Dihybridisme

I/ CAS DE DEUX GENES AUTOSOMAUX DANS LE CAS DE DOMINANCE :

1. A/ les deux gènes sont indépendants :

2. Soit les deux couples d'allèles ( A , a ) et ( B , b ) / A>a et B>b . Le croisement de deux individus de lignées pures différentes pour les deux caractères considérés donne :

F1 100% [ AB]; 1ère loi de Mendel( hétérozygotes , homogènes et hybrides )

Grâce au brassage intèr-chromosomique ( 2eme loi de Mendel ) à la méiose , chaque individu de la F1 produit 4 types de gamètes en proportions égales :25% A et B ; 25% A et b ; 25% a et B

et 25% a et b .

Comme la rencontre des gamètes se fait au hasard , il y aura 16 possibilités de rencontre équiprobables . Donc , la F2 ( F1 X F1 ) sera repartie au 16ème

( 9/16 [ AB], 3/16 [ Ab ], 3/16 [ aB] et 1/16[ ab]

Pour connaître le génotype certain d'un individu pris au hasard parmi les descendants F2 de phénotype [ AB] on réalise un test-cross en le croisant avec un testeur homozygote récessif pour

qu' il ne produise qu' un seul type de gamètes dont les allèles laisserons se manifester tout allèle du testé . Ainsi , 4 cas sont possibles selon les génotypes possibles du testé :

1. 100% [ AB] si le testé est homozygote dominant

2. 50% [ AB] , 50% [ Ab ]

3. 50% [ AB] , 50% [ aB]

si le testé est homozygote pour un caractère hétérozygote pour l' autre

1. 25% [ AB] ,25% [ Ab ] , 25% [ aB] , 25% [ ab] si le testé est hétérozygote pour les deux caractères

   1. B/ CAS DE DEUX GENES LIES :

2. Cas d'absence de crossing-over :

3. Le croisement de deux individus tel que l'un est homozygote dominant et l'autre est homozygote récessif donne :

1. Le brassage interchromosomique laisse que chaque individu F1 donne deux types de gamètes aux mêmes proportions 50% AB et 50% ab . D'où la F2 ( F1 X F1 ) sera formée de ¾ [AB] et ¼ [ab] . Le test-cross réalisé pour les individus F2 de phénotypes [AB] présentera deux cas possibles :

• 100% [AB] quand le testé est homozygote

• 50% [AB] et 50% [ab] quand le testé est hétérozygote.

1. Cas de crossing-over chez l'un des deux sexes :

Le crossing-over ( brassage intra-chromosomique ) se réalise au cours de la méiose et présente son intérêt quand il est fait chez un individu hétérozygote qui au lieu de donner deux types de gamètes en mêmes proportions ( comme le cas précédent ) , donne quatre types de gamètes en deux proportions nettement différentes tel que les gamètes nouvellement construits (recombinés )

se présentent à faible fréquence .

Si on pose P = le pourcentage de recombinaison ( pourcentage des phénotypes nouvellement construits ) , on aura :

F1 X F1(Posons que cet individu n'a pas été affecté par le crossing-over)

Chez la Drosophile , le crossing-over ne s'observe que chez la femelle hybride , dans ce cas un tést-cross traduira fidèlement se qui se passe au cours de la méiose et la descendance sera repartie selon la fréquence des gamètes donnés par la femelle : c'est à dire:

• ( 100-P ) / 2 AB

• ( 100-P ) / 2 ab

• P / 2 Ab

• P / 2 ab

1. Cas de crossing-over chez les deux sexes :

Tout individu F1, subissant le crossing-over , présentera 4 types de gamètes aux proportions du cas précédent .

II/CONSEILS PRATIQUES PUOR R2SOUDRE UN PROBL7ME DE DIHYBRIDISME

Pour interpréter les résultats obtenus suite à un ou plusieurs croisements il faut :

A- Analyser les données pour chercher la réponse aux questions suivantes :

1- Nombre de gène(s) impliqué(s) dans les croisements ? → Cas d’un mono ou d’un dihybridisme ;

2- Localisation chromosomique du ou des gènes impliqués ? → Cas d’un gène autosomal ou d’un gène hétérosomal ;

3- Type de dominance pour chacun des gènes impliqués ? → Cas de dominance absolue ou intermédiaire ;

4- Génotypes des individus croisés pour chacun des gènes impliqués ? → Homozygotes ou hétérozygotes ;

5- La relation entre les deux gènes dans le cas d’un dihybridisme ? → Cas de deux gènes indépendants ou liés.

B- Expliquer les résultats obtenus par l’application des conclusions précédentes pour vérifier les hypothèses émises.

A- Analyse des données et conclusions :

1) Le nombre de gène(s) intervenant dans les croisements ?

Les croisements réalisés font intervenir un ou deux caractères transmissibles. Un caractère héréditaire est contrôlé génétiquement. On suppose (hypothèse) que chaque caractère est contrôlé par un seul gène (l’hypothèse la plus simple).

Les ségrégations possibles d’un gène sont :

(3/4, 1/4) : ségrégation en F₂ d’un gène avec dominance absolue ;

(2/3, 1/3) : ségrégation en F₂ d’un gène létal avec dominance absolue, l’homozygote dominant est non viable ;

(1/2, 1/2) : résultat d’un test cross avec un parent homozygote et un parent hétérozygote ;

(1/4, 1/4, 1/2) : ségrégation en F₂ d’un gène sans dominance.

2- La localisation chromosomique du gène: Autosomale ou hétérosomale:

3- Le type de dominance: absolue ou intermédiaire(= codominance) pour chaque gène pris à part:

Rq : Le résultat (1/2, 1/2) ne permet pas de déterminer une dominance.

5- relation entre les deux gènes (cas d’un dihybridisme) : indépendants ou liés:

On suppose que les deux gènes étudiés sont indépendants : deux événements indépendants ont une probabilité égale au produit de leurs probabilités.

a) Déterminer les proportions données par chacun des caractères dans la descendance ;

b) Faire le produit des proportions données par les deux caractères séparés (obtenues en a) : on obtient le résultat théorique de deux gènes indépendants ;

c) Comparer les résultats théoriques (obtenus en b) aux résultats pratiques. S’il y a conformité des résultats : l’hypothèse de deux gènes indépendants est à retenir, sinon, les deux gènes sont liés.

Dans le cas de deux gènes liés, le linkage peut être absolu ou partiel :

- Si les deux gènes sont liés sans possibilité de crossing-over (linkage absolu), ils se comportent alors comme un seul et donnent ensemble une ségrégation qui rappelle celle d’un gène (deux ou trois phénotypes au maximum dans la descendance).

- Les deux gènes liés ne donnent quatre phénotypes dans la descendance qu s’il y a possibilité de crossing-over (linkage partiel).

B- Interprétation génétique des résultats :

Après l’analyse et les déductions, il faut toujours expliquer les résultats obtenus en appliquant toutes les conclusions précédentes.

Partez des parents, mettez phénotypes, génotypes et gamètes avec leurs probabilités respectives, faites l’échiquier de croisement (= tableau de rencontre des gamètes), déduisez la descendance théorique, comparez-la à la descendance pratique et concluez sur la validité des hypothèses émises.

Rq: Au début de la réponse, faites attention à l’espèce étudiée ;

- S’il s’agit de végétaux, tous les gènes sont autosomaux ;

- S’il s’agit d’oiseaux ou de papillons le mâle est homogamétique (XX), la femelle est hétérogamétique (XY) ;

- Expliquez les abréviations à utiliser juste après avoir déterminé le type de dominance.

- S’il s’agit de Drosophiles, chez le mâle il n’y a jamais de crossing-over.

- Si les deux gènes sont autosomaux et indépendants, l’individu double hétérozygote donne par méiose quatre types de gamètes : deux parentaux et deux recombinés. Les 4 types se forment de la même manière, par brassage inter chromosomique, c’est pourquoi ils sont équiprobables (1/4 pour chaque type).

- Si les deux gènes sont autosomaux et liés, sans possibilité de crossing-over (linkage absolu), l’individu double hétérozygote (Aa, Bb) donne uniquement deux types de gamètes qui sont parentaux et équiprobables (1/2 pour chaque type).

Si les deux gènes sont autosomaux et liés avec possibilité de crossing-over (linkage relatif ou partiel), le double hétérozygote (Aa, Bb) donne quatre types de gamète: deux types parentaux et deux types recombinés. Les types recombinés se forment dans ce cas, par crossing-over (brassage intra chromosomique), c’est pourquoi ils sont défavorisés par rapport aux types parentaux. La probabilité des gamètes recombinés est celle du crossing-over (p). La probabilité des gamètes parentaux est (1-p).

- 1ère loi de Mendel: (Uniformité ou homogénéité de F1): Deux parents différents et de lignées pures donnent une descendance F1 homogène. Cette loi est toujours vérifiée par un gène autosomal mais peut ne pas être vérifiée par un gène lié au sexe,

- 2ème loi de Mendel:( Disjonction des allèles du gène ou pureté des gamètes): Il y a séparation obligatoire des allèles du gène au moment de la formation des gamètes. Cette loi n’est pas vérifiée en cas d’anomalies de méiose.

- 3ème loi de Mendel: Ségrégation indépendante des gènes. Cette loi n’est pas vérifiée par les gènes liés. Attention: Avant de dire qu’une loi est ou non vérifiée, il faut s’assurer que ses conditions sont bien remplies: exemple: avant de dire que la 1ère loi est ou non vérifiée, il faut s’assurer que les deux parents sont différents et de lignées pures.

- Les termes homogène et hétérogène se disent d’une population et non d’un individu. Une population est homogène si elle est formée d’individus tous semblables entre eux.

- Les termes homozygote et hétérozygote se disent d’un individu et non d’une population. Un individu est homozygote (= de lignée pure) s’il a deux allèles identiques pour le ou les gènes en question; il est hétérozygote si les deux allèles du gène sont différents.

- Sur les deux entrées de l’échiquier (tableau de rencontre des gamètes), ne mettre que les types différents de gamètes donnés par les parents. - - Mettre la probabilité des gamètes sur l’échiquier. La probabilité d’un descendant est le produit des probabilités des gamètes qui le constituent.

- Dans le cas de deux gènes liés avec possibilité de crossing-over, le génotype de l’individu double hétérozygote peut s’écrire de deux manières : (AB/ab) ou (Ab/aB) → position cis ou trans pour les deux allèles dominants. Ces deux individus différents n’ont pas reçu les mêmes informations de leurs parents : (AB) et (ab) pour l’un, (Ab) et (aB) pour l’autre. Ils peuvent donner les mêmes types de gamètes et par suite les mêmes types de descendants mais avec des fréquences différentes : Les phénotypes majoritaires obtenus pour le premier génotype deviennent minoritaires pour le 2^ème génotype.