Liens génétiques: types, groupes et caractéristiques des liens génétiques

Lisez cet article pour en savoir plus sur le couplage génétique: types, groupes et caractéristiques du couplage génétique!

La liaison est le phénomène de certains gènes qui restent ensemble au cours de l'héritage d'une génération à l'autre sans changement ni séparation du fait de leur présence sur le même chromosome. La liaison a été suggérée pour la première fois par Sutton et Boveri (1902-1903) lorsqu'ils ont proposé la fameuse «théorie chromosomique de l'héritage».

Courtoisie d'image: mun.ca/biology/scarr/MGA2-9-3a_smc.jpg

Bateson et Punnet (1906), travaillant sur Sweet Pea, ont constaté que les facteurs de certains personnages ne montraient pas un assortiment indépendant. Ils ont ensuite soutenu que, puisque Sweet Pea ne possède que quelques paires de chromosomes homologues, un chromosome doit posséder plusieurs facteurs qui doivent être transmis ensemble.

C'est Morgan (1910) qui a clairement établi et défini les liens sur la base de ses expériences d'élevage chez Drosophila melanogaster. En 1911, Morgan et Castle ont proposé la théorie chromosomique du couplage. Il déclare que

(i) Les gènes liés se trouvent dans le même chromosome.

(ii) Ils se trouvent dans une séquence linéaire dans le chromosome.

(iii) Il y a une tendance à maintenir la combinaison parentale de gènes sauf pour des croisements occasionnels.

(iv) La force de la liaison entre deux gènes est inversement proportionnelle à la distance qui les sépare, c'est-à-dire que deux gènes liés présentent une fréquence de croisement plus élevée si la distance les séparant est supérieure et une fréquence plus faible si la distance est faible.

Les gènes liés sont les gènes qui se trouvent sur le même chromosome, tandis que les gènes non liés sont ceux trouvés sur différents chromosomes. Les gènes liés et non liés peuvent être facilement identifiés à partir d'expériences de sélection. Les gènes non liés présentent un assortiment indépendant, un rapport di-hybride de 9: 3: 3: 1 et un rapport croisé de di-hybride ou de test double de 1: 1: 1: 1 avec deux types parentaux et deux types recombinants.

Les gènes liés ne montrent pas d'assortiment indépendant mais restent ensemble et sont hérités en bloc ne produisant que des descendants de type parental. Ils donnent un rapport di-hybride de 3: 1 et un rapport de test croisé de 1: 1.

Rapport Di-hybride de deux gènes liés

Types de liaison:

La liaison est de deux types, complète et incomplète.

1. Lien complet (Morgan, 1919):

Les gènes situés sur le même chromosome ne se séparent pas et sont hérités ensemble au fil des générations en raison de l'absence de croisement. Le couplage complet permet d’hériter en tant que telle la combinaison des traits parentaux. Il est rare mais a été signalé chez des drosophiles mâles et certains autres organismes hétérogamétiques.

Exemple 1:

Une femelle de reproduction pure à ailes normales aux yeux rouges (type sauvage), Drosophila, est croisée avec un mâle à œil violet récessif homozygote et un vestigial ailé. Les descendants ou les individus de la génération F ₁ ont les yeux rouges hétérozygotes et les ailes normales. Lorsque les hommes F ₁ sont croisés sur une femme récessive homozygote (yeux violets et ailés vestigiaux), seuls deux types d'individus sont produits: yeux rouges à ailes normales et yeux violets ailés dans le rapport de 1: 1 (phénotypes parentaux uniquement). De même lors de la consanguinité des individus F ₁, les types recombinants sont absents. En pratique, ce rapport d’essai 1: 1 n’est jamais atteint car la liaison totale est rare.

Exemple 2:

Chez Drosophila, les gènes du corps gris et des longues ailes dominent le corps noir et les ailes vestigiales (courtes). Si les mouches Drosophila (GL / GL) à corps long et gris à chair pure sont croisées avec des mouches à corps noir à corps noir (gl / gl), le rapport F ₂ présente un rapport de phénotypes parentaux de 3: 1 (3 corps gris à corps long et un corps noir vestigial ailé).

Ceci s’explique en supposant que des gènes de couleur de corps et de longueur d’aile se retrouvent sur le même chromosome et sont complètement liés.

2. Lien incomplet:

Les gènes présents dans le même chromosome ont tendance à se séparer en raison du croisement et produisent donc une descendance recombinante en plus du type parental. Le nombre d'individus recombinants est généralement inférieur au nombre attendu dans l'assortiment indépendant. Dans un assortiment indépendant, les quatre types (deux types parentaux et deux types recombinants) représentent chacun 25%. En cas de liaison, chacun des deux types parentaux est supérieur à 25% tandis que chacun des types recombinants est inférieur à 25%.

Exemple 1:

Une femme homozygote dominante, de type normal aux ailes rouges ou sauvages, aux yeux rouges, est croisée en mâle récessif homozygote aux yeux pourpres et en vestigial ailé. La progéniture ou les individus F ₁ ont les yeux rouges hétérozygotes et les ailes normales. Les femelles F ₁ sont testées croisées avec des mâles récessifs homozygotes. Il ne donne pas le rapport 1: 1: 1: 1. Au lieu de cela, le rapport s'avère être 9: 1: 1: 8. Cela montre que les deux gènes ne se sont pas séparés indépendamment l'un de l'autre. Les données obtenues par Bridges (1916) sont les suivantes:

Seuls 9, 3% des types recombinants ont été observés, ce qui est assez différent de 50% des recombinants en cas d’assortiment indépendant. Cela montre que, dans les ovocytes du F ₁, certaines générations de chromatides ne se croisent que pendant que la majorité est conservée intacte. Cela produit 90, 7% des types parentaux dans la descendance.

Exemple 2:

Chez Sweet Pea (Lathyrus odoratus), la couleur de la fleur bleue (B) est dominante sur la couleur de la fleur rouge (b), tandis que le trait du pollen long (L) est dominant sur le pollen rond (1). Une plante de pois sucré hétérozygote pour la couleur de ses fleurs bleues et son pollen long (BbLl) a été croisée avec une plante à fleurs rouges à double récessivité à pollen rond (bbll). C'est semblable au test cross. Si les gènes des deux traits ne sont pas liés, la progéniture doit avoir quatre phénotypes (Bleu long, Bleu rond, Rouge long et Rouge rond) dans le rapport 1: 1: 1: 1 (25% chacun). Si les deux gènes sont complètement liés, la progéniture doit avoir les deux types parentaux (Bleu Long et Rouge Rond) dans un rapport de 1: 1 (50% chacun).

Les recombinants ne doivent pas apparaître. Cependant, dans le croisement ci-dessus, Bateson et Punnett (1906) ont trouvé des types à la fois parental et recombinant, mais avec des fréquences différentes dans le rapport 7: 1: 1: 7 (7 + 7 types parentaux et 1 + 1 recombinants).

Seuls 12, 6% de types recombinants ont été observés par rapport au pourcentage attendu de 50% en cas d’assortiment indépendant. Par conséquent, les gènes sont liés mais subissent une recombinaison due à un croisement dans certains cas.

Exemple 3:

Morgan et ses étudiants ont découvert que les gènes liés présentent des recombinaisons variées, certaines étant plus étroitement liées que d'autres. (I) Chez la drosophile, croisement d'une femelle au corps jaune (Y) et à yeux blancs (W) avec une peau rouge au yeux brun (Y ⁺ ) Le mâle (W ⁺ ) a produit F ₁ comme étant brun aux yeux rouges. Lors de l’intercroissance de la descendance F ₁, Morgan a observé que les deux gènes ne ségrégeaient pas indépendamment l’un de l’autre et que, par conséquent, le rapport F ₂ s'écartait significativement du rapport 9: 3: 3: 1 attendu. Il a trouvé 98, 7% de parents et seulement 1, 3% de recombinants (Fig. 5.18). (ii) Dans un second croisement chez la drosophile entre une femelle aux yeux blancs et une femelle ailée miniature (wwmm) avec des mâles de type sauvage ou des yeux ailés rouges (w ⁺ w ⁺ m ⁺ m ⁺ ) normaux, tous les F ₁ étaient de type sauvage, c’est-à-dire aux yeux rouges et aux ailes normales. Une mouche femelle F ₁ a ensuite été croisée avec un mâle à ailes blanches et à ailes blanches. 62, 8% de la descendance était de type parental alors que 37, 2% étaient des recombinants (Fig. 5.19).

Groupes de liaison:

Un groupe de liaison est un groupe de gènes liés organisé de manière linéaire qui sont normalement hérités ensemble sauf pour le croisement.

Il correspond à un chromosome qui porte une séquence linéaire de gènes liés et hérités ensemble. Comme les deux chromosomes homologues possèdent des gènes similaires ou alléliques sur les mêmes locus, ils constituent le même groupe de liaison. Par conséquent, le nombre de groupes de liaison présents chez un individu correspond au nombre de chromosomes dans son un génome (tous les chromosomes si paires haploïdes ou homologues si diploïdes). C'est ce qu'on appelle le principe de limitation des groupes de liaison.

La drosophile Drosophila melanogaster a quatre groupes de liaison (4 paires de chromosomes), l’être humain 23 groupes de liaison (23 paires de chromosomes), Pois sept groupes de liaison (7 paires de chromosomes), Neurospora 7 groupes de liaison (7 chromosomes), Mucor 2 groupes de liaison (2 chromosomes), Escherichia coli, un groupe de liaison (un pro-chromosome ou un nucléoïde) alors que le maïs a 10 groupes de liaison (10 paires de chromosomes).

La taille du groupe de liaison dépend de la taille du chromosome. Le plus petit chromosome aura naturellement un groupe de liaison plus petit, tandis que le plus long aura un groupe de liaison plus long. Cela dépend de la quantité d'hétérochromatine présente dans le chromosome. Ainsi, le chromosome Y de l'homme possède 231 gènes alors que le chromosome 1 humain en possède 2969.

parce qu’il ne leur permet pas d’apporter librement tous les caractères souhaitables d’une même variété, v) il dilue l’utilisation des caractères souhaitables si des caractères indésirables sont également présents sur le même groupe de liaisons, par exemple, les graines faiblement ginning et nues ou les graines floues et taux élevé d'égrenage dans le coton américain, (vi) Les gènes marqueurs ou les gènes qui expriment leur effet en début de croissance peuvent indiquer l'effet d'un gène lié qui doit exprimer tardivement, par exemple, la lamina ondulée et la panicule plus grosse chez Millet

Couplage sexuel ou héritage lié au sexe:

Le couplage sexuel ou l'héritage lié au sexe est la transmission des caractères et de leurs gènes déterminants, ainsi que des gènes déterminants pour le sexe, qui sont portés par les chromosomes sexuels et qui, par conséquent, sont hérités ensemble d'une génération à l'autre. Le chromosome Y du mâle porte moins de gènes avec le TDF. Le chromosome X, commun aux hommes et aux femmes, porte un certain nombre de gènes.

Tous les personnages liés au sexe présentent un héritage croisé. Il a été découvert par Morgan (1910) lorsqu'il a étudié la transmission du trait de couleur des yeux rouge-blanc (localisation des gènes sur les chromosomes). L'hémophilie et le daltonisme sont deux maladies humaines liées au sexe.

Traits liés au sexe:

Ce sont ces traits dont les gènes déterminants se retrouvent sur les chromosomes sexuels. Tous les traits liés au sexe présents sur un chromosome sexuel sont hérités ensemble.

Traits sexuels limités:

Ce sont des traits autosomiques qui sont exprimés dans un sexe particulier en réponse aux hormones sexuelles bien que leurs gènes se retrouvent également dans l'autre sexe, par exemple la sécrétion de lait chez les femelles de mammifères, la calvitie chez les hommes. Le gène de la calvitie se comporte de manière autosomique dominante chez les hommes et autosomique récessif chez les femmes.

Traits influencés par le sexe:

Les traits ne sont pas dus à des gènes particuliers, mais sont des sous-produits des hormones sexuelles, comme la voix grave, la barbe, les moustaches. Chez les hommes, la calvitie est liée à la fois aux gènes autosomaux et à la sécrétion excessive de testostérone.

Caractéristiques de l'héritage lié au sexe:

1. C'est un héritage croisé. Le père ne transmet pas l'allèle lié au sexe d'un trait à son fils. La même chose est transmise à la fille, d'où elle atteint le petit-fils, c'est-à-dire diagynique. C'est parce que les mâles n'ont qu'un chromosome X qui est transféré à la progéniture femelle. Seul le chromosome Y du père est transféré à la progéniture mâle, mais ce chromosome sexuel ne porte pas beaucoup d'allèles.

2. La mère transmet les allèles de traits liés au sexe aux fils et aux filles.

3. La majorité des traits liés au sexe sont récessifs.

4. Les traits liés au sexe sont plus apparents chez les hommes que chez les femmes.

5. Comme de nombreux traits liés au sexe sont nocifs, les hommes souffrent davantage de troubles liés au sexe.

6. Les femmes sont généralement porteuses de troubles liés au sexe car les gènes récessifs ne peuvent s'exprimer que chez les femmes à l'état homozygote.

7. Traits régis par des gènes récessifs liés au sexe (a) Produisent des troubles chez les hommes plus souvent que chez les femmes, (b) S'expriment chez les hommes même lorsqu'ils sont représentés par un seul allèle, car le chromosome Y ne porte aucun allèle correspondant (c ) Apparaissent rarement chez le père et le fils. d) Ne pas apparaître chez les femmes sauf si leur père est également porteur de la même chose et si la mère est porteuse, e) les femmes hétérozygotes pour le trait caractéristique en tant que porteuse, f) une femme homozygote pour le trait récessif, transfère le trait à tous les fils.

8. Traits régis par des gènes dominants liés au sexe (a) Produisent des troubles chez les femelles plus souvent que chez les hommes, (b) Toute la progéniture femelle les manifestera si le père en possède un, (c) Ne se transmet pas au fils si la mère ne les expose pas.