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INTRODUCTION GÉNÉRALE À LA GÉNÉTIQUE Dr DEBIB Aicha Introduction • Les caractèr

INTRODUCTION GÉNÉRALE À LA GÉNÉTIQUE Dr DEBIB Aicha Introduction • Les caractères d’un individu ou d’une cellule sont régulièrement transmis d’une génération à une génération On dit qu’ils sont héréditaires Donc l’hérédité est la stabilité des propriétés et des fonctions spécifiques d’une cellules, d’un tissus, d’un organe ou d’un individu au cours de la filiation (génération), mais cette règle générale présente des exceptions. En effet des caractères nouveaux peuvent apparaitre dans les descendances ces variations sont désignées de variations génotypiques. Donc la génétique (du grec genno γεννώ, « donner naissance ») peut être définie comme la science qui étudie de l’hérédité et des variations génotypiques L'invention du terme « génétique » revient au biologiste anglais William Bateson (1861-1926), qui l'utilise pour la première fois en 1905. Historique Du point de vue historique l’étude proprement dite de la génétique à débuté vers 1860 grâce à un chercheur Autrichien appelé Gregor Mendel qui s’intéressait non seulement au sciences naturelle mais également en physique en mathématique. Il est le premier qui a introduit une méthode jamais employée : La statistique Gregor Mendel Le père d’hérédité Un moine autrichien (1822-1884) Il a fait des expériences avec des plantes de pois Il a développé les premières théories de l'hérédité Il va compté les différentes types de caractères obtenu par des croisements successifs et il dégagera ainsi les lois fondamentales de la génétique (les lois de Mendel) Pourquoi étudie-t-il les pois? 1. Les plantes de pois se grandissent rapidement! 2. Les pois ont des caractères faciles à observer (couleur des fleurs, longueur de la tige, etc.) 3. Chaque caractère n’a que 2 formes (fleurs blanches ou violettes, tiges longues ou courtes …) 4. La fleur est fermée, ce qui permet le contrôle possible de la fécondation Comment a-t-il obtenu ses pois de lignées pures ? Il a cultivé des pois pour plusieurs générations et a sélectionné les lignées dont les pois produisaient toujours des plants semblables à eux-mêmes (fleurs violettes donnant toujours fleurs violettes, graines jaunes donnant toujours graines jaunes …) Les expériences de Mendel 1- Le monohybridisme avec dominance La 1ère étape Mendel va croiser deux races pures de petit pois différentes par un seul caractère ; l’aspect de la graine.. Il va faire une pollinisation croisé en fécondant des graines ridées avec des graines lisses on remarque que les pois font des pollinisations directes car ils ont des coroles fermés (l’ensemble des pétales). Mendel ramasse par la suite toutes les graines issues de cette fécondation. Résultats : on obtient une première génération qui est complètement constituée de graines lisses les individus obtenus par ce croisement sont appelés des hybrides et constituent la génération F 1 ; 1ère Filiation. Les méthodes de Mendel Pour obtenir la génération parentale (P), Mendel a pollinisé, lui-même, deux variétés pures de pois différant par un seul caractère (monohybridisme) Il récolte les graines ensuite il les sème Il observe la génération fille F1 et note les résultats Mendel a pollinisé, lui-même, deux variétés pures de pois différant par un seul caractère Il récolte les graines ensuite il les sème Il observe la génération fille F1 et note les résultats Le caractère ridée du 2ème parent semble avoir disparu dans la F1 1ère Filiation Il va faire une pollinisation croisé en fécondant des graines ridées avec des graines lisses on remarques que les pois font des pollinisations directes car ils ont des coroles fermés (l’ensemble des pétales) Conclusion Tous les hybrides de la F1 sont homogènes et uniformes et présentent un seul phenotype : c’est la 1ère loi de Mendel « uniformité de F1 » attention n’est verifier que si les parents sont d’une race pure. Race pure = génotype homozygote 2ème étape Mendel travaillera sur 54 graines hybrides de la F1. Ils les sèment et il va laisser se dérouler l’autofécondation naturelle. Il récolte les graines qui vont constituer la génération F2 5474 1850 3 Conclusion Le caractère ridée réapparait à la F2 il était donc présent à la F1 mais caché par le caractère lisse on dit que le caractère lisse est dominant et la caractère ridée est récessif Il existe donc une certaine dominance des caractères Hypothèse de Mendel # 1 Nous savons maintenant que ce facteur est vraiment un gène Ex: Un gène contrôle la couleur de la fleur pendant qu’un autre gène contrôle la couleur du pois Chaque caractère est contrôlé par un facteur héréditaire Interprétation de Mendel Il se base sur les hybrides de la F1 donc les graines de F1 sont lisses mais à l’intérieur elles contiennent des éléments qui déterminent l’aspect lisse et l’aspect ridé Chaque caractère est défini par un couple d’éléments Notation (Symboles) • Pour le même gène, on utilise la même lettre de l’ alphabet; Le dominant : Majuscule Le récessif : minuscule Lors de la formation des gamètes, les 2 facteurs du couple se séparent et chaque gamète ne comporte qu’un seul facteur du couple parental. C’est la 2ème loi de Mendel = Pureté des gamètes Lisse : L Gène : aspect graine ridée : l Exp 1 [L] x [l] phénotype LL l l génotype gamètes L L l l F1 100 % lisses phénotype [L] Lisse : L Gène : aspect graine ridée : l Exp 2 F1 x F1 phénotype [L] L l L l génotype L l gamètes L l L l F2 L l L LL [L] Ll [L] F2 [L] ¾ [l] ¼ Interprétation chromosomique des expériences de Mendel Comparaison Facteurs Mendéliens Les chromosomes Ils sont en pair exp ; LL Ils sont en couple dans les noyaux des cellules A la formations des gamètes les 2 facteurs d’un couple se séparent Pendant la méiose les chromosomes homologues se séparent A la fécondation les facteurs mendéliens se regroupent par pairs A la fécondation les chromosomes se regroupent ainsi par pair Conclusion : Les facteurs Mendéliens ont un comportement identique à ce des chromosomes Ils sont portés par les chromosomes . On les appelle les gènes d’où le nom de génétique Chaque gène est représenté par plusieurs allèles dans la nature donc un gène peut avoir plusieurs allèles mais un individu diploïde ( à 2n chromosomes ) ne peut porter que 2 allèles pour chaque gène. Définitions importantes: Génotype La structure interne d’un individu Par contre l’apparence externe d’un caractère s’ appelle phénotype Chaque cellule de l’être humain contient 46 chromosomes, regroupés en 23 paires. La dite 23ème paire est constituée des chromosomes dits sexuels : les hommes présentent un chromosome X et un chromosome Y (XY), les femmes, deux chromosomes X (XX). • Quand les 2 facteurs d’un génotype sont identiques on dit que cet individu est homozygote pour ce caractère (race pure) par contre quand ils sont différents, on dit que l’individu est hétérozygote (hybride). • 2 facteurs d’un même caractère égale 2 allèles d’un même gène • Chaque variation est appelé un allèle • Il y a 2 allèles pour chaque caractère Chaque gène peut présenter 2 variation différentes Couleur des yeux Blue Couleur des yeux noir Un allèle est dominant si présent sur l'un seulement des deux chromosomes homologues (l'un d'origine paternelle, l'autre d'origine maternelle), il est capable d'exprimer un caractère. Exemple Gène déterminant la couleur des yeux Couleur noire Couleur Bleu Un allèle est récessif si son expression nécessite sa présence sur les deux chromosomes homologues. Exemple Gène déterminant la couleur des yeux Couleur Bleu Couleur Bleu Exemple • Exp: gène couleur d’oeuil est représenté par plusieurs allèles dans la nature mais chaque individu ne peut porter que 2 allèles • a1 ; noir a1a4 ; noir • a 2; marron a3 a5; noisette • a 3 ; noisette a a5a5 ; bleu • a 4 ; vert a 5 ; Blue Gène : unité d’information génétique constituée par une séquence d’ADN et responsable de la réalisation d’un caractère. Gène: Fraction d’une molécule filiforme organisée en double hélice, appelée acide désoxyribonucléique, abrégé en ADN. Chromosome: Un arrangement linéaire (ou circulaire) de gènes et d’autres types d’ADN, parfois associé à des protéines et de l’ARN Génome : ensemble de l’ADN et les chromosomes qui constituent le matériel génétique d’un individu. Locus : emplacement précis d’un gène sur un chromosome. De l’organisme au matériel génétique uploads/Science et Technologie/ cours-1-gen-tipaza.pdf