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Vidéo de la leçon : Hérédité dihybride Biologie

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à construire et à interpréter les diagrammes génétiques des croisements dihybrides.

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Transcription de vidéo

Dans cette vidéo, nous allons découvrir l’hérédité dihybride. Nous allons apprendre à construire une grille de Punnett pour montrer la transmission héréditaire de deux gènes. Et nous allons calculer le ratio phénotypique de la progéniture.

Nos caractéristiques sont déterminées par notre matériel génétique, notre ADN. Cet ADN est responsable de la détermination de la couleur naturelle de nos cheveux, de la couleur de nos yeux, de notre groupe sanguin et même de la taille que nous pouvons atteindre. L’hérédité fait référence au processus par lequel le matériel génétique est transmis des parents à la progéniture. Les gènes codent pour différentes caractéristiques. Et lorsqu'on s'intéresse à l'hérédité d'un gène particulier, on parle d'hérédité monohybride. La partie du mot « mono- » signifie un. Et lorsque nous étudions la transmission héréditaire de deux gènes, nous appelons cela l’hérédité dihybride, ou « di- » signifie deux.

Voyons un exemple de dihybridisme pour mieux comprendre le processus. Chez les petits pois, les graines peuvent avoir différentes caractéristiques. Elles peuvent être jaunes ou vertes et peuvent avoir une surface lisse ou ridée. Dans cet exemple, vous pouvez voir une graine jaune et lisse ainsi qu’une graine verte et ridée. Un gène contient les informations qui contrôlent la couleur de la graine. Et un deuxième gène différent contient les informations qui déterminent si la surface sera lisse ou ridée. Ces gènes possèdent chacun deux allèles ou variants.

En génétique, nous attribuons généralement aux gènes et à leurs allèles des lettres. Pour le gène qui contrôle la couleur des graines, utilisons la lettre Y. L’allèle dominant, représenté par un Y majuscule, code pour les graines jaunes, tandis que l’allèle récessif, représenté par un y minuscule, code pour les graines vertes. Pour le gène qui contrôle la surface de la graine, utilisons la lettre R. L’allèle dominant pour les graines lisses sera représenté par un R majuscule, tandis que l’allèle récessif pour les graines ridées sera représenté par un r minuscule. N'oubliez pas que si un allèle est dominant, une seule copie doit être présente dans le génotype pour qu'il s'exprime dans le phénotype. Si un allèle est récessif, il ne peut s'exprimer que s'il n'y a pas d'allèle dominant dans le génotype.

Voyons maintenant les génotypes des plantes qui ont produit ces graines. La plante qui a produit notre graine jaune possède le génotype Y majuscule Y majuscule R majuscule R majuscule. On peut parler d'homozygotie dominante pour les deux gènes. Homozygote signifie que les allèles sont les mêmes, et dominant signifie qu'il s'agit de deux allèles dominants. La plante qui a produit notre graine verte a le génotype y minuscule y minuscule r minuscule r minuscule. Encore une fois, cette plante est homozygote pour les deux gènes, mais cette fois-ci, elle est homozygote récessive.

Les plantes produisent des cellules sexuelles ou des gamètes pour la reproduction. Ces gamètes contiennent la moitié du matériel génétique d'une cellule végétale située dans le corps de l'organisme, comme celles de la tige ou des feuilles. En utilisant le génotype, nous pouvons déterminer les combinaisons possibles d’allèles dans les gamètes produits par chaque plante.

Commençons par une plante hétérozygote pour la couleur et la surface de ses graines. Nous pouvons utiliser la méthode FOIL pour déterminer les combinaisons possibles d’allèles dans les gamètes. FOIL signifie premier, extérieur, intérieur, dernier. Pour commencer, nous prenons le premier allèle de chaque gène, dans ce cas Y majuscule R majuscule. La première combinaison possible est donc Y majuscule R majuscule. Ensuite, nous prenons les lettres externes, donc les allèles qui apparaissent en premier et en dernier. Donc, notre prochaine combinaison d’allèles est donc Y majuscule r minuscule. Maintenant, nous prenons les lettres intérieures. Notre prochaine combinaison d’allèles est donc r minuscule et R majuscule. Et enfin, nous prenons les derniers allèles de chaque gène. Notre dernière combinaison possible d’allèles est donc y minuscule et r minuscule.

Maintenant, nous avons toutes les combinaisons possibles d’allèles qui peuvent être présentes dans un gamète produit par cette plante. Mais pourquoi avons-nous besoin de savoir cela ? Nous pouvons étudier le dihybridisme en utilisant la grille de Punnett. La grille de Punnett est un outil incroyablement utile qui nous permet de faire des prédictions sur les génotypes et les phénotypes de la progéniture produite par certains organismes. Essayons d’en compléter un pour montrer la transmission héréditaire de la couleur et de la forme des graines.

Nous allons commencer par nos plantes mères, qui sont toutes deux hétérozygotes pour les deux gènes. Nous venons de voir comment déterminer la combinaison d’allèles dans les gamètes de ces plantes. Donc, les gamètes de la première plante iront ici, et les gamètes de la deuxième plante iront là. Ce sont les informations que nous utiliserons pour compléter cette grille de Punnett. Nous pouvons le faire en combinant les allèles indiqués dans l'en-tête de la colonne avec ceux de l'en-tête de la ligne. Cela nous donne un total de quatre lettres représentant deux allèles pour chaque gène dans chaque case de la grille de Punnett.

Nous suivrons la convention générale et écrirons les lettres pour le même gène ensemble, comme indiqué ici. Et nous écrirons l’allèle dominant avant l’allèle récessif pour chaque gène. Utilisons ce processus pour compléter le reste de la grille de Punnett. Maintenant, notre grille de Punnett nous montre ici tous les génotypes possibles de la progéniture de ce croisement.

Ensuite, déterminons les phénotypes de ces plantes. Rappelons-nous ce que signifient réellement ces lettres. Nous examinons la couleur des graines et le type de surface des graines. Les graines jaunes sont dominantes sur les graines vertes, et les graines lisses sont dominantes sur les graines ridées. Cela signifie que si le génotype contient un Y majuscule avec un R majuscule, cela indique que la plante produira des graines jaunes et lisses. Identifions tous ces génotypes. Nous pouvons voir que sur 16 génotypes possibles, neuf d’entre eux sont dominants pour les deux caractères et produiront des graines lisses jaunes.

Identifions maintenant les génotypes qui produiront des graines jaunes mais avec une surface ridée. Pour que cela se produise, le génotype doit avoir au moins un Y majuscule mais deux copies de r minuscule. Sur les 16 génotypes possibles, trois correspondent à cette description.

Ensuite, nous voulons savoir combien de génotypes donneraient des graines vertes avec une surface lisse. Alors maintenant, nous avons besoin de deux y minuscules mais au moins un R. majuscule Et il y a trois génotypes qui correspondent à cette description. Enfin, nous pouvons déterminer combien de génotypes produiront une plante récessive pour les deux caractères. Cela signifie que le génotype aura exclusivement des lettres minuscules. Vous avez peut-être remarqué qu’il n’y a qu’un seul génotype sur 16 possibles qui produira ce phénotype. Le décompte final des phénotypes peut être écrit comme un ratio phénotypique. Cela permet de comparer le nombre de génotypes qui donneront le phénotype dominant pour les deux caractères, le phénotype dominant pour un caractère et le phénotype récessif pour l'autre, et le phénotype récessif pour les deux caractères. Ici, notre ratio phénotypique est de neuf à trois, trois et un. Nous pouvons utiliser ce ratio pour calculer la probabilité que chaque descendance ait un phénotype particulier.

Maintenant que nous en savons plus sur l'hérédité dihybride et sur la façon de la modéliser, essayons de répondre à une question pratique.

Supposons que, chez les plantes, l’allèle des tiges hautes, D majuscule, soit dominant par rapport à l’allèle des tiges courtes, d minuscule, et l’allèle des fleurs violettes, P majuscule, soit dominant par rapport à l’allèle des fleurs blanches, p minuscule. Une plante de génotype D majuscule d minuscule P majuscule p minuscule est croisée avec une plante de génotype D majuscule d minuscule P majuscule p minuscule. Quelle est la probabilité, inconnue sur 16, que la progéniture ait une tige haute et des fleurs violettes ? (A) neuf sur 16, (B) trois sur 16, (C) un sur 16, ou (D) 16 sur 16.

Pour répondre à cette question, nous allons devoir utiliser une grille de Punnett pour démontrer la transmission des allèles par dihybridisme. Cependant nous devons tout d’abord déterminer les allèles présents dans les gamètes de ces plantes. Les deux plantes ont le génotype D majuscule d minuscule P majuscule p minuscule. Chaque gamète produit par ces plantes contiendra un allèle qui détermine la longueur de la tige et un allèle qui détermine la couleur des fleurs. Il suffit donc de calculer toutes les différentes combinaisons de ces deux allèles.

Pour ce faire, nous pouvons utiliser la méthode FOIL. FOIL est l’acronyme en anglais qui signifie premier, extérieur, intérieur, dernier. Si nous prenons les deux premiers allèles pour chaque gène, nous nous retrouvons avec la combinaison D majuscule P majuscule. Maintenant, prenons l'extrémité ou les allèles extérieurs de chaque gène pour donner la combinaison majuscule D minuscule p. Nous pouvons maintenant prendre l’allèle intérieur de chaque gène, ce qui donner la combinaison d minuscule P majuscule. Et enfin, nous combinons le dernier ensemble d’allèles, ce qui donne la combinaison d minuscule p minuscule.

Dessinons maintenant une grille de Punnett. Nous prenons ces combinaisons alléliques et les plaçons en en-têtes de ligne et de colonne d’une grille de Punnett de quatre cases sur quatre. Pour compléter la grille de Punnett, nous prenons les allèles dans l’en-tête de la colonne et les allèles dans l’en-tête de la ligne et les combinons pour donner une suite de quatre lettres représentant le génotype possible de la progéniture. En répétant cela, nous obtenons une grille de Punnett complète.

Notez que nous avons écrit DPDP dans le coin supérieur gauche au lieu de DDPP. Nous avons fait cela pour vous montrer d’où viennent les lettres. Mais généralement, nous organisons les allèles des mêmes gènes ensemble, comme vous pouvez le voir dans le reste de la grille de Punnett. Cela facilite l’interprétation du phénotype.

Dans cette question, on nous demande la probabilité d’un certain phénotype: une tige haute et des fleurs violettes. Ces charactères sont contrôlés par des allèles dominants. Cela signifie que nous devons rechercher dans notre grille de Punnett les génotypes qui ont au moins un D majuscule et un P majuscule. Au total, nous avons neuf génotypes qui correspondent à cette description sur les 16 possibilités. Donc, la probabilité qu’une progéniture issue de ce croisement ait une tige haute et des fleurs violettes est de neuf sur 16.

Passons maintenant en revue les points essentiels que nous avons abordés dans cette vidéo. L’hérédité dihybride fait référence à l'hérédité de deux gènes qui déterminent l'expression de deux caractéristiques différentes. Nous pouvons visualiser la transmission héréditaire de ces gènes en utilisant une grille de Punnett pour montrer un croisement dihybride. Lors d’un croisement dihybride, nous devons déterminer toutes les combinaisons possibles d’allèles présents dans les gamètes produits par chaque parent. Nous pouvons utiliser des croisements dihybrides complétés pour déterminer les génotypes possibles de la descendance et les ratios phénotypiques.

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