par un seul gène. Au lieu de cela, de nombreux gènes influencent une caractéristique et certains gènes affectent plusieurs traits de l'organisme. Parce que les règles simples de Mendels ne s'appliquent pas dans de tels cas, héritage non mendélien traite de ces processus complexes. Lorsque Mendel a supposé que l'une des deux versions d'un gène était dominante, l'héritage non mendélien admet que, dans certains cas, la dominance est incomplète.
L'héritage mendélien fonctionne bien dans des situations simples
Gregor Mendels travaille avec des plantes de pois en se concentrant sur des traits observables tels que la couleur des fleurs et la forme des gousses. Mendel a tenté de déterminer quels gènes produisaient des fleurs pourpres et blanches et d'autres caractères de plante de pois. Il a choisi des traits principalement causés par un seul gène. en conséquence, il était capable d'expliquer l'héritage en termes simples.
Ses principales conclusions sont les suivantes:
Dans l'héritage médélien, les deux versions du gène héritées des parents sont appelées allèles. Les allèles peuvent être dominants ou récessifs. Un individu qui a un ou deux allèles dominants aura le trait codé par le gène dominant.
Pour les individus ayant deux allèles récessifs, le trait récessif apparaîtra. Selon Mendel, la présence ou l'absence de gènes uniques et de leurs allèles expliquait quels traits étaient présents chez les pois.
Héritage non mendélien, explication et exemple
Avant Mendel, la plupart des scientifiques pensaient que les traits étaient transmis en tant que mélange des traits des parents. Le problème était que, souvent, les enfants n’avaient pas ce mélange, par exemple lorsqu'un parent aux yeux bleus et un parent aux yeux bruns donnaient naissance à un enfant aux yeux bleus.
Mendel a suggéré que les traits résultaient de la présence ou de l'absence d'un allèle dominant. Sa théorie est toujours applicable pour les traits produits par un seul gène.
Par exemple, Mendel a prouvé que les pois avec un parent court et long ne produisaient pas de plants de longueur moyenne, mais seulement des plants de taille courte ou longue. Les plantes dont un parent avait des gousses lisses et l'autre dont les gousses étaient rugueuses ne produisaient pas de gousses légèrement ridées, mais plutôt des gousses lisses ou lisses.
Il y avait pas de mélange de traits.
La plupart des traits sont produits par plusieurs gènes, cependant. Par exemple, il existe de nombreuses plantes de différentes longueurs, pas seulement des plantes courtes ou longues. Quand une plante courte et une plante longue produisent une plante de longueur moyenne, cela doit être dû à l'influence de gènes multiples ou à un manque de domination complète par le gène dominant.
Ce type d'héritage est appelé héritage non mendélien.
Définition du génotype et du phénotype
La collection globale des gènes d’un organisme est la génotype tandis que la collection de traits observables produits par le génotype est appelée la phénotype. Les phénotypes sont basés sur le génotype mais peuvent être influencés par des facteurs environnementaux et par le comportement de l'organisme.
Par exemple, une plante peut avoir le génotype de croissance haute et touffue, mais si elle pousse dans un sol pauvre, elle peut encore être petite et clairsemée.
Les organismes qui ont deux allèles dominants ou deux allèles récessifs sont homozygote pour ce gène alors que ceux qui ont un allèle dominant et un allèle récessif sont hétérozygote. Cela devient important dans la transmission non mendélienne, car les organismes homozygotes ont une expression génique claire des deux allèles dominants ou récessifs et présentent le phénotype correspondant.
Dans les organismes hétérozygotes à allèle dominant et à allèle récessif, la relation dominante / récessive peut ne pas être complète et les deux allèles peuvent être exprimés à des degrés divers.
Les facteurs autres que le génotype qui influencent le phénotype sont les suivants:
L'interaction des allèles dominants et récessifs combinés aux facteurs environnementaux produit le phénotype à partir du génotype d'origine.
Une progéniture hétérozygote peut produire un phénotype intermédiaire
La nature complexe de l'héritage non mendélien repose sur le fait que de nombreux traits résultent d'influences provenant de nombreux gènes, facteurs environnementaux et comportements de l'organisme. En plus de ces influences, les allèles d'un gène peuvent produire différents phénotypes en raison des quatre mécanismes suivants:
Lorsqu'une dominance incomplète est présente pour un trait particulier, la progéniture hétérozygote peut avoir un mélange des traits de leurs parents et présenter un phénotype intermédiaire. Chez les humains, la couleur de la peau est un exemple de dominance incomplète car les gènes responsables de la production de mélanine et de peau claire ou foncée ne peuvent pas établir de dominance.
En conséquence, la progéniture a souvent une couleur de peau qui se situe entre les tons de peau des parents.
Explication du fonctionnement de la domination incomplète
Le mécanisme de la dominance incomplète a des effets légèrement différents lorsqu'il apparaît dans un seul gène par rapport à un génotype à plusieurs gènes ou polygénique.
Les différences possibles dans les phénotypes résultant de gènes à dominance incomplète incluent les variations suivantes:
Du fait de ces variations, une dominance incomplète peut entraîner une grande variété de phénotypes et peut aider à expliquer la variation continue de nombreux traits.
Mendel n'a pas observé de dominance incomplète dans ses expériences sur les pois, mais les mécanismes d'héritage non mendéliens, y compris la dominance incomplète, sont plus courants que l'héritage mendélien.
Définition de l'héritage polygénique relative aux influences multiples sur les gènes et les allèles
Les caractères uniques qui sont influencés par plusieurs gènes sont transmis à la progéniture par héritage polygénique. La couleur chez les animaux est souvent polygénique, et chaque gène contribue un peu à la création du phénotype final final. Au sein des gènes, il existe une différence supplémentaire entre les allèles, chaque paire d’allèles apportant un potentiel de quatre contributions différentes ainsi que des variations dues aux degrés de dominance et à l’expression des gènes.
Avec autant de facteurs, il est difficile de brosser un tableau précis de la formation d’un trait et de la contribution des gènes et des allèles. Les paires d'allèles sont toujours au même emplacement ou au même locus sur le chromosome, mais les gènes eux-mêmes sont plus difficiles à trouver.
Un gène contribuant pourrait être un gène lié à proximité du chromosome ou à l'autre extrémité. Certains gènes contributeurs pourraient se trouver sur d'autres chromosomes et ne pourraient être exprimés que dans certaines circonstances.
Influences polygéniques sur un trait peut inclure ce qui suit:
Toutes ces possibilités s’appliquent à chacun des gènes d’un trait qui a multiples influences génétiques. Le phénotype résultant peut être décrit en détail, mais les influences génétiques sous-jacentes exactes sont souvent moins claires.
Exemples de dominance incomplète
Bien que les règles de Mendels relatives à l'héritage des allèles soient généralement vraies et qu'elles fonctionnent même au niveau allélique pour les caractères comportant plusieurs gènes, les règles de l'héritage des gènes complets traits polygéniques sont beaucoup plus compliqués. Les traits polygéniques sont influencés par de nombreux facteurs qui affectent l'expression des gènes et la pénétrance.
Les exemples typiques chez l'homme sont les suivants:
La variation des traits polygéniques aide à expliquer les énormes différences de phénotypes observés chez les organismes avancés, y compris chez l’homme. Au lieu d'un gène unique donnant lieu à un trait spécifique, les mécanismes complexes de la transmission polygénique, y compris la domination incomplète, sont à la base de toute une gamme de caractéristiques.