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L’assortiment indépendant est un principe de base de la génétique développé par un moine nommé Gregor Mendel dans les années 1860. Mendel a formulé ce principe après avoir découvert un autre principe connu sous le nom de loi de Mendel sur la ségrégation, qui régissent tous deux l’hérédité.
La loi de l’assortiment indépendant stipule que les allèles d’un trait se séparent lors de la formation des gamètes. Ces paires d’allèles sont ensuite réunies de manière aléatoire lors de la fécondation. Mendel est arrivé à cette conclusion en effectuant des croisements monohybrides. Ces expériences de pollinisation croisée ont été réalisées avec des plants de pois qui différaient par un trait, comme la couleur de la gousse.
Mendel a commencé à se demander ce qui se passerait s’il étudiait des plantes qui étaient différentes par rapport à deux traits. Les deux traits seraient-ils transmis à la descendance ensemble ou un trait serait-il transmis indépendamment de l’autre ? C’est à partir de ces questions et des expériences de Mendel qu’il a développé la loi de l’assortiment indépendant.
La loi de ségrégation de Mendel
Le fondement de la loi de l’assortiment indépendant est la loi de la ségrégation. C’est au cours d’expériences antérieures que Mendel a formulé ce principe génétique.
Le droit de la ségrégation est basé sur quatre concepts principaux :
- Les gènes existent sous plus d’une forme ou d’un allèle.
- Les organismes héritent de deux allèles (un de chaque parent) lors de la reproduction sexuée.
- Ces allèles se séparent au cours de la méiose, laissant chaque gamète avec un allèle pour un seul trait.
- Les allèles hétérozygotes présentent une dominance complète, car un allèle est dominant et l’autre récessif.
L’expérience d’évaluation indépendante de Mendel
Mendel a réalisé des croisements dihybrides dans des plantes qui étaient de véritables reproducteurs pour deux traits. Par exemple, une plante dont les graines étaient rondes et de couleur jaune a été croisée avec une plante dont les graines étaient ridées et de couleur verte.
Dans ce croisement, les caractéristiques de la forme ronde de la graine (RR) et la couleur jaune des graines (YY) sont dominants. Forme ridée de la graine (rr) et la couleur verte de la graine (yy) sont récessifs.
La progéniture qui en résulte (ou Génération F1) étaient tous hétérozygotes pour la forme ronde des graines et les graines jaunes (RrYy). Cela signifie que les traits dominants de la forme ronde de la graine et de la couleur jaune ont complètement masqué les traits récessifs de la génération F1.
Découvrir la loi de l’indépendance de l’association
La génération F2 : Après avoir observé les résultats du croisement dihybride, Mendel a permis à toutes les plantes F1 de s’autopolliniser. Il a appelé ces descendants les Génération F2.
Mendel a remarqué un 9:3:3:1 dans les phénotypes. Environ 9/16 des plantes F2 avaient des graines rondes et jaunes ; 3/16 avaient des graines rondes et vertes ; 3/16 avaient des graines jaunes ridées ; et 1/16 avaient des graines vertes ridées.
La loi de Mendel sur l’indépendance de l’association : Mendel a réalisé des expériences similaires en se concentrant sur plusieurs autres caractéristiques telles que la couleur de la cosse et la forme de la graine, la couleur de la cosse et la couleur de la graine, la position de la fleur et la longueur de la tige. Il a constaté les mêmes rapports dans chaque cas.
À partir de ces expériences, Mendel a formulé ce que l’on appelle aujourd’hui la loi de Mendel sur l’assortiment indépendant. Cette loi stipule que les paires d’allèles se séparent indépendamment lors de la formation des gamètes. Par conséquent, les traits sont transmis à la progéniture indépendamment les uns des autres.
Comment les traits sont hérités
Comment les gènes et les allèles déterminent les caractéristiques
Les gènes sont des segments d’ADN qui déterminent des traits distincts. Chaque gène est situé sur un chromosome et peut exister sous plusieurs formes. Ces différentes formes sont appelées allèles, qui sont positionnés à des endroits précis sur des chromosomes spécifiques.
Les allèles sont transmis des parents à la progéniture par reproduction sexuelle. Ils sont séparés lors de la méiose (processus de production des cellules sexuelles) et unis au hasard lors de la fécondation.
Les organismes diploïdes héritent de deux allèles par trait, un de chaque parent. Les combinaisons d’allèles héritées déterminent le génotype (composition des gènes) et le phénotype (traits exprimés) d’un organisme.
Génotype et phénotype
Dans l’expérience de Mendel sur la forme et la couleur des graines, le génotype des plantes F1 était RrYy. Le génotype détermine les traits qui sont exprimés dans le phénotype.
Les phénotypes (traits physiques observables) dans les plantes F1 étaient les traits dominants de la forme ronde des graines et de la couleur jaune des graines. L’autopollinisation dans les plantes F1 a donné lieu à un rapport phénotypique différent dans les plantes F2. Les plantes de pois de la génération F2 ont exprimé la forme ronde ou ridée des graines avec une couleur jaune ou verte. Le rapport phénotypique dans les plantes F2 était 9:3:3:1. Il y avait neuf génotypes différents dans les plantes F2 résultant du croisement dihybride.
La combinaison spécifique des allèles qui composent le génotype détermine quel phénotype est observé. Par exemple, les plantes dont le génotype est (rryy) a exprimé le phénotype des graines vertes et ridées.
Héritage non mendélien
Certains modèles d’héritage ne présentent pas de schémas de ségrégation mendélienne réguliers. En cas de domination incomplète, un allèle ne domine pas complètement l’autre. Il en résulte un troisième phénotype qui est un mélange des phénotypes observés dans les allèles parents. Par exemple, une plante de muflier rouge qui est croisée avec une plante de muflier blanc produit une progéniture de muflier rose.
Dans la codominance, les deux allèles sont pleinement exprimés. Il en résulte un troisième phénotype qui présente des caractéristiques distinctes des deux allèles. Par exemple, lorsque des tulipes rouges sont croisées avec des tulipes blanches, la progéniture qui en résulte peut avoir des fleurs qui sont à la fois rouges et blanches.
Si la plupart des gènes contiennent deux formes d’allèles, certains ont plusieurs allèles pour un même caractère. Le groupe sanguin ABO en est un exemple courant chez l’homme. Les groupes sanguins ABO existent sous la forme de trois allèles, qui sont représentés comme (IA, IB, IO).
De plus, certains traits sont polygéniques, c’est-à-dire qu’ils sont contrôlés par plus d’un gène. Ces gènes peuvent avoir deux ou plusieurs allèles pour un trait spécifique. Les traits polygéniques ont de nombreux phénotypes possibles, par exemple la couleur de la peau et des yeux.
