Université Mohamed V

Département de biologie
Unité de génétique

Polycopié du cours
Génétique formelle des eucaryotes
S4

Année 2014/2015

Pr.Tazi Lina

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 GÉNÉTIQUE FORMELLE des EUCARYOTES

Plan du cours :

A- Rappels
A-1 Définitions
A-2 Mitose et méïose
A-3 Cycles de vie
B- Génétique Mendélienne des organismes diploïdes (2n)
B-1 Terminologie
B-2 Monohybridisme
B-3 Dihybridisme
C- Génétique non Mendélienne
C-1 Codominance et dominance incomplète
C-2 Létalité
C-3 Polyallélisme
C-4 Hérédité liée au sexe
C-5 Deux gènes indépendants, deux modes de transmission différents
C-6 Deux gènes indépendants, codant pour le même caractère: épistasie
C-7 Un gène lié au sexe, un gène autosomal
D- Liaison génétique
D-1 Deux gènes autosomaux
D-2 Deux gènes liés au sexe
D-3 Trihybridisme : 3 gènes autosomaux (test à trois points)
D-4 Trihybridisme : 3 gènes liés au sexe
D-5 Interférence et coïncidence
E- Hérédité chez l’homme: Pedigrées
E-1 Caractère récessif autosomal
E-2 Caractère dominant autosomal
E-3 Caractère récessif lié au sexe
E-4 Caractère dominant lié au sexe

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A-Rappels
A-1- Définitions

Génétique : Science qui étudie l’hérédité et les gènes. La génétique doit intégrer deux forces
opposées : le coté hérédité (transmission fidèle) et le coté variation observée (polymorphisme).
La gènétique formelle est l’étude de la transmission des caractères héréditaires.
Eucaryotes : ensemble des organismes unicellulaires ou multicellulaires dont les cellules possèdent
un noyau délimité par des membranes.
Gène : élément physique et fonctionnel de l'hérédité qui transmet une information d'une génération à
la suivante. Physiquement, c'est une séquence nucléotidique d'ADN nécessaire à la synthèse d'un
polypeptide ou d'un ARN fonctionnel.
Dans les cellules diploïdes(2n chromosomes), il y a un lotde chromosomes venant du parent mâle et
un du parent femelle. Les chromosomes identiques morphologiquement qui forment ce lot, sont dits :
« chromosomes homologues ». Les gamètes(n) contiennent la moitié des chromosomes des
cellules somatiques, on dit qu'ils sont haploïdes.
Exemple :Chez l'homme : 2n= 46 (23 chromosomes homologues : 22 paires d’autosomes et 1 paire
de gonosomes).
Organisme diploïde (2n) : organisme qui possède deux jeux complets de chromosomes
homologues et qui possède deux allèles de chaque gène.
Les organismes haploïdes(n)ne contiennent qu'un seul allèle de chaque gène dans leurs
cellules.

A-2 Mitose et méiose : Description et comparaison(voir Annexe)

a/ La Mitose est une division nucléaire qui accompagne les divisions des cellules
somatiques. Chaque mitose est associée à une seule division cellulaire qui produit deux cellules
filles génétiquement identiques elle dure 10 à 20 heures
Chaque chromosome du noyau se copie lui-même sur toute sa longueur, puis cette structure double
(deux chromatides) est donc clivée à la mitose et produit deux chromosomes-fils qui migrent vers
des noyaux différents. La mitose se fait en plusieurs phases :
Interphase : c’est la période la plus longue du cycle (90%), elle est caractérisée par l’accroissement
du volume de la cellule en phase G1, la synthèse de nouvelles molécules d’ADN par réplication
(Phase S) puis pendant la phase G2 la cellule continue à croitre afin d’avoir suffisament
d’organites nécessaires pour sa division.
Prophase : condensation de chromosomes qui deviennent visibles et présentent l'aspect de filaments
doubles. Chaque chromosome est donc présent sous forme de deux chromatides sœurs. Celles-ci
étant reliées au niveau de leur centromère. Les nucléoles et l'enveloppe nucléaire commencent à se
dégrader, puis le contenu du noyau, appelé « nucléoplasme », finit par se confondre avec le
cytoplasme.
Métaphase : on distingue le fuseau mitotique (microtubules) qui apparaît clairement. L'enveloppe est
complètement dégradée et les chromosomes migrent vers le plan équatorial de la cellule et
s'attachent aux fibres du fuseau mitotique, grâce à un complexe protéique appelé « kinétochore. »
Anaphase : il y a séparation des chromatides sœurs, chaque chromatide migre vers un des pôles de
la cellule. Durant la migration, les deux bras de la chromatide s'infléchissent et il en résulte des
structures en « V. »
Télophase : l'enveloppe nucléaire se reforme autour de chaque noyau issu de la division. Les
chromosomes condensés se déspiralisent, les nucléoles réapparaissent, le fuseau mitotique
s'atrophie et les noyaux interphasiques se recréent. La cytodiérèse permet de couper la cellule
mère en deux « cellules-filles » avec des chromosomes sous forme d'une chromatide comme la
cellule interphasique du départ.

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 b) La méiose est une division nucléaire des cellules germinales ou méiocystes
(2n), comme les gonades, spermatogonie ou ovogonie, rencontrées dans le cycle sexuel. Chaque
méiocyste subit deux divisions cellulaires accompagnées de deux divisions nucléaires. Il s'ensuit
généralement 4 cellules « tétrades » ou « produit de la méiose» ou « gamètes »
(spermatozoïdes et ovocytes) qui sont génétiquement différentes.
Chez les organismes haploïdes, pour qu'il y ait méiose, il faut créer un méiocyste à 2n transitoire
(zygote).
Comme pour la mitose, la méiose est toujours précédée d'une phase S pré-méiotique, au cours de
laquelle la réplication de l'ADN se fait. La méiose possède deux divisions : méiose I et méiose II.

Phases de la Méiose I :
Prophase I : Les chromosomes invisibles jusqu'à présent deviennent visibles en longs filaments.
L’appariement des chromosomes homologues par un processus dit «en fermeture éclair» appellé
également complexe synaptonémal (Annexe, fig.1). On dit que ces chromosomes entrent « en
synapsis » et forment des paires d'homologues. Ce phénomène n'existe pas dans la mitose.
On distingue bien la structure en synapsis constituée de quatre chromatides (deux chromatides
sœurs de chaque homologue apparié.) Il y a un relâchement de l'appariement entre les homologues
et on observe la présence de structures en croix, appelées « chiasmas ».
Un chiasma est la manifestation physique d'enjambement ou crossing-over entre chromatides
non-sœurs. Un crossing-over est une cassure égale de deux chromatides non-sœurs suivies de
leur ressoudure croisée précise. Il s'agit d’un échange physique réciproque entre deux des quatre
chromatides d'une paire de chromosomes homologues. Le rôle du crossing-over est de favoriser la
variation génétique en formant de nouvelles combinaisons de gènes, permettant ainsi une ségrégation
(une séparation) correcte des chromosomes homologues appariés.
Métaphase I : L'enveloppe nucléaire et les nucléoles ont disparus et, cette fois-ci, chaque paire
d'homologues se place dans le plan équatorial du fuseau. En métaphase I les centromères ne se
séparent pas. Chaque chromosome va rester sous forme de deux chromatides.
Anaphase I : Les chromosomes homologues appariés se séparent et migrent vers les pôles grâce aux
tensions opposées subites sur les kinétochores. En fin de stade, chaque lot de chromosomes se
retrouve de chaque coté de la cellule.
Télophase I : Deux noyaux issus de la méiose I se reforment. Ces deux noyaux sont haploïdes
puisque le nombre de chromosomes a été réduit de moitié par rapport à la cellule mère.
On parle de « division réductionnelle » pour la méiose I.
Phases de la Méiose II : La méiose II ressemble à la mitose. Celle-ci conserve le nombre n de
chromosomes.On parle de « division équationnelle »
Prophase II : Les chromosomes ont un aspect très compacté et sont en nombre haploïde.
Métaphase II : Les chromosomes se rangent sur le plan équatorial (toujours présents sous forme de
deux chromatides.)
Anaphase II : Les centromères se séparent et chaque chromatide est entraînée vers un pôle opposé.
Télophase II : Reconstitution d'un noyau autour des chromosomes rassemblés.
Fin de la méiose II : On obtient quatre cellules-filles haploïdes: produit de la méiose (spores ou
gamètes).

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Mitose : processus conservateur La Méiose : facteur de diversité

1/ Est une division équationnelle. 1/ Est une division réductionnelle.

2/ Le nombre chromosomique est maintenu. 2/ Le nombre chromosomique est réduit de
3/ Aide dans la multiplication cellulaire. moitié.
3/ Se produit durant lagamétogénèse.
4/ Comporte 5 phases. 4/ Comporte 2 divisions: Méïose I et Méïose II
5/ Les chromosomes homologues s’apparient et
5/ Les chromosomes homologues ne s’apparient s’échangent des segments de chromatine.
pas. Il n’y a donc, pas d’échangent par C.O 6/ Ils se séparent au hasard et indépendamment
6/ pas de ségrégation. l’un de l’autre.
7/ Les 4 cellules-filles résultant de cette division
7/ Les 2 cellules-filles ne montrent aucune sont différentes de la cellule mère et différentes
différence avec la cellule mère. entre elles.

Test de compréhension : Durant la Méiose I chaque paires de chromosomes homologues

est séparée par les fibres achromatiques qui sont attachées au Kinétochore, la cellule produit 2
cellules diploïdes.
Retirez le mot erroné, de cette phrase et remplacez le par un des mots suivants (mitose, méiose II,
chromatides sœurs, centromère, télomères, cohésine, séparase, haploïdes, eucaryote).
Dessiner le résultat d’une cellule N=3, après mitose et celui d’une cellule 2N=4, après mitose et
meiose.

A-3 Alternance des cycles de vie : diploïde et haploïde (Annexe, fig3)

a) Le cycle diplobiontique (ex : chez la majorité des animaux)

La phase diploïde prédomine dans ce cycle de vie. Après la méiose, on obtient des gamètes à n
chromosomes. La fécondation (fusion de deux gamètes) forme un zygote à 2n. Puis par mitoses
successives, le zygote devient un adulte 2n. Dans ce cycle seules les gamètes sont haploïdes.

b) Le cycle haplobiontique (ex : les champignons)

La phase haploïde prédomine dans ce cycle de vie. Les individus unicellulaires haploïdes (spores)
adultes fusionnent pour former une cellule diploïde (stade transitoire) qui subit la méiose à son tour

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et donne 4 cellules (n). Après plusieurs mitoses se forment de nouveaux adultes unicellulaires ou
multicellulaires.

c) Cycle haplo-diplobiontique (ex : les végétaux)

La moitié de leur cycle de vie est à l’état haploïde et l’autre moitié est à l'état diploïde.
Les gamètes des plantes se développent dans un gamètophyte pluricellulaire haploïde (n). La
fécondation donne un sporophyte pluricellulaire diploïde (2n) qui lui donne naissance par méïose
a des spores haploïdes (n) mâles et femelles qui vont fusionner pour donner le zygote (sporophyte) .

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B-Génétique mendélienne des organisme diploïdes

B-1- Terminologie

Un caractère : tous paramètres observés d'une cellule ou d'un individu : taille, couleur, forme etc.
On dit qu'un caractère est génétique quand il est transmissible d'une génération à l'autre selon les lois
de l'hérédité. Un caractère peut apparaître sous deux aspects différents (grand/petit, sensible
à/résistant à, jaune/vert …etc) C'est ce que l'on appelle un «allèle».
Les différents allèles d'un même gène se trouvent à des emplacements semblables sur les
chromosomes homologues. La position d'un gène s'appelle «locus». Par conséquent, un organisme
diploïde possède deux allèles d'un même gène (deux allèles identiques ou différents.)
Un allèle est une version différente d'un même gène, on parle d'allèle dominant et d'allèle
récessif mais pas de gène dominant ni de gène récessif, c'est toujours le même gène.
Le génotype : est l'ensemble des potentialités génétiques d'une cellule ou d'un organisme donné.
C'est aussi l'ensemble des différents loci.
Le phénotype : est l'ensemble des caractères visibles d'une cellule ou d'un organisme en tant que
résultat de l'expression du génotype dans un environnement donné.
La dominance : est la propriété d'un allèle dont l'expression détermine le phénotype.
La récessivité : est la propriété d'un allèle dont l'expression n'apparaît pas dans le phénotype.
Souche pure ou lignée pure : il s'agit d'organismes homozygotes pour la quasi-totalité de leurs
loci. On fabrique une souche pure par autofécondation au fil des générations (évitant le brassage
génétique.)
Monohybridisme : quand les deux souches parentales ne différent que par les allèles d'un seul
gène.
Polyhybridisme:quand les souches parentales différent de deux ou plusieurs loci.
Dihybridisme : quand un croisement fait intervenir deux couples d'allèles (2 gènes)

Convention d'écriture :
Avec A et a deux allèles d'un même gène.
Ou a+//a ou +//a ou A//a
La majuscule (ou le +) indique l'allèle dominant.
La minuscule indique l'allèle récessif.
Le phénotype noté [A] peut être : A//A ou A//a on le note A//. Alors que le [a] ne peut
etre que de génotype a//a
Un organisme hétérozygote : est une cellule ou un organisme qui possède deux allèles différents
pour chacun des gènes considérés :A//a
Un individu homozygote : est une cellule ou un organisme qui possède deux allèles identiques
pour chacun des gènes considérés : A//A ou a//a
B-2-Monohybridisme
Expérience 1 : croisement de 2 parents de lignée pure (LP)
Pollen d’une fleur blanche de lignée pure X carpelle d’une fleur pourpre de lignée pure
➜F1 100% de fleurs pourpres.
Expérience 2 : croisement réciproque
Pollen d'une fleur pourpre (L.P) X carpelle d’ une fleur blanche (LP)
➜F1 100% de fleurs pourpres
Expérience 3 : autofécondation des F1
➜F2 avec 705 plants pourpres et 224 plants blancs :
On obtient les fréquences en F2 ¾ [pourpre] , ¼ [blanche]

Parents F0 Phénotypes

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 Génotypes

Gamètes

F1 Phénotypes

Génotypes

Gamètes (2)

F2 : F1 X F1

Récapitulatif :

Conclusion :Si on croise deux lignées pures, on constate

- F1 les individus possèdent le phénotype de l’allèle dominant.
- L’allèle récessif se révélera uniquement dans la génération F2.
- Les allèles de chaque paire de gènes se séparent de manière égale lors de la formation des
gamètes.
Conséquence : chaque gamète ne porte qu'un seul allèle. La fécondation est aléatoire, c'est-à-dire
qu'elle n'est pas influencée par la nature du gène porté par le gamète.

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 Expérience 4 : croisement « test-cross » : FT
F1(Testé) X F0r (Testeur)
Phénotype

Génotypes

Gamètes

FT :
F1 X F0r
Gamètes

Récapitulatif : ½ [blanches] ; ½ [pourpres]

Conclusion :
Lorsque l’on observe des phénotypes différents dans les descendants de la FT, on peut en déduire
que l'un des parents est hétérozygote.Si les F1 sont 100% homogènes, les F1sont de lignée
pure.

La première loi de Mendel: uniformité des hybrides de premiere génération F1 issus

de parents de lignées pures.

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B-3-Dihybridisme : Cas d'un croisement faisant intervenir deux couples d'allèle s
Expérience 1:
Soit 2 gènes codant pour la couleur des graines (J : jaune ; j : vert avec J > j) et pour la forme des
graines (R : rond ; r : ridé avec R > r)

F0 : Phénotype [jaune, rond] X [vert, ridé]

F1 : Phénotype

F2 : F1 X F1

On obtient 315 [jaune,rond] ; 101[Jaune, ridé] ; 108 [vert,rond] ; 32 [vert, ridé]

En séparant les caractères il a été trouvé les proportions du cas du monohybridisme :

Rond / ridé :
Rond : 315 + 108 =
Ridé : 101 + 32 =
On retrouve le rapport 3/4 [R]et 1/4 [r] , R>r et c’est une F2 de monohybridisme
Jaune / vert :
Jaune : 315 + 101 =
Vert: 108+ 32 =
On retrouve le rapport 3/4 [J] et 1/4 [j] , J>j et c’est une F2 de monohybridisme

Conclusion : ces deux systèmes héréditaires sont indépendants l'un de l'autre.

- La ségrégation égale : deux allèles d'un gène peuvent se répartir de manière égale pendant la
formation des gamètes.
-L’assortiment indépendant : les allèles d'un gène se comportent indépendamment des allèles
d’autres gènes portés par un autre chromosome.

La deuxième loi de Mendel : loi de ségrégation des gamètes.

Système branché :

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Interprétation chromosomique

P : Phénotype [jaune, rond] X [vert, ridé]

Génotype

Gamètes

F1 : Phénotype

Génotype

ð on a un double hétérozygote et 100% homogène: R//r J//j

L’individu hétérozygote peut produire 4 types de gamètes :
RJ = R x J = 1/2 x 1/2 = 1/4, Rj = 1/4 ; rJ= 1/4 ;rj= 1/4.
Gamètes (4)

F 2 : F1 X F1

Gamètes

Dans chaque case de la grille, la probabilité 1/16 s'obtient par la règle du produit, car la composition
du zygote F2 provient de deux événements indépendants qui sont la production respective de
gamètes femelles et mâles : p(RRJJ) = p(RJ) x p(RJ) = 1/4 x 1/4 = 1/16.
On retrouve les proportions 9 /16 ; 3/16 ; 3/16 ; 1/16

Expérience 2 : Test-cross : F1 [double hétérozygote] X F0 [double homozygote récessif]

F1 donne 4 catégories de gamètes à une fréquence de 1/4 chacune.
F0, le testeur, produit uniquement un seul type de gamètes doubles récessives : rj
Les phénotypes des descendants reflètent directement les types des gamètes du parent testé.

11
Interprétation chromosomique
Phénotype F1

Génotypes F1

Gamètes des F1 :

Gamète des F0r :

Echiquier de croisement des FT :

gamètes

Récapitulatif :

Système branché :

Remarque importante :
Si n est le nombre de gène s qui intervient dans un croisement :
Il y a 2 n gamètes possibles, 3 n génotypes différents et 2 n phénotypes différents.

12
C- Exceptions à la génétique Mendelienne

C-1-Monohybridisme : Dominance incomplète ou dominance partielle

La dominance partielle correspond à une situation où le phénotype de l'hétérozygote est
intermédiaire entre ceux des deux homozygotes (ex: la belle de nuit). Quand les deux phénotypes
sont exprimés, on parle de codominance (ex : groupes sanguins) et on les note avec 2 majuscules.
Exemple d’application :
F0 (L.P) [ rouges] x [ blanches]
Génotype

Gamètes

F1 : 100% [ roses ]

Génotype
Gamètes
ð Donc dominance incomplète (phénotype intermédiaire).

Interprétation chromosomique: F1 x F1 = F2

Gamètes

Résultats:
¼ plantes [ rouges] ; 45 C1//C1
½ plantes [roses] ; 92 C1//C2
¼ plantes [blancs] : 43 C2//C2
ð Rapport 1/4 , 1/2 , 1/4
ðDeux allèles d’un seul gène sont à la base de cette hérédité.

C-2- Monohybridisme : codominance et polyallélisme

Le polyallèlisme est lorsqu’un gène présente plus de deux allèles pour le même locus. ex: le
système sanguin. Les groupes sanguins sont définis par la présence d'antigènes A et B spécifiques à
la surface des hématies. La production de ces antigènes dépend d'un gène situé à un locus I du
chromosome 22. Ce locus peut porter le code de l'enzyme responsable de la synthèse de l'antigène A
(IA), l'individu de génotype IA/IA (homozygote) va donc synthétiser des antigènes de type A. L'individu
IB/IB va synthétiser des antigènes de type B. L’hétérozygote IA/IB possède deux informations
différentes correspondant à deux allèles différents pour un même locus, le phénotype de cet individu
est [AB]. Il existe un allèle qui ne spécifie aucune enzyme capable de produire un antigène (la fonction
est perdue), on le symbolise par i, dans ce cas, seul un homozygote récessif i/i sera de groupe 0. i
est récessif par rapport IA et IB qui eux sont codominants, les deux informations sont exprimées.
Pour un seul locus, nous avons 3 allèles : IA, IB et iO, On peut avoir 4 groupes sanguins :
IA IA ; IA i à [A]
IB IB ; IB i à [B]
IA IB à [AB]
ii à [O]

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Test de compréhension: Une paternité est mise en doute. L’enfant est de groupe sanguin O, sa
mère est du groupe A. Quel est le groupe sanguin que le père de cet enfant ne peut en aucun cas
présenter?

C-3-Monohybridisme : gènes létaux

a/ mutations létales récessives :
L’allèle sauvage peut assurer la fabrication d’un produit essentiel pour la survie d’un organisme, mais
lorsqu'un tel gène est présent à l'état homozygote, il est létal et entraîne la mort de l'individu.
Exemple d’application : Chez la souris
[pelage gris] X [pelage jaune]
à 1/3 [grises] et 2/3 [jaunes].
Il a été fait des prélèvements au niveau des utérus de femelles porteuses de souriceaux, et on a
constaté des individus morts. L'allèle A Y [jaune] agit sur deux caractères : la couleur jaune du pelage
et la viabilité. Les gènes qui ont plusieurs effets phénotypiques différents sont appelés « gènes
pléiotropes ».
L’allèle A donne un pelage gris. L'allèle A Y donne un pelage jaune,est un allèle dominant vis à vis de
l’allèle normal A dans le contrôle de la couleur du pelage. A Y > A, [jaune]>[gris]
A Y est un allèle létal récessif à l’état homozygote A Y //A Y et un allèle dominant pour le
phénotype A Y //A on obtient le phénotype jaune.

Croisement A
Parents A//A X A//A
[gris] X [gris]
Gamètes A/ 100%
F1 A//A 100% [gris] Agouti est une lignée pure à pelage gris

Croisement B: Back-Cross
Parents A//A X A//AY
[gris] X [jaune]
Gamètes ½ A/ ; ½ AY/ et A/
F1 ½ [jaune] et ½ [gris] résultats d’une FT, donc [jaune] est hétérozygote
Génotypes :

gamètes

Croisement C
Parents A//AY X A//AY
[jaune] X [jaune]
Gamètes ½ A/; ½ AY/ Jaune n’est pas une lignée pure
F2 : F1 X F1 2/3 Jaunes et 1/3 gris

Récapitulatif :

14
 b/ mutations létales dominantes :
La présence d’un seul type d’allèle sauvage ne suffit pas pour garantir un développement normal et
l’hétérozygote ne survit pas. L’allèle mutant se comporte comme un allèle létal à effet dominant.
Exemple d’application :(Ex Maladie de Huntington)
H/H est un individu normal et H//h est malade et se trouvera avec une dégénérescence nerveuse vers
l’age de 40 ans. Les individus atteints sont hétérozygotes H//h.
H///h X H//H à50% de descendants malades, 50% sains.

C-4-Monohybridisme :Hérédité liée au sexe

Chez de nombreuses espèces animales et certains rares végétaux, l’un des deux sexe porte une
paire de chromosomes différents, impliqués dans la détermination sexuelle.
Il y a certains gènes spécifiques du sexe masculin qui sont sur Y, ce chromosome est dépourvu des
copies de beaucoup de gènes portés par X, par conséquent, les gènes présents sur le X auront un
profil de transmission différents des gènes autosomiques.
Ainsi chez l’homme et la drosophile le caryotype d’une femelle est 2A+ XX, et d’un mâle 2A + XY
Dans ce cas la femelle est homogamètique, elle fournie un seul type de gamètes : 100% de A + X
et le mâle est hétérogamétiqueet fournie 2 types de gamètes: ½ A + X et ½ A+ Y.

Tableau : autres cas d’hétérosomes

gamètes femelles gamètes mâles

Mécanisme XO (insectes) ½ 2A + XX ½ 2A + X0

Mécanisme Z0 (poulet) ½ 2A + Z0 ½ 2A + ZZ

Mécanisme ZW (papillon) ½ 2A + ZW ½ 2A + ZZ

Mécanisme XY (homme, drosophile) ½ 2A + XX ½ 2A + XY

Exemple d’application : Couleur des yeux blancs chez la drosophile

Croisement 1: ♀ [w ] X ♂[+]
Génotypes

Gamètes

F1 ♀ [+], ♂ [w] ♂ ≠ ♀à liaison au sexe

F2 (F1XF1) ♀ [+] X ♂ [w]
Génotypes

Gamètes

Récapitulatif :

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Croisement 2: croisement réciproque F’
♀[+ ] X ♂[w]
Génotypes :

Gamètes

F1 ♀ [+] , ♂ [+]
F2’ (F1 x F1) ♀[+ ] X ♂[+]
Génotypes

Gamètes

Récapitulatif :

En F2 ♂ ≠ ♀ à liaison au sexe
F1 ≠ F1’
Conclusion : En cas de liaison au sexe
Les mâles ont un phénotype différent des femelles soit en F1, soit en F2 pour un caractère donné.
Si la mère F0 porte la mutation, elle la transmet aux mâles F1 et ils l’exprimeront.
La F2, fait office de test cross car Y ne portant pas de gènes, seules les mutations sur X seront
exprimées chez les mâles de la génération suivante.

C-5 Dihybridisme d’indépendance: modifications des fréquences

Dans ce cas la séparation des caractères est nécessaire afin de déterminer le mode de transmission
de chacun des gènes et ainsi de prévoir la descendance attendue. (séance de TD 1)
Exemple d’application :Chez le cobaye, le gène dominant L gouverne l'aspect court du pelage et son
allèle récessif l l'aspect long. Deux allèles codominants correspondent à un locus non lié au
précédent, gouvernant la coloration du pelage, avec :
- CY//CY = [jaune]
- CY//CW = [crème]
- CW//CW = [blanc]
On croise des cobayes doubles hétérozygotes, quelles seront les proportions phénotypiques de leur
descendance ?

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C-6 Interactions géniques: 2 gènes indépendants codent pour le même caractère
Le mot "épistasie" implique la dominance ou la récessivité d'un gène par rapport à un autre, et non
d'un allèle par rapport à un autre. C ‘est quand l’effet d’un géne masque ou modifie l’effet d’un autre
gène impliqué. Le gène épistatique sera celui qui impose son effet et le gène hypostatique sera
celui qui se trouve inactif. L’épistasie, entraine une diminution des classes phénotypiques attendues
dans un cas de F2 ou de FT d’indépendance. (Annexes, tableau 1)
Cas 1- Effet cumulatif de deux gènes: épistasie complémentaire 9/16, 7/16 (ex :Maîs)
Le pigment pourpre est le produit d'une chaîne de biosynthèse faisant intervenir deux enzymes,
chacune codée par un gène différent.
A//. C//.
Substrat à produit A à Coloration du grain en noir (anthocyane)

Soit le croisement F1X F1 àF2 A//a C//c X A//a C//c

On obtient :
A//. C//. 9/16 [Noir]
a//a C//. 3/16 [jaune]
A//. c//c 3/16 [jaune]
a//a c//c 1/16 [jaune]

Donc les fréquences des phénotypes changent (différent de 9 :3 :3 :1:), et on a 9/16 [noir] et 7/16
[jaune]. F 2 : F1 X F1

Gamètes

Cas 2- épistasie récessive: 9/16, 3/16, 4/16 (ex : souris)

molécule précurseur à Pigment noir à pelage agouti (gris)

(incolore) B//. A//.

Soit le croisement F1X F1 à F2 A//a B//b X A//a B//b

On obtient :
A//. B//. 9/16 [pelage agouti]
a//a B//. 3/16 [noir]
A//. b//b 3/16 [albinos]
a//a b//b 1/16 [albinos]
F 2 : F1 X F1

17
Gamètes

Système branché :

18
 Cas 3- épistasie dominante 12/16, 3/16, 1/16 (ex : La couleur des pétales )

substrat, rose pâle à rose foncé

A//.
b//b permet le dépôt du pigment dans les pétales.
B//. pas de dépôt, les pétales restent blanches.
Le gène A/a ne peut donc s'exprimer en présence de l'allèle dominant B

Soit le croisement F1X F1 àF2 A//a B//b X A//a B//b

On obtient :
A//. B//. 9/16 [blanches]
a//a B//. 3/16 [blanches]
A//. b//b 3/16 [rose foncé]
a//a b//b 1/16 [rose pâle]
B /b est épistatique et A/a est hypostatique

Système branché :

Cas 4 : FT épistasie récessive: 9/16, 3/16, 4/16 (ex : souris, cas 2)

F1 X F0 àA//a B//b X a//a b//b

A/ B/ 1/4 A/ b/ 1/4 a/ B/ 1/4 a/ b/ 1/4

a/ b/
Agouti (jaune) albinos noir albinos

Cas 5 : FT de l’épistasie complémentaire: 9/16, 7/16, (ex : Mais, cas 1)

F1 X F0 à A//a C//b X a//a c//c

A/ C/ 1/4 A/ c/ 1/4 a/ C/ 1/4 a/ c/ 1/4

a/ c/
Noir jaune jaune jaune

Test de compréhension : Comment pouvez vous différencier, le cas 4 et un cas de codominance

du monohybridisme? le cas 5 et un cas de F2 de monohybridisme?

19
D- La liaison génétique :linkage
D-1 Cas de deux Gènes autosomaux
a/ Expérience de Batron et Punnet : Etude chez le pois

Deux paires de gènes :

- Gène qui affecte la couleur de la fleur :P : pourpre>p : rouge
- Gène qui affecte la forme des grains de pollen :L : long>l : rond
F0 : P//P, L//L x p//p, l//l
[pourpre long] x [rouge rond]

F 1 : P//p, L//l ð [pourpre, long]

F2 : F1 x F1
P//p, L//l x P//p, L//l
[Pourpre, long] : P//. , L//. 480
[Pourpre, rond] : P//. , l//l 40
[Rouge, long ]: p//p, L//. 35
[Rouge, rond] : p//p, l//l 135
Les rapports entre phénotype F2 s'écartent fortement du rapport 9 : 3 : 3 : 1 attendus.
Il y a deux classes phénotypiques qui sont beaucoup plus représentées que prévues. Ces deux
classes correspondent aux catégories gamétiques parentales.
b/ Expériences de Morgan : Étude chez la drosophile
Soit deux gènes, couleur des yeux : pr [pourpre]< pr+[rouge] et forme des ailes : vg [vestigial]< vg+.
croisement test 1 :

F0 pr pr ,vg vg X pr+ pr+,vg+ vg+ :

[pr, vg] [+]

F1 : pr pr+, vg vg+
[+]

F T: F1 X F0 récessive
[+][pr, vg]

Résultats de FT:
[+] : 122
[pr, vg] : 119
[pr+, vg ] : 15
[pr , vg+] : 14
Total : 260

-Séparation des caractères :

couleur des yeux
pourpre : 119+ 14= 133 ½
sauvage : 122 + 15= 137 ½ Fréquence de FT de monohybridisme
forme des ailes
vestigiales : 119 +15 = 134 ½
normales : 122 + 14= 136 ½ Fréquence de FT de monohybridisme
-Hypothèses :
Chiffres diffèrent du rapport mendélien 1 : 1 : 1 : 1 attendu dans le cas d’une Ft.

20
Deux classes sont plus importantes : [pr+, vg+[ et [pr vg] sont les combinaisons génétiques provenant
des parents.Les 2 gènes ne sont pas indépendants, ils sont donc liés.

Croisement test 2:
P : [vg] X [pr]

F 1: [+]

FT : [+] X [pr, vg]

Résultats de FT :
[+] : 13
[pr ,vg] : 12
[vg ] : 99
[pr ] : 106
Total : 230

- Interprétations :
Deux paires de gènes sont situées sur la même paire de chromosomes homologues.

Les catégories non parentales, les moins abondantes sont liées à la présence decrossing-over.
Les C.O se produisent entre chromatides non-sœurs des 2 chromosomes homologues dupliqués. Les
crossing-overs entre chromatides sœurs peuvent avoir lieu, mais sans conséquence au niveau des
gamètes produits.
L'arrangement initial des gènes sur les deux chromosomes est appelé « combinaison parentale».
Les deux nouvelles combinaisons sont appelées « types recombinants».
Lorsque deux gènes sont sur la même paire de chromosomes, ils ne présentent pas d'assortiment
indépendant, ils sont dits « liés».
On parle de « situation du couplage » ou position CIS, lorsque les deux allèles dominants sont
sur le même chromosome (ou deux récessifs)

La « situation de répulsion » ou position TRANS, correspond à la liaison d'allèles dominants avec

des allèles récessifs.

Le pourcentage de recombinantspourrait être utilisé en tant quemesure de la

distanceséparant deux gènes sur le chromosome.
Une unité de carte génétique (U.C.), est définie par la distance entre les gènes pour laquelle 1 produit
sur 100 de la méiose est un recombinant. Cette unité est exprimée en cM (centimorgan) ou en UR
(unité de recombinaison) ou en UG (unité génétique)

21
Interprétation chromosomique du croisement test 1:

Les génotypes sont notés :

pr+ vg+ pr vg
__________ X _________

___________ __________

pr vg pr vg

Les gamètes et leur fréquence:

pr+ vg+ pr vg pr vg+ pr+ vg

Avec P + R = 1
P est la fréquence des gamètes parentales et R la fréquence des gamètes recombinées, donc R=1-P
R est le pourcentage de gamètes recombinées, il nous permet de déduire directement la distance
génétique. distance = R%

Gamètes pr+vg+ P/2 pr vg P/2 pr+ vg R/2 pr vg+ R/2

prvg [+] [pr vg] [vg] [pr ]

P R

Calcul de la distance (pr/pr+ , vg /vg+):

DIistance= R= 1-P= (15+14) / 260 = 10,8%.

pr+//pr vg+//vg

10,8
Interpretation chromosomique du croisement test 2:
F0 : pr+ vg pr vg+
__________ X _________
___________ __________

pr+ vg pr vg+
[vg] [pr]

Gamètes :

F1 : pr+ vg
_______
_______ [+]
pr vg+
Gamètes :

Ft : pr+ vg pr vg
_______ X ________
_______ ________
pr vg+ pr vg

22
gamètes pr+vg P/2 pr vg + P/2 pr vg R/2 pr +vg + R/2
pr vg [vg ] [pr ] [pr vg] [pr+ vg+]

P R

Calcul de la distance (pr/pr+,vg+/vg)

la fréquence des recombinants : (13+12) / 230 = 10,8%
Donc la distance est 10,8 cM.
prß --------------à vg
10,8 cM
En résumé, on distingue deux types de recombinaisons :
- La recombinaison intrachromosomique
Cette recombinaison est produite par le crossing-over.
- La recombinaison interchromosomique
C’est la recombinaison qui est obtenue par assortiment indépendant.
Ces brassages, Intrachromosomique et Interchromosomique sont: indépendants, leurs effets
s’ajoutent et ils augmentent la variété génétique des gamètes produites lors de la Méïose

Si le % de recombinaison =0 il y a un linkage absolu, Les 2 gènes sont liés et sont très proches.
Aucun CO n’est observé durant les méïoses, les deux caractères lsont toujours observés
simultanément. On observe 2 classes phénotypiques avec deux caractères.
Si le % de recombinaison > 50 %, les gènes sont sur des chromosomes différents ou sur le
même chromosome mais très éloignés, là il y aune liaison physique et indépendance génétique.
Si le % de recombinaison 0 <R%< 50 La fréquence de recombinaison FR est < 50% si les
gènes sont liés : il y a liaison physique et liaison génétique . la fréquence des gamètes
recombinées sont toujours les moins nombreuses. P>>R.

Cas de double CO sans conséquences

23
D-2 Deux gènes sur le chromosome X : Étude chez la drosophile

Soit, 2 paires d’allèles :

Un gène qui détermine la couleur du corps :y+ = corps beige, y = corps jaune y+>y
Un gène qui détermine la couleur des yeux :w+ = yeux rouges,w = yeux blancs w +> w

Croisement1 :
F0 Phénotype: ♀ [y] X ♂ [w]

Génotype :
Gamètes :

F1 : ♀ [+] et ♂ [y]

Génotypes
Gamètes

F2:F1 X F1 ♀ [+] X ♂ [y]

F2 : Analyse des mâles :

[y+w+] 2 recombinant
[yw] 4 recombinant
[y+w] 214 parental
[yw+] 230 parental

Total : 440

Séparation des caractères :

Yeux :
w : 4+214 = 218
w+ : 230+2= 232
Corps :
y: 4+230= 234
y+ : 214+ 2= 216

La F2 donne les résultats d’une FT

On peut suivre la méiose des♀, chez les mâles :

gamètes P/2 P/2 R/2 R/2

½

½
⇁
⇁ ⇁ ⇁ ⇁
P R

Récapitulatif : D’après nos données, on peut calculer la distance entre (y/y+, w+/w)
%R = (4 + 2)/440 = 1,4%.

24
Conclusion :
Lorsque l’on étudie des gènes liés au sexe, on analyse à la F2 uniquement les mâles. Les mâles F2
récupèrent le chromosome Y (dépourvu de gènes) des mâles F1, et le chromosome X de la femelle
F1.Les différentes classes de la F2 obtenue sont le reflet des différents produits de la méiose des
femelles F1.

Croisement 2 : réciproque F’
F0 Phénotypes: ♀ [w] X ♂ [y]
Gènotypes :

Gamètes

F1’ : ♀ [+] ≠ ♂[w]

F2’ (F1’xF1’): ♀ [+] X ♂[w]

F2’:Analyse des mâles :

[y+w+] 3 recombinants
[yw] 5 recombinants
[y+w] 215 parentales
[yw+] 228 parentales

Total : 440

On peut suivre la méiose chez la ♀, chez le mâle, il n’y a pas de CO:

gamètes y+w P/2 yw+ P/2 y+w+ R/2 yw R/2

½

⇁ ⇁ ⇁ ⇁ ⇁
P R

Calcul de la distance : R% = (5 + 3)/451 = 1,7%.

Conclusion: En cas de liaison au sexe, F1 et F1’ donnent des phénotypes différents dans leur
descendance. La mutation portée par X se trouvera chez les mâles uniquement : soit en F1 si la mère
F0 porte la mutation soit en F2 si c’est la femelle F1 qui porte la mutation.
Y de la drosophile ne porte pas de gènes et donc chez le Mâle il n’y a pas de
crossing-over, même pour des gènes autosomaux!

25
D-3 Croisements-test impliquant 3 gènes autosomaux liés : Tests à 3 points

La méthode du test à 3 points permet de déterminer les distances génétiques et l’ordre des gènes sur
le chromosome.
Cas n°1

F0 Phénotypes: [a, b , c] X [sauvage]

Génotypes:

Gamètes :

F1 : [+]

Génotypes
Gamètes

Test-cross : F1 X F0 récessif
[+] [a, b, c]

Résultats des F2 Observés :

[a, b, c]: 900
[a+, b+, c+]: 912
[a, b, c+] : 75
[ a+, b+, c] : 70
[a, b+, c]: 18
[a , b, c ] : 22
+ +

[a, b+, c+] : 2

[a+, b, c]: 1
Total : 2000

a/ Etape 1 : analyse des doubles recombinés pour trouver l’ordre des gènes
3 ordres possibles dans leur placement sur le chromosome : a b c, a c b ou b a c

Cas des doubles CO

26
 abc acb bac
Interphase

Prophase 1

Métaphase 1
Pas de CO

Métaphase I
1 CO

Métaphase 1
2 CO

Gamètes P1

Gamètes P2

Gamètes R1

Gamètes DR2

27
b/ Etape 2 : Etudier les gènes deux à deux pour le calcul des distances
Gènes a/b
ab = 900 + 75 = 975
a+b = 22 + 1 = 23
ab+ = 18 + 2 = 20
a+b+ = 912 + 70 = 982
≠ ¼, ¼, ¼, ¼ è liaison génétique è distance= 100(23+20)/2000= 2,1 cM
Gènes b/c
bc= 900 + 1= 901
b+c+ = 912 + 2 = 914
b+c = 70 + 18 = 88
bc+ = 22 + 75 = 97
≠ ¼, ¼, ¼, ¼ è liaison génétique è distance= 100(88+97)/2000= 9,2 cM
Gènes a/c
ac = 900 + 18 = 918
a+c+ = 912 + 22 = 934
a+c = 70 + 1 = 71
ac+ = 75 + 2 = 77
≠ ¼, ¼, ¼, ¼ è liaison génétique è distance= 100(71+77)/2000= 7,4 cM

Carte génétique : a/b/c

b+/b a+/a c+/c

2,1 7,4

9,2

D-4 Croisement impliquant 3 gènes sur le chromosome X ex : chez la drosophile

Soit 3 gènes :
Gène qui affecte la couleur des yeux :v+/ /v avec v+> v (vermillon)
Gène qui affecte la présence d’une nervure sur l’aile :c+// c ( absence de nervures) c+> c
Gène qui affecte l’aspect des ailes :t+ // t, t (bord des ailes coupé) t+> t

Parents F0 :

Phénotypes [pas de nervures, bord des ailes coupé] X [vermillon]

Les génotypes ne sont pas encore définitifs !

F1 : ♀ [+] , ♂ [ v ]

Génotypes

Gamètes

28
Test-cross : F1 X F0r
La ♀ donne 8 types de gamètes
Le ♂, 2 types de gamètes parcequ’il n’y a pas de CO chez le ♂.

Résultats : FT, les mâles,

[v c+ t+] : 582 Parentaux

[v+ c t] : 590
[v c t+] : 44 1 CO Recombinés
[v+ c+ t ] : 41
[v c t ] : 90
[v+ c+ t+] : 93
[v c+ t] : 3 2 CO recombinés D.C.O
[v+ c t+] : 5

Total : 1448

Catégories parentales : [cv ct] et [v], et la ♀ donne 8 gamètes

a/ Etape 1 : déduction à partir des résultats de la descendance

parentaux 1 CO 1 CO Double CO

[v c+ t+] [ v+ c t ] [v c t+ ] [ v+ c+ t] [v c t ] [ v + c + t +] [v c + t] [ v + c t +]
582 590 44 41 90 93 3 5

Il y a 3 positions possibles en prohase I :

v+ c t ou c v+ t ou c t v+
-------------- -------------- ---------------
-------------- -------------- ---------------
v c+ t+ c+ v t+ c+ t+ v

Gamètes observées après 2 CO en métaphase

v + c+ t ou c v t ou c t+ v+
-------------- -------------- ---------------
-------------- -------------- ---------------
v c t+ c+ v+ t+ c+ t v
Phénotypes observés
[t] et [v c] [c v t] et [c+ v+ t+] [c] et [t v]

C’est le 3 ème cas qui est observé donc t+//t est le gène central l’emplacement des gènes est donc:

c//c+ t //t+ v+//v v+//v t//t+ c+//c

-------------------------------------- ou ------------------------------------

29
b/ Etape 2 : Calcul des distances (FR) en prenant les loci 2 à 2 :

Loci v//v+ et c//c+ : fréquence des recombinés:

(44+41+90+93/1448) = (268/1448)= 0,185
d (v//v+,c//c+) = R%= 0,185 X 100 = 18,5 cM
Loci v//v+ et t//t+ : fréquence des recombinés:
( 90 + 93 + 5 + 3)/1448 = 0,132
d (v+//v,t//t+) = 0,132 X 100 = 13,2 cmg.
Loci c//c+ et t+//t : fréquence des recombinés:
(44 + 41 + 5 + 3)/1448 = 0,064 et
d (c//c+,t//t+) = 0,064 X 100 = 6,4 cmg.
Les 3 fréquences de recombinaison sont inférieures à 50% donc les loci sont portés par le même
chromosome.

On peut avoir 2 cartes possibles : v+//v 13,2 t+//t 6,4 c+//c

c+//c 6,4 t+//t 13,2 v+//v

Pourquoi, la somme (13,2 et 6,4) = 19,6 est-elle supérieur à 18,5 dist (v//v+,c//cv+) ?

Parce que l’on a sous-estimé la distance séparant les loci v et cv ðcorrection à apporter !
Il faut compter deux fois les classes rares (chacune représentant une classe de doubles
recombinants.) pour avoir la distance exacte.
Calcul FR pour les loci v et cv avec les corrections:

45 + 40 + 89 + 94 + 3 + 3 + 5 + 5 = 284àFR = (284/1448) x 100 = 19,6%.

Remarques :
La disposition de départ est arbitraire.
L'analyse de la descendance permet de déduire l'ordre réel.
On peut définitivement établir la position des gènes ainsi que les distances qui les séparent.
La carte génétique doit refléter la relativité des distances calculées et donc il faut toujours définir une
échelle.
Il est souvent possible de déduire l'ordre des gènes sans l'aide du calcul des FR.
Pour cela, on détecte aussitôt les classes rares (les moins nombreuses) qui sont les
doubles recombinants.

30
D-5 Interférence et coincidence

L’interférence permet , de tester si le nombre attendu de DCO se produit réellement ou si la présence

d’un premier CO diminue la probabilité d’avoir un second CO dans une région adjacente.

Dans cet exemple les Doubles Recombinés observés sont 8 sur 1448
L’éffectif des DR observés est égal à 8
Les doubles recombinés, d’après nos calculs de distance, sont (6,4% X 13,2%) / 1448 = 12
L’éffectif des DR théoriques (ou attendu), quand les deux événement CO sont
indépendants est égal à 12

Remarque : Les crossing-overs simples sont favorisés par rapport aux double crossing-overs.
ð s’Il y a une certaine interférence, les deux régions ne sont pas indépendantes.
On calcule le coefficient de coïncidence (cdc) pour quantifier cette interférence.

Fréquence ou nombre des DR observés

cd =
Fréquence ou nombre des DR attendus

L'interférence , I = 1 – cdc

Dans les régions où il n'y a jamais de double recombinants : le cdc est égale à 0 et l'interférence est
maximale. L'interférence est comprise entre 0 et 1.
Si I est totale = 1, pas de double C.O.
S’ il y a moins de D.C.O qu’attendu, I est positive,serait proche de 1

Exemple 1
Les DR observés, sont [a, b+, c+] et [a+, b, c]: 3 / 2000
Si on connait la distance entre les gènes on peut déduire la fréquence des DR attendus:
dist (a/a+,b+/b)= 2 cM et dist (a/a+,c+/c)= 8 cM
Si les deux CO sont indépendants la fréquence des double C.O théorique est donc:
2% x 8% = 0,16 %. Sur 2000 on aura 2000 X 0,0016= 3,2
cdc = 3/3,2= 0,9,
I= 1- 0,9= 0,1 = 10%, soit 10% des DCO attendus, ne seront pas obtenus, ainsi, les
deux regions interfèrent entre elles.
Exemple 2
FR de v+//v-t +//t: 0,132 = 13,2%.
FR de t+//t-c+//c : 0,064 = 6,4%.
S’il y a indépendance des crossing-overs : les doubles recombinants devraient se produire avec une
DR attendus sont:
0,132 x 0,064 = 0,84%
Donc sur 1448 mouches, théoriquement, on aurait du avoir :
1448 x 0,0084 = 12 double-recombinants.
DR observés sont : 8 .
5 [v+ c t+] , 3 [v c+ t] ici,
I = 1- 8/12= 0,33 = 33%
33% des DCO attendus ne sont pas observés , donc les deux régions interfèrent.
Un premier CO au niveau de la région1 supprime la production de 33% des CO
attendus théoriquement au niveau de la région 2

31
E- Hérédité chez l'homme : pédigrée ou arbre généalogique

Il va nous permettre :
-D’étudier la génétique humaine sans faire les nombreux accouplements.
-De déceler les porteurs d'une maladie dans une famille.
-De prédire la probabilité d'apparition de cette maladie chez les futurs enfants.
-De déduire si le caractèreétudié est dominant ou récessif et s’il est autosomal ou lié au sexe.
E-1 Recessif autosomal–AR ex : lobe de l’oreille
L'allèle muté responsable de la maladie est récessif sur l'allèle sauvage; les hétérozygotes sont sains
et la maladie ne s'exprime que chez les homozygotes.
Caractéristiques généalogiques des maladies AR :
- Les deux sexes sont atteints avec une fréquence égale.
- Les deux parents sont en général sains, mais sont obligatoirement hétérozygotes.
- Dans les familles, les sujets atteints se retrouvent le plus souvent dans la même fratrie
donnant une répartition horizontale sur l'arbre généalogique.
Un couple d'hétérozygotes a un risque de 25% d'avoir un enfant atteint à chaque nouvelle conception.
E-2 Dominant autosomal–AD ex : maladie de Hungtington
L'allèle muté responsable de la maladie est dominant sur l'allèle ‘sauvage’: la maladie s'exprime chez
les hétérozygotes. Un seul allèle fonctionne sur les deux, mais la quantité de protéine est insuffisante
pour assurer une fonction normale.
Chez l’homme, les génotypes homozygotes de ces pathologies dominantes sont très rares et dans
cette situation, cela peut conduire à un phénotype plus sévère.
Caractéristiques généalogiques des maladies AD :
- Les deux sexes sont atteints avec la même fréquence.
- La transmission de la maladie peut se faire par les deux sexes.
- Les transmissions père-fils sont la preuve de l'hérédité AD.
- Tout sujet porteur d'un allèle AD a un risque de 50% de le transmettre à ses enfants
quelque soit leur sexe.
- Les sujets atteints se retrouvent sur plusieurs générations, répartition verticale.
E-3 Récessif lié au sexe - RLX ex : l’hémophilie
L’allèle se comporte comme un caractère récessif.
Caractéristiques généalogiques des maladies RLX :
- Les femmes hétérozygotes ne sont pas atteintes mais peuvent transmettre la maladie; elles
sont dites conductrices de la maladie ou porteuses saines.
- La maladie ne se manifeste que chez les sujets de sexe masculin (XY) hémizygotes.
- Les sujets mâles atteints se retrouvent uniquement dans la lignée maternelle.
- On n’observe jamais de transmission père-fils.
*Si une femme conductrice se reproduit, elle aura : 50% garçons atteints et 50% filles
conductrices.
*Si un homme atteint se reproduit, aucun de ses enfants n'est malade, mais toutes ses filles sont
conductrices.
E-4 Dominant lié au sexe - DLX ex : incontinentiapigmenti
L'allèle muté se comporte comme un caractère dominant et se manifeste aussi bien chez les garçons
que chez les filles hétérozygotes (souvent à un degré de gravité moindre). Maladie rare.
Caractéristiques généalogiques des maladies DLX :
- Les deux sexes peuvent être touchés par la maladie
- Les filles hétérozygotes sont moins sévèrement malades que les garçons.
- Les femmes atteintes peuvent transmettre leur maladie aux enfants des deux sexes avec
un risque de 50%.
- Dans la descendance d’un homme atteint, toutes les filles reçoivent le gène muté; en
revanche, il n’y a jamais de garçon atteint (pas de transmission père-fils.

32
 Annexes

Définitions
Procaryotes : Par opposition aux eucaryotes, ce sont des organismes unicellulaires qui ne
possèdent pas de noyau et dont le génome réside dans une seule molécule d'ADN bicaténaire
circulaire.
Génome : ensemble du matériel génétique d'un individu codé dans son ADN à l'exception de
certains virus dont le génome est porté par de ARN.
ADN : Acide désoxyrhibonucléiqueest une molécule, support de l’hérédité. C’est une double hélice
droite composée de 2 brins. Chaque brin est constitué d’un enchainement de nucléotides (A-T,T-A,C-
G et G-C) eux même composés de bases azotés (Adénine, Guanine, Thymine et Cytosine), d’oses et
de phosphates. L’ADN est organisé en structure appeléechromosome, formée par de la
chromatine compactée.
Chromatine : elle est constituée d'un complexe ADN-protéines (histones ou non-histones). Elle
existe sous deux formes ; Une forme diffuse où l’ADN est relativement étalé et accessible à la
machine de transcription (l’euchromatine) et une forme condensée, qui n'est pas transcrite
(l'hétérochromatine.)
Les chromosomes ne sont visibles au microscope photonique que pendant la mitose ou la méiose,
car ceux-ci se condensent. Le chromosome métaphasique est constitué de deux chromatides
sœurs séparées, mais qui restent reliées par leur centromère. Une chromatide est composée d'une
double hélice d'ADN.
Centromère : région du chromosome qui va se lier au fuseau pendant la mitose par le kinétochore.
Télomère : extrémité du chromosome, c’est un ADN répétitif qui joue un rôle dans la stabilisation du
chromosome.Types de chromosomes :
« métacentriques » quand le centromère est un centre :
« acrocentriques » quand le centromère est décalé d'un coté :
« télocentriques » quand le centromère est à une extrémité :
Chaque individu d'une espèce possède le même nombre de chromosomes caractéristique de son
espèce.
Gonosomes ou hétérosomes : chromosomes sexuels souvent notés X et Y, ils déterminent le
sexe génétique et sont différents chez les mâles (XY) et chez les femelles (XX).
Autosomes : chromosomes qui ne sont pas sexuels, ils sont identiques chez les deux sexes. Ex :
drosophile 3 autosomes et 1 paire de chromosomes sexuels. Chez l’hommeil y a 22 paires
d'autosomes et 1 paire de chromosomes sexuels et chez le maïs par exemple il n’y a que des
autosomes au nombre de 10 paires.
Caryotype :c’est l’arrangement de l’ensemble des chromosomes métaphasiques d’une cellule en
fonction de la taille, de la forme et de la position du centromère. Il est caractéristique de chaque
espèce vivante.
Une mutation : altération de la séquence d’ ADN, transmissible. Elle est une source de variations
génétiques et principale cause de l’évolution des éspèces.
Holandriques: gènes portés par Y, le caractère ne s’exprime que chez le mâle
Cellules germinales : cellules suceptibles de donner un gamète (spermatozoïde ou ovocyte).
Cellules somatiques : toutes les cellules autres que les germinales qui forment le corps d’un
organisme.
Auto-pollinisation : autofécondation
Allo-fécondation : fécondation croisée

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SCHEMAS:

Mitose

Meiose

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 Figure 1 :Cliché et schéma du complexe synaptonémal

TABLEAUX

A/. B/. A/. b/b aa B/. aa bb proportions

9 3 1 1 des F2
dérivées

Epistasie 9 3 3 1 12: 3: 1:
dominante

2 gènes à 9 3 3 1 9: 6: 1:
effets cumulatif

Epistasie 9 3 3 1 9: 3: 4:
récessive

2 gènes 9 3 3 1 15: 1:
dominants

1 gène 9 3 3 1 13: 3:
dominant, 1
gène récessifs

2 gènes 9 3 3 1 9: 7:
récessifs

Tableau 1 : Différentes fréquences d’épistasies des F2 d’indépendance.

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EXERCICES D’APPLICATIONS
Chapitre A-Rappels
Exercice1 :Si les chromosomes sont les suivants:
C1 A1 B2 C1 A1 B2
------------- ------------
------------- ------------
C2 A2 B1 C2 A2 B1
Quelles sont les gamètes parentales retrouvées: C1A1B1, C2A2B2, C2A2B1, C1A1B2, C1A2B1,
C2A1B2.
Exercice 2 :Dans une méiose normale, on obtient:
O gamètes haploïdes
O gamètes diploïdes
O gamètes avec un maximum de combinaisons parentales
O gamètes avec un maximum de gamètes recombinées.
Chapitre B- Monohybridisme et dihybridisme d’indépendance
Exercice 1 : On dispose de deux lignées pures de rats qui diffèrent par un seul caractère : l’une est
constituée de rats blancs, l’autre de rats noirs.Le croisement d’un rat blanc avec un rat noir donne en
F1 100% de rats noirs.
a) Expliquez ce résultat.
b) Quels seront les résultats statistiques de la F2 résultant du croisement des rats obtenus en F1 ?
Doit-on s’assurer de la pureté des rats blancs ?
Exercice 2 :On croise deux drosophiles aux ailes normales. Parmi les 123 mouches de leur
progéniture, 94 ont des ailes normales et 35 ont des ailes trapues.
a) Quel rapport phénotypique correspond à ce résultat ?
b) Quel est le mode de transmission de ce caractère ?
c) Par quelles lettre allez vous représenter, les caractères : ailes normales et ailes trapues ?
d) Reproduire le croisement et donnez le génotype des parents et de la descendance :Faites un
échiquier de croisement (Punnet).
Exercice 3:Quels gamètes produit le génotype suivant :A// A B// B, A// a B// B, A// a B// b
Exercice 4:Chez D. mélanogaster, les allèles dp+ et dp codent respectivement pour des ailes longues
ou courtes. e et e+ codent respectivement pour un corps gris ou noir. Un croisement de dihybridisme
a été réalisé pour produire des mouches homozygotes à la fois pour dp et pour e. Les phénotypes
suivants ont été obtenus en F2:
[ailes longues, corps gris] 462
[ailes longues, corps noir] 167
[ailes courtes, corps gris] 127
[ailes courtes, corps noir] 44
a/ A quoi correspondent ces proportions?
b/ Quel est le génotype des mouches [ailes longues, corps noir]?
c/ Comment en être sure ?
Chapitre C-Exceptions aux lois de Mendel
Exercice 1 :Une population de volailles dites andalouses comprend des animaux de trois couleurs
différentes : noires, blanches, bleues.
Les volailles noires croisées entres elles donnent toujours des volailles noires. Les volailles blanches
croisées entre elles donnent toujours des volailles blanches. Les volailles bleues croisées entre elles
donnent un mélange de volailles noires, blanches et bleues. Le croisement d'une volaille noire avec
une volaille blanche donne uniquement des volailles bleues.

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 a/ En tenant compte des résultats expérimentaux, expliquez ce qu'on entend par une lignée
pure et par hybride. Classez les trois types de volailles dans ces deux groupes.
Les volailles bleues croisées entre elles montrent la répartition suivante :
volailles bleues : 50 %
volailles noires : 25 %
volailles blanches : 25 %
b/ Expliquez ces résultats et donnez l’interprétation chromosomique.
On procède au croisement d'une volaille noire par une volaille bleue, réalisez le tableau qui permet
d’en prévoir les résultats.
Exercice 2 :On suppose que parmi la descendance de plusieurs couples de poulets à crête rose, un
quart environ des œufs donne des embryons qui meurent avant l’éclosion, tandis que les autres
donnent des poulets à crête rose et à crête rouge dans les proportions de 2 poulets à crête rose pour
1 poulet à crête rouge.
Les poulets à crête rouge croisés entre eux donnent des poulets à crête rouge.
Les poulets à crête rose croisés avec des poulets à crête rouge donnent 50 % de poulets à crête rose
et 50 % de poulets à crête rouge.
Trouvez le génotypes des embryons qui meurent avant l'éclosion et celui des poulets à crête rose.
Comment peut-on expliquer la mort à l'état embryonnaire du quart de la population des descendants
du croisement poulet à crête rose avec poulet à crête rose ?
Exercice 4:Chez la mouche Drosophile, un gène v+ détermine la couleur rouge des yeux. L'allèle
récessif v détermine une couleur vermillon.
On a réalisé un croisement entre deux drosophiles aux yeux rouges. On a obtenu à la F2:
- 103 mâles aux yeux vermillons
- 99 mâles aux yeux rouges
- 201 femelles aux yeux rouges
Le gène responsable de la couleur des yeux est-il lié au sexe? Expliquez.
Quels sont les génotypes des parents ? Des mâles et des femelles de la F1 ?
Chapitre D- Liaison
Exercice 1:Des allèles physiquement liés, peuvent-ils s’assortir de manière indépendante.
Oui, s’ils sont sur des chromosomes
Oui, lorsqu’ils sont proche sur le même
Oui, lorsqu’ils sont éloignés et sur le même chromosome.
Non, jamais.
Exercice 2 : Chez la drosophile, le croisement de deux lignées pures, [sc ec vg] et [+]
donne 100% de F1 [+]. Le test cross avec ces F1, donne les résultats suivants :
Résultat du Test-cross :
[sc ec vg ] : 235 [sc+ ec+ vg+] : 241 [sc ec vg+ ] : 243 [ sc+ ec+ vg] : 233
[sc ec vg] : 1
+ [sc ec vg : 14
+ + [sc ec vg ] : 12
+ + [sc+ ec vg ] : 16
Total : 1008
Déduisez, la carte génétique de ces 3 paires d’allèles, en utilisant les deux méthodes étudiées en
cours, faites l’interprétation chromosomique et calculez l’interférence.
NB
sc+> sc : (scute) perte de certaines soies,
ec+> ec : (echinus) surface oculaire rugueuse,
vg+ : sauvage > vg : vestigiale,

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Chapitre E : Pédigré

autosomal récessive
autosomal dominant
récessive lié à l’X
dominant lié à l’X

LIENS
http://www.wehi.edu.au/education/wehitv/
molecular_visulatisation_of_dna/
dna _central_dogma_part_1_-_transcrption/
dna _central_dogma_part_2_-_translation/
http://www.gene-abc.ch/fr/monde-des-genes/dans-le-noyau-cellulaire-se-trouvent-les-chromosomes/
https://www.youtube.com/watch?v=MDkd9Kyhf4M&feature=relatedhttps://www.youtube.com/watch?v
=jZJT3GrSZnQ (meiose vs mitose)
https://www.youtube.com/watch?v=hVBFNc2G35Q (chromosomes)
http://learn.genetics.utah.edu/content/chromosomes/intro
https://www.youtube.com/watch?v=GxgTwqCxiFI(meiose

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