Transcription de la vidéo
Dans cette vidéo, nous allons apprendre comment expliquer ce qui se passe lorsque les allèles ne sont pas complètement dominants, et comment interpréter les échiquiers de Punnett qui le montrent. Nous allons découvrir les deux principaux types d’absence de dominance que peuvent présenter les allèles, la dominance incomplète et la codominance, et décrire quelques exemples. Nous verrons également comment plusieurs allèles peuvent influencer un caractère et comment cela peut jouer un rôle dans la codominance.
Rappelez-vous du terme dominance, que vous avez appris lorsque vous avez étudié les découvertes de Gregor Mendel et comment il a contribué à notre compréhension actuelle de la génétique. Les expériences de Mendel sur les petits pois nous ont aidés à comprendre comment les caractères sont transmis d’un parent à leur progéniture. Les modèles qu’il a démontrés ne s’appliquent pas toujours, cependant. Et une situation où c'est le cas, que nous allons explorer dans cette vidéo, est celle où les allèles n'ont pas une dominance complète.
Un allèle est une version d’un gène. Prenons par exemple un gène codant la couleur des pois produits par une plante. Différents allèles de ce gène peuvent coder pour des pois verts, comme ceux produits par cette plante mère, ou pour des pois jaunes, comme ceux produits par l'autre plante mère. Examinons la descendance que les plants de pois de cet exemple pourraient donner à l’aide d’un échiquier de Punnett.
Les échiquiers de Punnett, comme celui représenté ici, sont des outils utiles dans l’étude de la génétique pour représenter visuellement la transmission des allèles et pour prédire les génotypes et phénotypes de la progéniture obtenue par le croisement de parents dont les génotypes sont connus. N'oubliez pas que l'ensemble des allèles qu'un organisme possède pour un caractère constitue son génotype. Le génotype du parent qui produit les pois jaunes serait de deux g minuscules, tandis que le génotype du parent qui produit les pois verts serait de deux G majuscules.
Le phénotype est le caractère observable que le génotype donne dans cette plante parentale produisant des pois jaunes et dans cette plante parentale produisant des pois verts. Jusqu’à présent dans un échiquier de Punnett, nous pouvons voir les gamètes du plant producteur de pois verts dans la colonne de gauche et les gamètes du plant producteur de pois jaunes dans la ligne du haut. Puisque l’allèle de la couleur verte présente une dominance complète, toute plante qui possède le G majuscule dominant dans son génotype aura une couleur verte.
Une dominance complète signifie qu’un allèle, comme ici celui de la couleur verte, masquera toujours l’expression de l’autre allèle dit récessif, comme la couleur jaune quand elle est présente dans le génotype. Par conséquent, le seul génotype qui donnera un phénotype jaune comme ce plant parental est celui avec deux g minuscules. Nous pouvons voir que toute progéniture obtenue par ce croisement aura au moins une lettre G majuscule dans son génotype. Comme un allèle vert domine complètement, tous ces descendants produiront donc des pois verts. Mais comme nous l’avons dit, il existe des exceptions à cette règle.
Une de ces exceptions est lorsque la dominance incomplète détermine l’hérédité des caractères. Regardons ça. On parle de dominance incomplète lorsque les allèles d’un organisme hétérozygote pour un caractère produisent un phénotype intermédiaire, ce qui signifie que chacun des allèles est exprimé. Voyons ce que cela signifie avec un exemple. La poule andalouse présente une dominance incomplète dans la couleur de ses plumes. Chaque poule peut avoir des plumes noires, blanches ou un mélange des deux, ce qui donne un aspect bleuté à ses plumes. Les plumes de la poule seront noires si elle est homozygote pour l’allèle des plumes noires, ce qui signifie qu’elle possède deux de ces allèles dans son génotype. Les plumes de la poule seront blanches si elle est homozygote pour l’allèle des plumes blanches.
Le C nous indique que les allèles contrôlent la couleur caractéristique et la lettre en exposant nous dit si les plumes sont noires (N) ou blanches (B). Cette notation nous permet de distinguer l’hérédité de caractères déterminée par une dominance complète, comme chez les pois, et l’hérédité de caractères où il y a un manque de dominance, comme pour le plumage de la poule andalouse.
La couleur de plumes bleue est obtenue quand un individu porte un allèle blanc et un allèle noir, il est donc hétérozygote pour le caractère de couleur de plumes. Un allèle ne présente pas une dominance complète sur l’autre. Et au lieu de cela, quand ils sont tous deux présents dans le génotype, un nouveau phénotype intermédiaire mélangé est créé, les plumes bleues. Ainsi, si la poule à plumes noires et le poulet à plumes blanches se reproduisaient, leur progéniture hériterait d’un allèle de plumes noires et d’un allèle de plumes blanches, donnant à la progéniture un génotype avec un allèle de chaque couleur et un phénotype à plumes bleues.
Une autre exception à la dominance complète que nous allons explorer dans cette vidéo est lorsque la codominance détermine l’hérédité d’un caractère. On parle de codominance lorsque les deux allèles d’un caractère sont exprimés simultanément dans le phénotype d’un organisme hétérozygote. C’est différent de la dominance incomplète, car les deux allèles sont exprimés, plutôt que de donner un phénotype mixte. Prenons un exemple dans le corps humain pour nous aider à mieux comprendre ce terme.
La forme en disque biconcave de nos globules rouges, que vous pouvez voir ici, leur permet de transporter un volume maximal d'oxygène vers les cellules de notre corps. La drépanocytose est une maladie héréditaire récessive qui modifie la forme des globules rouges, leur donnant une forme en faucille, comme ici. Cela signifie qu’ils ne peuvent pas transporter autant d’oxygène. Voyons en quoi cet exemple permet d’illustrer l’hérédité codominante d’allèles.
Un parent n’a pas d’anémie falciforme et a des globules rouges biconcaves. Les allèles de son génotype seront représentés par HbA HbA. Hb signifie hémoglobine, le pigment présent dans les globules rouges. L’exposant A signifie hémoglobine A, ce qui indique que ces globules rouges ont leur forme normale biconcave. L’autre parent souffre de drépanocytose et son génotype est représenté par HbS HbS. Cette fois-ci, l’exposant S indique que ses globules rouges contiennent de l’hémoglobine S, qui fonctionne très différemment de l’hémoglobine A et donne aux globules rouges une forme de faucille.
Comme les deux parents sont homozygotes pour leurs caractères respectifs, les gamètes du parent sans anémie falciforme seront tous deux HbA et les gamètes du parent avec anémie falciforme seront tous deux HbS. Ainsi, leur enfant héritera d’un allèle de chacun de ses parents et aura un génotype hétérozygote HbA HbS. Ce phénotype consistera en un mélange de globules rouges en forme de faucille et de globules rouges biconcaves, condition que l'on appelle le trait drépanocytaire. C’est un exemple de codominance: ils ont les deux types de globules rouges dans leur corps car les phénotypes des deux allèles sont exprimés.
Voyons un autre exemple de comment un manque de dominance, en particulier la codominance de multiples allèles, peut affecter l’hérédité des caractères. Par multiples allèles, on entend trois ou plus allèles possibles pour un caractère. Mais bien sûr pour les organismes diploïdes comme les humains, seuls deux allèles seront présents dans le génotype d’une personne. Un exemple d’allèles multiples présentant une codominance est celui des groupes sanguins humains A, B et O. Les humains ont trois allèles qui déterminent leur groupe sanguin, IA, IB et IO, comme nous pouvons le voir dans le tableau ici.
Chaque personne héritera de deux allèles qui déterminent son groupe sanguin, l’un de sa mère et l’autre de son père. Si une personne a deux allèles IA dans son génotype, cela signifie que ses globules rouges ont tous des antigènes de type A à leur surface. Ces antigènes sont des molécules présentes en surface de la membrane plasmique de toutes vos cellules. Ils permettent de distinguer les cellules du soi, qui appartiennent à votre organisme, et les cellules du non-soi, qui peuvent par exemple être des micro-organismes pathogènes.
Si une personne possède deux allèles IB dans son génotype, cela signifie que ses globules rouges ont tous des antigènes de type B à leur surface. Si une personne a les allèles IA et IB, elle aura à la fois des antigènes de type A et de type B sur ses globules rouges. Comme les deux allèles sont exprimés dans le phénotype, l’hérédité des allèles IA et IB est un exemple de codominance. L’allèle IO indique qu’il n’y a pas d’antigènes de type A ni de type B à la surface des globules rouges, comme celui-ci.
Utilisons ces informations pour déterminer les groupes sanguins à remplir dans le tableau. Si le génotype contient deux allèles IA, la personne aura le groupe sanguin A. Et si elle hérite d’un allèle IA et d’un allèle IO, il y aura quand même des antigènes de type A sur les globules rouges. Donc, cette personne aura aussi le groupe sanguin A. L’allèle IA présente donc une dominance complète sur l’allèle IO. Si ses deux allèles sont IB ou qu’elle hérite d’un allèle IB et d’un allèle IO de ses parents, cette personne aura le groupe sanguin B car l’allèle IB présente également une dominance complète sur l’allèle IO. Si les deux allèles sont IO, la personne aura le groupe sanguin O car aucun autre allèle ne masque l’allèle O.
La codominance n’entre en jeu que si une personne hérite d’un allèle IA d’un parent et d’un allèle IB de l’autre parent. Une personne ayant un génotype hétérozygote IA IB aura le groupe sanguin de phénotype AB. Dans ce cas, les deux allèles sont présents dans le phénotype, c’est donc un exemple de codominance. Essayons quelques questions d’entraînement pour tester ce que nous avons appris sur l’absence de dominance.
Les fleurs de la plante de muflier (représentée) présentent une dominance incomplète de la couleur de leurs pétales. Les pétales peuvent être rouges, CR CR, blancs, CB CB, ou roses, CR CW. Deux fleurs roses sont croisées. Quelle est la probabilité, en pourcentage, que leur progéniture ait aussi des fleurs roses?
Commençons par annoter notre schéma avec les informations qui nous sont données dans la question. On nous dit que le génotype des mufliers rouges est CR CR. Le C signifie la couleur et le R signifie le rouge. Rappelez-vous que l’ensemble des allèles qu’un organisme possède pour une caractéristique est son génotype. On nous dit également que le génotype des fleurs blanches de muflier est CW CW, où cette fois l’exposant W signifie blanc. Enfin, nous savons que le génotype des fleurs de muflier roses est CR CW.
Le phénotype est le caractère observable produit par le génotype. Dans ces cas, le phénotype de chaque plante est la couleur de sa fleur, rouge, blanche ou rose. La question indique que l’hérédité de la couleur des fleurs chez les mufliers est un cas de dominance incomplète. Les allèles présentent une dominance incomplète lorsqu’un phénotype intermédiaire est créé chez un organisme hétérozygote pour un caractère particulier, ce qui signifie qu’il a un exemplaire de chaque allèle. Dans cet exemple, le phénotype intermédiaire est la couleur de fleur rose, car il s’agit d’un mélange entre les fleurs blanches et rouges et possède un génotype hétérozygote.
Dessinons un échiquier de Punnett pour déterminer le pourcentage de descendants susceptibles d'être roses lorsque ces deux plantes parentales à fleurs roses se reproduisent. Les échiquiers de Punnett comme celui-ci sont utilisés pour représenter visuellement la transmission des allèles et prédire les génotypes et phénotypes de la progéniture obtenue en croisant des parents à génotypes connus. Nous savons que les mufliers roses ont le génotype CR CW. Nous plaçons les allèles des gamètes d’un parent dans la ligne du haut et les allèles des gamètes de l’autre parent dans la colonne de gauche.
Maintenant, nous devons remplir les cases vides avec les potentiels génotypes qui peuvent être produits à partir d’un croisement entre ces deux parents roses. Pour ce faire, nous prenons les allèles des gamètes de chaque rangée et colonne, par exemple, l'allèle CR de ce parent et l'allèle CR de cet autre parent. Faisons cela pour le reste des cases. Nous pouvons voir sur l’échiquier de Punnett qu’un descendant sur quatre aura le génotype CR CR et donc un phénotype à fleurs rouges. Nous pouvons également voir qu’un descendant sur quatre aura le génotype CW CW et donc un phénotype à fleurs blanches. Enfin, deux des quatre descendants produits par ce croisement auront le génotype hétérozygote CR CW et donc un phénotype à fleurs roses.
La question nous demande de déterminer la probabilité en pourcentage que la progéniture produite par ce croisement ait des fleurs roses. Pour ce faire, convertissons cette valeur en pourcentage en la multipliant par 100 pour cent. La probabilité que la progéniture de deux mufliers roses soit également rose est donc de 50 pour cent.
Voici quelques points clés que nous avons abordés dans cette vidéo.
