Les principes d'héritage de Mendel - Expliqués!

Lisez cet article pour en savoir plus sur le mendélisme ou les principes de l'héritage de Mendel!

Le mendélisme ou principes mendéliens sont des règles d'héritage découvertes pour la première fois par Mendel.

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Il existe quatre principes ou lois d'héritage basés sur les croisements monohybrides et poly-hybrides.

Un héritage génétique:

Chaque caractère est contrôlé par un gène qui a au moins deux allèles (héritage monogénique). L'étude de l'hérédité d'un seul couple d'allèles (facteurs) d'un caractère à la fois (croisement monohybride) est appelée héritage d'un gène. Sur la base de ses observations sur les croisements monohybrides, Mendel a proposé un ensemble de généralisations (postulats) qui ont abouti à la formulation des trois lois suivantes de l'héritage.

1. Principe des facteurs appariés:

Un personnage est représenté dans un organisme (diploïde) par au moins deux facteurs. Les deux facteurs sont situés sur les deux chromosomes homologues au même locus. Ils peuvent représenter la même chose (homozygote, par exemple, TT dans le cas de plants de pois purs nains, tt dans le cas de plants de pois nains) ou des expressions alternatives (hétérozygote, par exemple, Tt dans le cas de plants de pois hybrides hybrides) du même caractère.

Les facteurs représentant la forme alternative ou identique d'un caractère sont appelés allèles ou allélomorphes.

2. Loi ou principe de domination:

Chez les individus hétérozygotes ou les hybrides, un caractère est représenté par deux facteurs opposés appelés allèles ou allélomorphes. Sur les deux allèles opposés, un seul est capable d'exprimer son effet chez l'individu. C'est ce qu'on appelle un facteur dominant ou un allèle dominant. L'autre allèle qui ne montre pas son effet chez l'individu hétérozygote est appelé facteur récessif ou allèle récessif. Mendel a utilisé des symboles de lettres pour désigner les facteurs.

Le symbole de la lettre fait référence au facteur dominant. On lui donne une majuscule ou une majuscule de l'alphabet. Une lettre minuscule ou minuscule correspondante est affectée au facteur récessif, par exemple T (hauteur) et t (nain).

Mendel a expérimenté Pisuin sativum pour sept personnages seulement. Dans chaque cas, il a constaté qu'une expression ou un trait du caractère (par exemple T ou la hauteur en cas de hauteur) est dominant par rapport à l'autre expression ou trait du caractère. Cela peut aussi être prouvé expérimentalement.

Prenez deux plants de pois, l'un grand ou pur homozygote (hauteur 1, 2 à 2, 0 m) et l'autre nain pur ou homozygote (hauteur 0, 25 à 0, 5 m; figure 5.4). Croisez les deux et élevez leur progéniture appelée première génération ou génération F. Toutes les plantes de la génération F sont grandes (hauteur 1, 2-2, 0 m) bien qu'elles aient également reçu un facteur de nain.

Le facteur de nain est présent dans les plantes F ₁ peut être testé en auto-reproduction lorsque les individus de la génération F ₂ seront à la fois grands et nains dans le rapport 3: 1. Par conséquent, dans les plantes F ₁, les facteurs de hauteur et de taille les nains sont présents. Cependant, le facteur de nain est incapable de s'exprimer en présence de facteur de hauteur. Par conséquent, le facteur de hauteur est dominant par rapport au facteur de nain. Le facteur de nain est récessif.

Importance:

(i) Cela explique pourquoi les individus de la génération F expriment le trait d'un seul parent, (ii) la loi de domination permet d'expliquer la survenue d'un rapport de 3: 1 chez les individus F ₂, (iii) elle indique pourquoi la population mixte est supérieure car il cache beaucoup d'allèles récessifs défectueux.

3. Principe ou loi de la ségrégation:

Les deux facteurs d'un personnage présent chez un individu conservent leur identité distincte, distincte au moment de la gamétogenèse ou de la sporogenèse, se distribuent aléatoirement à différents gamètes, puis s'associent à nouveau dans une progéniture différente selon le principe de probabilité.

Le principe de ségrégation (la première loi du mendélisme) peut être déduit d’un croisement monohybride réciproque, disons entre un plant de pois haut pur (hauteur 1, 2-2, 0 m) et un plant de pois nain (hauteur 0, 25-0, 5 m). Les hybrides ou les plantes de première génération filiale (F ₁ ) sont tous grands, mais ils ont également reçu le facteur de nain.

C'est parce que le facteur de taille est dominant alors que les facteurs de nain sont récessifs. Si les hybrides sont autorisés à s'auto-reproduire, les plantes de la deuxième génération ou de la deuxième génération, F _2, semblent être à la fois grandes et naines avec un rapport phénotypique de 3: 1 (figure 5.5).

L'auto-reproduction ultérieure de ces plantes montre que les plantes naines se reproduisent véritablement (tt), c'est-à-dire qu'elles ne produisent que des plantes naines. Parmi les plantes hautes, 1/3 ne se reproduisent pas, c’est-à-dire ne produisent que des plantes hautes Les 2/3 restants des plantes de grande taille F ₂ ou 50% de la totalité des plantes de F ₂ se comportent comme des plantes hybrides et produisent des plantes hautes et naines dans un rapport de 3: 1.

Par conséquent, le rapport phénotypique F ₂ de 3: 1 est génotypiquement 1 pur pur: 2 hybrides grand: 1 nain. La croix ci-dessus montre que

(i) Bien que les plantes F ₁ ne présentent qu'un seul trait alternatif ou dominant d'un caractère, elles portent en réalité des facteurs ou des allèles des deux traits du caractère car le deuxième trait alternatif ou récessif apparaît dans la génération F ₂ . Par conséquent, les plantes F ₁ sont génétiquement hybrides, dans le cas ci-dessus, Tt.

(ii) F, les plantes sont le produit de la fusion de gamètes mâles et femelles. Comme ils portent le gène complémentaire de Tt, les gamètes qui fusionnent ne doivent importer qu'un facteur chacun (T de TT et t de tt parent).

(iii) La génération F ₂ est produite par auto-reproduction des plantes F ₁ . La génération F ₂ est composée de trois types de plantes: pure pure, hybride haute et naine. Ceci n'est possible que lorsque (a) les deux facteurs mendéliens présents dans le F ₁, les plantes se séparent lors de la formation des gamètes, (b) les gamètes portent un seul facteur ou allèle pour un personnage, 50% d'un type et 50% du second type, (c) Les facteurs se répartissent aléatoirement dans la progéniture du fait de la fusion aléatoire ou fortuite de gamètes au cours de la fécondation.

Étant donné que seul un des deux facteurs passe dans une gamète, 50% des gamètes mâles et femelles formés par la plante F ₁ possèdent le facteur de la taille, tandis que les 50% restants sont le facteur de la nain. Leur fusion aléatoire a pour résultat:

Le principe de ségrégation est le principe le plus fondamental de l'hérédité qui s'applique universellement sans exception. Certains travailleurs comme Bateson appellent le principe de ségrégation le principe de pureté des gamètes, car la ségrégation des deux facteurs mendéliens d'un trait fait que les gamètes ne reçoivent qu'un seul facteur sur une paire. En conséquence, les gamètes sont toujours purs pour un personnage. Il est également connu comme loi du non-mélange des allèles.

Héritage de deux gènes:

Pour vérifier ses résultats de croisements monohybrides, Mendel a également croisé des plantes de pois présentant deux caractères différents (croisement di-hybride). Cela l'a aidé à comprendre l'héritage de deux gènes (c.-à-d. Deux paires d'allèles) à la fois. Il a été constaté que l'héritage d'une paire d'allèles (un caractère) n'interfère pas avec l'héritage d'autres paires d'allèles (deuxième caractère). Sur cette base, Mendel a proposé un second ensemble de généralisations (postulat), appelé désormais loi d'assortiment indépendant.

4. Principe ou loi d'assortiment indépendant:

Cela a été appelé la deuxième loi du mendélisme par Correns. Selon ce principe ou cette loi, les deux facteurs de chaque caractère sont assortis ou séparés indépendamment des facteurs des autres personnages au moment de la formation des gamètes et sont réarrangés de manière aléatoire dans la progéniture, produisant à la fois des combinaisons de traits parentales et de nouvelles.

Le principe ou la loi d'assortiment indépendant peut être étudié au moyen d'un croisement dihybride, par exemple entre des plants de pois reproducteurs purs à graines rondes jaunes (YYRR) et des plants de pois reproducteurs purs à graines vertes ridées (yyrr).

Les plantes de la première génération ou génération F ₁ ont toutes des graines jaunes et rondes (YyRr) car les caractères jaunes et arrondis sont respectivement dominants sur les caractères verts et ridés. Lors de l'auto-reproduction, la deuxième génération de filiale ou F ₂ résultante présente quatre types de plantes (figure 5.6). Les données obtenues par Mendel sont les suivantes:

Jaune et rond = 315/556 = 9/16

Jaune et Ridé = 101/556 = 3/16

Vert et rond = 108/556 = 3/16

Vert et Ridé = 32/556 = 1/16

Ainsi, le rapport phénotypique d'un croisement dihybride est de 9: 3: 3: 1. La présence de quatre types de plantes (deux de plus que les types parentaux) dans la génération F ₂ de croisement dihybride montre que les facteurs de chacun des deux caractères indépendant des autres comme si l'autre paire de facteurs n'était pas présente. Cela peut également être prouvé en étudiant séparément les caractères individuels de la couleur et de la texture des graines.

Couleur de la graine:

Jaune (9 + 3 = 12): Vert (3 + 1 = 4) ou 3:

Texture de la graine:

Ronde (9 + 3 = 12): Ridée (3 + 1 = 4) ou 3:

Le résultat de chaque caractère est similaire au ratio monohybride. Il est également possible de prouver que les facteurs des deux personnages s’assortiment indépendamment, en multipliant les différentes probabilités.

Objection:

Le principe ou la loi d'assortiment indépendant ne s'applique qu'aux facteurs ou aux gènes localisés à distance sur le même chromosome ou présents sur des chromosomes différents. En réalité, un chromosome contient des centaines de gènes.

Tous les gènes ou facteurs présents sur un chromosome sont hérités ensemble sauf en cas de croisement. Le phénomène de transmission d'un certain nombre de gènes ou de facteurs en raison de leur occurrence commune sur les mêmes chromosomes est appelé liaison. Mendel lui-même a découvert que les plants de pois à fleurs blanches produisaient toujours des graines blanches, tandis que les plants à fleurs rouges produisaient toujours des graines grises.

Découvertes post-mendéliennes (ère post-mendélienne - Autres modèles d'héritage):

L'interaction génique est l'influence des allèles et des non-allèles sur l'expression phénotypique normale des gènes. Il est de deux types, intragénique (interallélique) et inter-génique (non allélique).

Dans l'interaction intragénique, les deux allèles (présents sur le même locus de gène sur les deux chromosomes homologues) d'un gène interagissent de manière à produire une expression phénotypique différente du phénotype typique à récessif dominant, par exemple une dominance incomplète, une co-dominance, allèles multiples.

Dans les interactions inter-géniques ou non alléliques, deux ou plusieurs gènes indépendants présents sur des chromosomes identiques ou différents interagissent pour produire une expression différente, par exemple épistasie, gènes dupliqués, gènes complémentaires, gènes complémentaires, gènes létaux, gènes inhibiteurs, etc.