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12.4: Croisements dihybrides
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Biology

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Croisements dihybrides
 
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12.4: Croisements dihybrides

Aperçu

Pour déterminer si les traits sont hérités ensemble ou séparément, Gregor Mendel a croisé des plants de pois qui différaient en deux traits. Ces plantes parentales étaient homozygotes pour les deux traits mais ont montré des phénotypes différents. La première génération de descendants étaient tous des dihybrides, des hétérozygotes présentant les deux phénotypes dominants. Lorsqu’ils s’autoconduits, les dihybrides ont constamment produit une descendance avec un ratio de 9:3:3:1 de quatre combinaisons possibles de phénotype. Ce rapport suggérait que l’héritage d’un trait n’affectait pas la probabilité d’hériter de l’autre, établissant la loi de Mendel de l’assortiment indépendant.

Les croix Dihybrid de Mendel démontrent le principe de l’assortiment indépendant

Les croisements monohybrides de Gregor Mendel, entre les plants de pois qui différaient d’un seul trait, ont démontré que (1) les organismes héritent au hasard d’une des deux copies de chaque gène de chaque parent (la première loi de Mendel, la ségrégation), et (2) l’allèle dominant peut masquer les effets de l’allèle récessif sur le phénotype (le principe d’uniformité).

Pour déterminer si deux traits ont été hérités séparément ou ensemble, Mendel a également effectué des croisements avec des plantes de pois qui différaient en deux traits, tels que la couleur des pois et la forme des pois. Pour ces croisements dihybrides, Mendel a d’abord accouplé des plantes qui étaient de véritables reproductions (c.-à-d. homozygotes) pour des traits différents des deux mêmes caractéristiques. Par exemple, il a croisé des plantes qui se sont élevées vrai pour les pois jaunes ronds (génotypeRRYY) avec ceux qui se sont élevés vrai pour les pois verts ridés (génotyperryy). Cette génération parentale (P0)a produit des descendants (génération F1) qui étaient tous hétérozygotes avec des phénotypes dominants. Ces dihybrides avaient des génotypes RrYy et des pois jaunes ronds.

Mendel a ensuite induit l’autopollinisation dans les dihybrides F1. Sur les seize combinaisons possibles d’allèles parentaux, neuf produisent des descendants aux traits dominants, les pois jaunes et ronds. Six événements de fertilisation confèrent un trait dominant, avec trois produisant des pois jaunes (dominants), ridés, et trois créant des pois verts, ronds (dominants). La seule possibilité restante se traduit par des pois verts et ridés, les deux phénotypes récessifs.

La proportion de phénotypes observés par Mendel chez les plantes F2 était constamment similaire à ce rapport de 9:3:3:1, qui n’est attendu que si chaque fécondation est tout aussi probable. Ainsi, l’observation de ce rapport phénotypique suggère que l’héritage d’un de ces traits (p. ex., couleur jaune ou vert de pois) n’influe pas sur la probabilité d’hériter de l’un des autres (p. ex., pois ronds ou ridés). Cette conclusion est le nœud de la deuxième loi de Mendel, le principe (ou la loi) de l’assortiment indépendant.

Lien et recombinaison Influence Trait Co-héritage

Les gènes sur des chromosomes distincts et non homologues sont uniformément assortis en gamètes pendant la méiose. Cependant, les gènes proches les uns des autres sur le même chromosome sont plus susceptibles d’être répartis dans les mêmes gamètes; un phénomène appelé lien. Ainsi, hériter d’un trait peut être lié à la probabilité d’hériter d’un autre. Mendel n’a jamais rapporté le lien, bien que tous les traits qu’il a étudiés ne soient pas déterminés par des loci sur différents chromosomes.

Les allèles déterminant la couleur des gousses et la forme du pois sont sur les chromosomes 5 et 7, respectivement, et sont donc unlinked. Pour la plupart des autres traits, l’absence de lien peut être expliquée par la recombinaison, qui peut causer les modèles d’héritage des gènes sur le même chromosome pour imiter l’assortiment indépendant. Pendant la prophétie I de la méiose, les paires de chromosomes s’alignent, se croisent et échangent des segments génétiques homologues, un processus connu sous le nom de recombinaison. Plus les deux loci sont proches l’un de l’autre sur un chromosome, plus ils sont susceptibles d’être sur le même segment recombiné et donc hérités ensemble. De même, les loci qui sont très éloignés sont plus susceptibles d’être hérités séparément en raison d’événements plus recombinaison les divisant.

Le retour aux traits de Mendel, la couleur des pois et des fleurs sont déterminés par deux loci du chromosome 1 qui sont éloignés les uns des autres. De même, le locus pour la position de la fleur est loin des autres loci chromosomique 4, la forme des gousses et la hauteur des plantes. En raison de la recombinaison, il n’est pas surprenant que le lien ne se soit jamais manifesté dans ces croisements. Loci pour la forme des gousses et la hauteur des plantes, cependant, sont assez proches les uns des autres sur le chromosome 4 qu’un certain lien est probable. Mendel n’a jamais publié les résultats de cette traversée particulière, il est donc possible qu’il n’ait tout simplement jamais effectué ces expériences, ce qui fait de lui un croisement à court de découvrir le lien.


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