Les travaux de Mendel D ’après B.Féry modifié par D.Siffray
<ul><li>Introduction </li></ul><ul><li>Les travaux de génétique de Mendel : préambule </li></ul><ul><li>Le croisement mono...
1.  Introduction Deux définitions Hérédité Transmission des caractères héréditaires (héritage génétique) Génétique Science...
2. Les travaux de génétique de Mendel : préambule <ul><li>Botaniste autrichien (1822-1884)  </li></ul><ul><li>Élabore  une...
<ul><li>Comment a-t-il obtenu ses pois de lignées pures ? </li></ul><ul><li>Il a cultivé des pois durant plusieurs générat...
Les sept caractères du pois Fleur violette ou blanche Graine ronde ou ridée Gousse gonflée ou monoliforme Tige longue ou n...
La méthode de Mendel <ul><li>GÉNÉRATION  PARENTALE (P1) </li></ul><ul><li>Il pollinise, lui-même, deux variétés pures  de ...
GÉNÉRATION PARENTALE (F1    P2)   Il laisse les plants s’autopolliniser puis s’autoféconder  (pas d’intervention). Il réc...
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Le cycle sexué des plantes à fleurs (un aperçu) Fécon- dation Zygote (2n) Le sporophyte : la plante Une des quatre spores ...
A- Son croisement Il obtient le même rapport  pour tous ses croisements monohybrides. En F1, il observe la disparition d’u...
B-  Les résultats des croisements monohybrides de Mendel Les proportions sont de 3 pour 1 dans tous les cas. (approximativ...
C- Ses (4) hypothèses explicatives de ces résultats Il y a ségrégation des deux facteurs de chaque caractère au cours de l...
D- Interprétation du croisement monohybride de Mendel à la lumière de ses hypothèses Phénotype : Génotype : Gamètes : Phén...
4. Notation de Mendel et représentation symbolique Caractère différentiel Apparence de l'individu (fleurs violettes ou bla...
A- Son croisement Il obtient le même rapport  pour tous ses croisements dihybrides (ou presque). En F1, il observe la disp...
Les paires de facteurs se séparent, indépendamment des autres paires, lors de la formation des gamètes. LOI DE SÉGRÉGATION...
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Mendel et les débuts de la génétique

  1. 1. Les travaux de Mendel D ’après B.Féry modifié par D.Siffray
  2. 2. <ul><li>Introduction </li></ul><ul><li>Les travaux de génétique de Mendel : préambule </li></ul><ul><li>Le croisement monohybride de Mendel et ses déductions </li></ul><ul><li>Notation de Mendel et vocabulaire génétique </li></ul><ul><li>Le croisement dihybride de Mendel et sa déduction </li></ul>D ’après B.Féry modifié par D.Siffray
  3. 3. 1. Introduction Deux définitions Hérédité Transmission des caractères héréditaires (héritage génétique) Génétique Science qui étudie l'hérédité (étudie la transmission des caractères héréditaires) Mendel ne parlait pas de gènes mais d'unités héréditaires ou facteurs héréditaires. HÉRÉDITÉ PAR MÉLANGE Avant l'époque de Mendel Les parents apportent du matériel génétique qui se mélange ; ceci donne des résultats intermédiaires qu’on ne peut plus séparer par la suite (comme deux pots de peinture qui se mélangent). Deux concepts de l'hérédité HÉRÉDITÉ PARTICULAIRE À partir de Mendel Les parents transmettent des unités héréditaires distinctes qui restent distinctes chez les descendants (comme les billes que l'on retire de deux seaux et que l'on place dans un troisième seau).
  4. 4. 2. Les travaux de génétique de Mendel : préambule <ul><li>Botaniste autrichien (1822-1884) </li></ul><ul><li>Élabore une théorie particulaire de l'hérédité. </li></ul><ul><li>Basée sur des expériences menées sur des pois, à partir de 1857, sur une dizaine d’années. </li></ul><ul><li>1865 . Présente ses résultats à la Société d’histoire naturelle de Brno mais sans beaucoup de succès. </li></ul><ul><li>Publie un article l’année suivante. Peu de gens le lise et encore moins le comprenne. </li></ul><ul><li>Cesse graduellement ses recherches. Devient occupé par ses fonctions administratives. </li></ul><ul><li>Ses résultats seront redécouverts, quelques années plus tard, vers 1900, par 3 chercheurs de 3 pays différents. </li></ul>L’homme : Johann Gregor Mendel ( biographie ) Campbell (3 e éd.) — Figure 14.1 : 271
  5. 5. <ul><li>Comment a-t-il obtenu ses pois de lignées pures ? </li></ul><ul><li>Il a cultivé des pois durant 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 …) </li></ul>Le matériel de Mendel : des pois de lignées pures <ul><li>Pourquoi des pois ? </li></ul><ul><li>Le pois a des caractères faciles à observer : couleur des fleurs, longueur de la tige, forme des graines … </li></ul><ul><li>Chaque caractère n’a que deux formes « deux variations » : fleurs blanches ou violettes, tiges longues ou courtes … </li></ul><ul><li>La fleur est fermée (à l’abri de la pollinisation extérieure) ce qui permet le contrôle possible de la fécondation </li></ul>Pourquoi des pois de lignée pure ? Afin d’évaluer le résultat des manipulations qu'il prévoyait faire sur ces lignées lors de leur reproduction.
  6. 6. Les sept caractères du pois Fleur violette ou blanche Graine ronde ou ridée Gousse gonflée ou monoliforme Tige longue ou naine Gousse verte ou jaune Fleur axiale ou terminale Graine jaune ou verte Campbell (3 e éd.) — Tableau 14.1 : 271
  7. 7. La méthode de Mendel <ul><li>GÉNÉRATION PARENTALE (P1) </li></ul><ul><li>Il pollinise, lui-même, deux variétés pures de pois différant par : </li></ul><ul><ul><li>(1) caractère : croisement monohybride </li></ul></ul><ul><ul><li>(2)caractères : croisement dihybride </li></ul></ul><ul><li>Il récolte les graines puis les sème. </li></ul><ul><li>Il observe la génération fille F1 et note les résultats. </li></ul>Campbell (3 e éd.) — Figure 14.2 : 272
  8. 8. GÉNÉRATION PARENTALE (F1  P2) Il laisse les plants s’autopolliniser puis s’autoféconder (pas d’intervention). Il récolte les graines puis les sème. Il observe la génération fille F2 et note les résultats. A fait de nombreux croisements du même type afin d'obtenir un vaste échantillon.
  9. 9. Mendel a donc étudié les caractères génétiques sur trois générations ! Autofécondation Fécondation croisée Campbell (3 e éd.) — Figure 14.3 : 273 Génération P (parents de lignée pure) Génération F1 (hybrides) Génération F2
  10. 10. Le cycle sexué des plantes à fleurs (un aperçu) Fécon- dation Zygote (2n) Le sporophyte : la plante Une des quatre spores se développe ( par mitose ) en un gamétophyte femelle : le sac embryonnaire — n. Il contient le gamète femelle. Chaque spore se développe ( par mitose ) en un gamétophyte mâle : le grain de pollen — n. Il contient la cellule qui donnera (2) gamètes mâles. LIRE La méiose, dans le carpelle, produit les spores femelles. La méiose, dans l’étamine, produit les spores mâles. (n) (n) Source Cellule des gamètes
  11. 11. A- Son croisement Il obtient le même rapport pour tous ses croisements monohybrides. En F1, il observe la disparition d’un des deux caractères parentaux. En F2, il observe la réapparition du caractère parental disparu chez 25% des descendants. Autofécondation Fécondation croisée 3. Le croisement monohybride de Mendel et ses déductions Campbell (3 e éd.) — Figure 14.3 : 273 Proportion 3 : 1 Croisement de 2 parents de lignée pure pour le caractère «couleur de la fleur». Génération P (parents de lignée pure) Génération F1 (hybrides) Génération F2 <ul><li>plants : 224 plants </li></ul>
  12. 12. B- Les résultats des croisements monohybrides de Mendel Les proportions sont de 3 pour 1 dans tous les cas. (approximativement) Campbell (3 e éd.) — Tableau 14.1 : 271 787 : 277 651: 207 6 022 : 2 001 5 474 : 1 850 882 : 299 428 : 152 705 : 224
  13. 13. C- Ses (4) hypothèses explicatives de ces résultats Il y a ségrégation des deux facteurs de chaque caractère au cours de la formation des gamètes. Ceci correspond à la séparation des paires de chromosomes homologues à la méiose ou LOI DE SÉGRÉGATION Les deux facteurs se séparent durant la formation des gamètes. Si les deux facteurs diffèrent, le facteur dominant s'exprime pleinement dans l'apparence de l'organisme ; l'autre, le facteur récessif, n'a pas d'effet notable sur l'apparence. L'allèle dominant « notation majuscule » masque l'allèle récessif « notation minuscule ». Le facteur dominant masque le facteur récessif. Pour chaque caractère, tout organisme hérite de deux facteurs (deux unités héréditaires), un de chaque parent ; un caractère particulier est donc contrôlé par deux facteurs. Aspect particulaire de l'hérédité. Un organisme hérite de deux facteurs pour chaque caractère. Les variations des caractères héréditaires s'expliquent par les formes différentes que peuvent avoir les facteurs héréditaires (par exemple, fleur violette ou fleur blanche). Les facteurs de Mendel sont les gènes. Les formes différentes de Mendel sont les allèles c’est-à-dire les gènes situés sur les chromosomes homologues. Un caractère peut présenter deux formes différentes (deux variations).
  14. 14. D- Interprétation du croisement monohybride de Mendel à la lumière de ses hypothèses Phénotype : Génotype : Gamètes : Phénotype : Génotype : Fleurs violettes VV Fleurs blanches vv v V Fleurs violettes Vv Génération P Génération F1 Génotypes et rapport génotypique F1 100% Vv Phénotypes et rapport phénotypique de la F1 100% de fleurs violettes Génotypes et rapport génotypique F2 1 VV : 2 Vv : 1 vv Phénotypes et rapport phénotypique de la F2 3 violettes : 1 blanche Génération F2 Gamètes femelles F1 v 1/2 V 1/2 Gamètes mâles F1 1/2 V v 1/2 VV Vv vV vv Rapport phénotypique F2  3 : 1 3 4 1 4 Campbell (3 e éd.) — Figure 14.5 : 275
  15. 15. 4. Notation de Mendel et représentation symbolique Caractère différentiel Apparence de l'individu (fleurs violettes ou blanches) Anthère F1 A ou a A ou a Proportion des descendants des hybrides F1. 50% Aa : 25% A : 25% a ou 2 Aa + A + a Représentation symbolique Proportion de chacun des des traits ; en % ou en chiffre. 75% violettes : 25% blanches ou 3 violettes : 1 blanche Croisement F1 X F1 A ou a Ovaire F1 Individu qui possède les 2 traits notation Aa Hybride Individu dont les traits sont transmis sans changement sur plusieurs générations Plante pure Elément support du trait dominant A Elément support du trait récessif a Notation de Mendel
  16. 16. A- Son croisement Il obtient le même rapport pour tous ses croisements dihybrides (ou presque). En F1, il observe la disparition de deux caractères parentaux. En F2, il observe la réapparition «simultanée» des caractères disparus chez 6,25% des descendants. Proportion 9 : 3 : 3 : 1 Croisement de 2 parents de lignée pure pour les caractères «couleur et forme de la graine». 5. Le croisement dihybride de Mendel et sa déduction Génération P Génération F1 Génération F2 X Graines jaunes et rondes Graines vertes et ridées Toutes, jaunes et rondes 315 556 108 556 101 556 32 556 Autofécondation des plants de la F1 Fécondation croisée Campbell (3 e éd.) — Figure 14.8 : 277
  17. 17. Les paires de facteurs se séparent, indépendamment des autres paires, lors de la formation des gamètes. LOI DE SÉGRÉGATION INDÉPENDANTE B- Son hypothèse La loi de ségrégation indépendante correspond à l’assortiment indépendant des chromosomes homologues en métaphase1. JJ RR j j r r JR jr Génération P Génération F1 JjRr Hypothèse de l’assortiment dépendant Génération F2 JR JR Jr jR jr Jr jR jr Gamètes femelles F1 Gamètes mâles F1 J j R r J j R r JJRR JJRr JjRR JjRr JJrR JJrr JjrR Jjrr jJRR jJRr jjRR jjRr jJrR jJrr jjrR jjrr JR jr jr JR Hypothèse de l’assortiment indépendant 1 16 9 16 3 16 3 16 Campbell (3 e éd.) — Figure 14.8 : 273 Rapport phénotypique F2  9 : 3 : 3 : 1 Génotypes et rapport génotypique F2 1JJRR : 2JJRr : … Phénotypes et rapport phénotypique de la F2 9/16 jaunes et rondes : 3/16 vertes et rondes : 3/16 jaunes et ridées : 1/16 vertes et ridées : C- Interprétation du croisement

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