On croise entre elles deux souches pures de souris, l’une de robe grise et
l’autre, albinos, de robe blanche.
On fait les observations suivantes.
a. Tous les descendants F1 sont de robe grise.
b. Vingt croisements entre individus F1 donnent 145 descendants F2 gris
et 55 blancs.
c. Les descendants F2 blancs, croisés entre eux, donnent 100 % des
descendants F3 blancs.
1. Interprétez ces résultats en restant le plus près possible de l’interprétation
originelle de Mendel.
2. On laisse les souris F2 de couleur grise se reproduire librement et on
observe, en F3, 89 % de souriceaux gris et 11 % de souriceaux blancs; ces
observations sont-elles conformes aux conclusions de la question
précédente ?
Définition des objectifs :
– Résoudre un problème simple de génétique dans le cadre strict de Mendel, sans
recours à la théorie chromosomique ou à la méiose, mais à la simple loi de
pureté des gamètes.
– Montrer que les observations en F3 diffèrent dans la descendance des F2, selon
que l’espèce est à sexe séparé, comme ici, ou autoféconde, comme chez le pois
de Mendel, mais conduisent à la même interprétation.
Solution
:
1.a Le fait que la F1 soit de phénotype gris permet de conclure que ce phénotype (appelé
caractère, chez Mendel) gris est dominant sur le phénotype albinos qui est dit récessif.
1.b Les souches sont pures; si elles ne diffèrent que pour un seul type de facteur (gène)
impliqué dans la couleur de la robe, que l’on pourra appeler G pour la souche grise et A pour
la souche albinos, on peut attendre, en vertu de la loi de pureté des gamètes chez l’hybride G/A
que les croisements entre F1 donnent, aux variations d’échantillonnage près, 3/4 de phénotype
dominant et 1/4 de phénotype récessif; ce qui est le cas et permet donc de valider
l’hypothèse que les deux souches parentales ne diffèrent que pour un couple de « caractères
différentiels » (un couple d’allèles d’un seul gène en langage moderne).
Remarque. Afin de ne pas confondre phénotype, génotype, gène et allèle, il n’est pas
recommandé de nommer les différents facteurs, ou allèles, du nom du phénotype dont
ils sont responsables dans la souche pure, comme on l’a fait ici.
1.c Sous cette hypothèse que les deux souches ne diffèrent que pour un couple de
« caractères » ou de « facteurs », la pureté des gamètes des F1, leur équifréquence et leur
union aléatoire permettent d’obtenir en F2 le résultat classique : 1/4 de GG + 1/2 de GA
+ 1/4 de AA, soit 3/4 de phénotype gris et 1/4 de phénotype albinos.
On sait que les phénotypes albinos récessifs réapparus en F2 doivent, selon le modèle
mendélien, être purs, ce qui est vérifié par l’observation c, tous les descendants des croisements
entre F2 albinos sont eux-mêmes albinos.
2. Les croisements entre F2 de phénotype gris peuvent être de plusieurs types selon que les
parents impliqués sont « purs » (homozygotes) ou « hybrides » (hétérozygotes).
En supposant
que les couples sont formés au hasard, on aura alors 3 sortes de couples (tableau 2), dont
les fréquences dépendront de la fréquence des différents types d’individus purs (1/3) ou
hybrides (2/3).
Tableau 2 Fréquences des
différents couples formés au hasard
Types de couples
GG
(1/3)
GA
(2/3)
GG
(1/3)
1/9
2/9
GA
(2/3)
2/9
4/9
Le tableau 3 donne les différents types de couples, leurs fréquences respectives et leurs
types de descendances possibles, compte tenu des conclusions de la question précédente (un
seul couple de « caractères », c’est-à-dire d’allèles, un seul gène impliqué dans la différence
phénotypique entre souches étudiées).
Tableau 3
Types de couples
Fréquence de ces couples
Descendants en %
GG
GA
AA
GG x GG
1/9
100%
0
0
GG x GA
4/9
50%
50%
0
GA x GA
4/9
25%
50%
25%
On s’attend donc bien à observer 88,88 % de descendants F3 gris et 11,12 % d’albinos.
Remarque. Chez le pois l’autofécondation des plantes F2 revient à considérer qu’on
a toujours soit un croisement entre homozygotes (ici le premier type de croisement où
les deux parents sont « purs »), soit un croisement entre hétérozygotes (ici le troisième type de couples, où les deux parents sont « hybrides »); chez le pois, la situation
du deuxième type de couple observé chez la souris est impossible.
Exercice
2 :
Mendel était passionné d’horticulture et s’est beaucoup intéressé à l’hérédité
de la couleur des fleurs, toujours dans la perspective de créer de
nouvelles variétés stables, notamment chez le fuschia.
Une souche pure
aux fleurs roses est croisée avec une souche pure aux fleurs blanches
dépourvues de pigment, les descendants F1 (« hybrides » chez Mendel)
sont rose pâle.
Croisés entre eux, ils donnent 1/4 de rose + 1/2 de rose pâle
+ 1/4 de blanc. Interprétez.
Définition des objectifs :
– Résoudre un problème simple de génétique dans le cadre strict de Mendel, sans
recours à la théorie chromosomique ou à la méiose, mais à la simple loi de
pureté des gamètes.
– Mise en évidence des fréquences spécifiques aux phénotypes codominants.
Solution
:
Les croisements entre les deux souches pures donnent des descendants F1 de
phénotype différents des phénotypes parentaux : il n’y a donc dominance d’aucun des deux
phénotypes parentaux; le phénotype de « l’hybride » étant intermédiaire, on dit qu’il y a
semi-dominance ou codominance.
Si les souches pures parentales ne diffèrent que pour un couple de facteurs A et a, réunis chez
les F1, la pureté des gamètes F1, leur équifréquence et leur union aléatoire permettent de
prévoir, selon le tableau classique de la ségrégation mendélienne pour un couple de facteurs :
1/4 de AA + 1/2 de Aa + 1/4 de aa, soit 1/4 de rose + 1/2 de rose pâle + 1/4 de blanc, ce qui
est observé.
L’hypothèse d’un couple de facteur (un couple d’allèles d’un seul gène, en
langage moderne) impliqué dans la différence entre les deux souches est acceptable.
