Monohybridisme dans ce qui constitue et résout des exercices

Lemonohybridisme Il fait référence au croisement entre deux individus qui ne diffèrent que par une caractéristique. De même, lors de la création de croisements entre individus de la même espèce et lors de l’étude de l’héritage d’un seul caractère, on parle de monohybridisme.

Les croisements monohybrides cherchent à étudier la base génétique des caractères déterminés par un seul gène. Les schémas d'hérédité de ce type de métissage ont été décrits par Gregor Mendel (1822-1884), personnage emblématique du domaine de la biologie et connu sous le nom de père de la génétique.

Basé sur son travail avec les plantes de pois (Pisum sativum), Gregor Mendel a énoncé ses lois bien connues. La première loi de Mendel explique les croisements monohybrides.

Index

• 1 Qu'est ce que c'est?
  • 1.1 Première loi de Mendel
  • Boîte 1.2 Punnett
• 2 exercices résolus
  • 2.1 Premier exercice
  • 2.2 Deuxième exercice
  • 2.3 Troisième exercice
  • 2.4 Quatrième exercice
• 3 exceptions à la première loi
• 4 références

En quoi consiste?

Comme mentionné ci-dessus, les croisements monohybrides sont expliqués dans la première loi de Mendel, décrite ci-dessous:

La première loi de Mendel

Dans les organismes sexuels, il existe des paires d'allèles ou de paires de chromosomes homologues, qui sont séparés lors de la formation des gamètes. Chaque gamète ne reçoit qu'un membre de ladite paire. Cette loi est connue sous le nom de "loi de ségrégation".

En d'autres termes, la méiose garantit que chaque gamète contient strictement une paire d'allèles (variantes ou formes différentes d'un gène), et il est également probable qu'un gamète contienne l'une des formes du gène.

Mendel a réussi à énoncer cette loi en croisant des races pures de plantes à pois. Mendel a suivi l'héritage de plusieurs paires de caractéristiques contrastées (fleurs violettes versus fleurs blanches, graines vertes par rapport aux graines jaunes, longues tiges contre les tiges courtes) pendant plusieurs générations.

Dans ces croix, Mendel comptait les descendants de chaque génération, atteignant ainsi des proportions d'individus. Les travaux de Mendel ont réussi à générer des résultats solides, car il a travaillé avec un nombre important de personnes, environ quelques milliers.

Par exemple, dans les croisements monohybrides de graines rondes et lisses avec des graines froissées, Mendel a obtenu 5474 graines rondes et lisses et 1850 graines ridées.

De même, les croisements de graines jaunes avec des graines vertes produisent un nombre de 6022 graines jaunes et de 2001 graines vertes, établissant ainsi un schéma clair de 3: 1.

L'une des conclusions les plus importantes de cette expérience était de postuler l'existence de particules discrètes transmises des parents aux enfants. Actuellement, ces particules d'héritage sont appelées gènes.

Boîte Punnett

Cette photo a été utilisée pour la première fois par le généticien Reginald Punnett. C'est une représentation graphique des gamètes des individus et de tous les génotypes possibles pouvant résulter du croisement d'intérêt. C'est une méthode simple et rapide pour résoudre des croix.

Exercices résolus

Premier exercice

Dans la mouche des fruits (Drosophila melanogaster) la couleur grise du corps est dominante (D) sur la couleur noire (d). Si un généticien fait un croisement entre un homozygote dominant (DD) et un homozygote récessif (dd), comment sera la première génération d'individus?

Répondre

L'individu homozygote dominant ne produit que des gamètes D, tandis que le récessif homozygote produit également un seul type de gamètes, mais dans son cas, ils sont d.

Lors de la fécondation, tous les zygotes formés auront le génotype Dd. En ce qui concerne le phénotype, tous les individus seront des corps gris, car D est le gène dominant et masque la présence de d dans le zygote.

En conclusion, nous avons que 100% des individus de F₁ Ils seront gris.

Deuxième exercice

Quelles proportions résultent du croisement de la première génération de mouches du premier exercice?

Répondre

Comme nous avons réussi à en déduire, les mouches du F₁ ils possèdent le génotype Dd. Tous les individus résultants sont hétérozygotes pour cet élément.

Chaque individu peut générer des gamètes D et d. Dans ce cas, l'exercice peut être résolu en utilisant la boîte Punnett:

Dans la deuxième génération de mouches, réapparaissent les caractéristiques des parents (mouches à corps noir) qui semblent avoir "perdu" la première génération.

Nous avons obtenu 25% de mouches avec le génotype dominant homozygote (DD), dont le phénotype est le corps gris; 50% des individus hétérozygotes (Dd), dans lesquels le phénotype est également gris; et encore 25% des individus homozygotes récessifs (dd), corps noirs.

Si on veut le voir en termes de proportions, le croisement des hétérozygotes se traduit par 3 individus gris contre 1 noir (3: 1).

Troisième exercice

Dans une certaine variété d’argent tropical, vous pouvez distinguer les feuilles mouchetées et les feuilles lisses (sans motifs, unicolores).

Supposons qu'un botaniste croise ces variétés. Les plantes résultant de la première traversée ont été autorisées à s'autoféconder. Le résultat de la deuxième génération a été 240 plantes à feuilles marbrées et 80 plantes à feuilles lisses. Quel était le phénotype de la première génération?

Répondre

Le point clé pour résoudre cet exercice est de prendre les chiffres et de les ramener à des proportions, en divisant les nombres comme suit 80/80 = 1 et 240/80 = 3.

Prouvé par le schéma 3: 1, il est facile de conclure que les individus à l'origine de la deuxième génération étaient hétérozygotes et possédaient phénotypiquement des feuilles mouchetées.

Quatrième exercice

Un groupe de biologistes étudie la couleur de la fourrure des lapins de l'espèce Oryctolagus cuniculus. Apparemment, la couleur du pelage est déterminée par un locus à deux allèles, A et a. L'allèle A est dominant et a est récessif.

Quel génotype les individus issus du croisement d'un individu récessif homozygote (aa) et d'un hétérozygote (Aa) auront-ils?

Répondre

La méthodologie à suivre pour résoudre ce problème consiste à implémenter la boîte Punnett. Les individus récessifs homozygotes ne produisent que des gamètes a, tandis que l'hétérozygote produit des gamètes A et a. Graphiquement, cela ressemble à ceci:

On peut donc en conclure que 50% des individus seront hétérozygotes (Aa) et les autres 50% seront des homozygotes récessifs (aa).

Exceptions à la première loi

Il existe certains systèmes génétiques dans lesquels les individus hétérozygotes ne produisent pas des proportions égales de deux allèles différents dans leurs gamètes, comme le prédisent les proportions mendéliennes décrites précédemment.

Ce phénomène est connu sous le nom de distorsion en ségrégation (ou entraînement méiotique). Les gènes égoïstes, par exemple, interviennent avec la fonction d'autres gènes cherchant à augmenter leur fréquence. Notez que l'élément égoïste peut diminuer l'efficacité biologique de l'individu qui le porte.

Dans l'hétérozygote, l'élément égoïste interagit avec l'élément normal. La variante égoïste peut détruire le normal ou en empêcher le fonctionnement. L'une des conséquences immédiates est la violation de la première loi de Mendel.

Références

1. Barrows, E. M. (2000). Référence du bureau du comportement animal: un dictionnaire du comportement animal, de l'écologie et de l'évolution. Presse CRC.
2. Elston, R.C., Olson, J.M. et Palmer, L. (2002). Génétique biostatistique et épidémiologie génétique. John Wiley & Sons.
3. Hedrick, P. (2005). Génétique des Populations. Troisième édition. Jones et Bartlett Publishers.
4. Monténégro, R. (2001). Biologie de l'évolution humaine. Université nationale de Córdoba.
5. Subirana, J. C. (1983). Didactique de la génétique. Edicions Universitat Barcelona.
6. Thomas, A. (2015). Introduction à la génétique Deuxième édition Garland Sciencie, Taylor & Francis Group.