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Vidéo de la leçon : Les allèles Biologie

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à définir et à expliquer les mots clés de la génétique.

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Transcription de vidéo

Dans cette vidéo, nous allons apprendre à définir et à expliquer des termes clés en génétique. Ces connaissances vous aideront à comprendre et à retransmettre les concepts importants de la transmission du patrimoine génétique.

Qu’est-ce que le patrimoine génétique? Eh bien, les caractères comme la texture de nos cheveux ou la forme du bec d’un oiseau sont généralement liés à notre ADN. Et l’ADN stocke des informations sur nos caractères dans des segments appelés gènes. Ainsi, le patrimoine génétique désigne la façon dont nous héritons de notre ADN unique et son origine. Voici une cellule simplifiée de notre protagoniste Daniel que nous utiliserons pour déterminer l’origine de ses cheveux bouclés. Son noyau a été agrandi afin que nous puissions voir son ADN un peu mieux.

L’ADN s’enroule autour de protéines spéciales pour former des structures appelées chromosomes. Chaque chromosome ne contient qu’une seule molécule d’ADN ou deux molécules d’ADN identiques. Et Daniel, comme la plupart des humains, a 46 chromosomes. Mais pour le moment, je n’ai que 23 chromosomes dans ce noyau parce que ce sont les 23 chromosomes que Daniel a hérité de sa mère. Daniel a également hérité de son père 23 chromosomes similaires mais pas complètement identiques, représentés ici en vert. Imaginons que le gène qui contrôle la texture des cheveux est situé sur la paire de chromosomes numéro un. Même si le caractère de la texture des cheveux est beaucoup plus compliqué puisqu’il n’est pas contrôlé par un seul gène, supposons que c’est le cas dans un souci de simplification. Ce qui est intrigant, c’est que les deux parents de Daniel ont les cheveux raides, tandis que Daniel a les cheveux bouclés. Et si Daniel a des enfants? Est-ce que l’un d’entre eux aura les cheveux bouclés de Daniel? Nous allons le découvrir.

Lorsque Daniel produit des spermatozoïdes, chaque spermatozoïde ne contient qu’un seul chromosome de chacune de ses 23 paires. Et vous pouvez voir que Daniel transmettra certains des chromosomes jaunes qu’il a hérité de sa mère et certains des chromosomes verts de son père. Voici Chloé, la femme de Daniel. Elle a les cheveux raides comme ses parents. Ceci est l’une des cellules normales de Chloé. Encore une fois, elle contient les chromosomes issus de ses parents. Dans son cas, les bleus proviennent de son père et les roses sont de sa mère. L’emplacement des gènes sur les chromosomes est le même pour les membres d’une même espèce. Le gène de la texture des cheveux de Chloé est donc au même endroit que celui de Daniel. Et tout comme Daniel, lorsque Chloé produit des ovules, chacun d’eux ne reçoit au hasard qu’un seul chromosome de chaque paire, certains de sa mère et d’autres de son père.

Maintenant, si ce spermatozoïde féconde cet ovule, nous pouvons voir d’où viennent les chromosomes du futur bébé. Certains viennent de la mère de Daniel, certains du père de Daniel, certains de la mère de Chloé, et d’autres du père de Chloé. En d’autres termes, le nouveau bébé, nommé Delphine, qui aura les cheveux raides, est, comme le reste d’entre nous, l’expression d’un patrimoine génétique fusionné de quatre grands-parents. Et ils étaient eux-mêmes le résultat d’innombrables générations qui ont continuellement mélangé et fusionné leur ADN pendant des milliards d’années.

Comment cela nous aide-t-il donc à comprendre pourquoi Daniel a les cheveux bouclés? Eh bien, la paire de chromosomes numéro un de Delphine provient de ses grand-mères et ses deux grand-mères avaient les cheveux raides. Devrions-nous donc ensuite dessiner tous les chromosomes des grands-parents de Delphine? Non, certainement pas, car il est plus facile et moins laborieux d’utiliser certains termes de vocabulaire pour représenter toutes les fusions, mélanges et partages de chromosomes. Nous allons continuer notre investigation, mais en utilisant cette fois plus de vocabulaire et moins de schémas.

Nous savons déjà qu’un gène est un segment d’ADN codant généralement pour une protéine et qui peut affecter nos caractères. Nous savons également que cet ADN est enroulé en structures appelées chromosomes et que, selon notre scénario, les cheveux de Daniel sont bouclés à cause du gène de la texture des cheveux sur le chromosome numéro un. Nous savons également que les informations génétiques dans les chromosomes des parents de Daniel ou de n’importe quelle personne sont semblables mais non identiques, puisque les parents ne sont pas identiques. Ainsi, le gène de la texture des cheveux peut varier en donnant différentes textures de cheveux telles que raides ou bouclées.

Les différentes versions d’un même gène sont appelées allèles et sont représentées par des lettres. Utilisons la lettre R majuscule pour l’allèle des cheveux raides, et la lettre r minuscules pour les cheveux bouclés. Ces deux termes, gène et allèle, correspondent respectivement aux deux termes suivants, caractère spécifique et caractère individuel. Un caractère spécifique est commun aux membres d’une espèce, comme la texture des cheveux dans notre cas. Ainsi, dans notre exemple, la texture des cheveux est un caractère spécifique et c’est aussi un gène. Et comme les caractères individuels, tels que les cheveux raides ou bouclés dans notre exemple, sont des versions d’un caractère spécifique, ils dépendent de la combinaison d’allèles qu’un individu hérite de ses parents. Ainsi, les gènes sont aux caractères spécifiques ce que les allèles sont aux caractères individuels.

Jetons ensuite un coup d’œil aux allèles dominants et récessifs. Nous avons, ici, la paire de chromosomes numéro un avec le gène de la texture des cheveux, dont nous avons parlé dans notre scénario, et les deux allèles pour la texture des cheveux raides ou bouclés représentés par les lettres R majuscule et r minuscule. Si une personne hérite de deux allèles R majuscule, elle aura les cheveux raides. Et ses cheveux seront également raides même si elle n’hérite que d’un seul allèle R majuscule. Mais hériter d’un allèle r minuscule de chaque parent conduit à avoir le caractère des cheveux bouclés. Il est facile de comprendre que deux allèles R majuscules donnent des cheveux raides et que deux allèles r minuscules donnent des cheveux bouclés.

Mais pourquoi une personne avec un R majuscule et un r minuscule aurait les cheveux raides? Bien que les détails puissent varier, l’expression de certains allèles peut masquer ou dissimuler l’expression d’autres allèles. Dans notre cas, l’allèle des cheveux raides dissimule l’allèle des cheveux bouclés. Nous disons donc que l’allèle des cheveux raides est dominant par rapport à l’allèle récessif des cheveux bouclés. Et nous utilisons des majuscules pour représenter les allèles dominants et des minuscules pour représenter les allèles récessifs.

Nous allons ensuite examiner un autre ensemble de termes, génotype et phénotype. Le terme phénotype fait référence aux caractéristiques physiques d’un organisme. Et dans notre exemple, ces caractéristiques peuvent être des cheveux raides ou des cheveux bouclés, tandis que le terme génotype fait référence à la composition génétique d’un organisme et se caractérise souvent par des paires de lettres qui représentent les allèles d’un gène. Dans notre exemple, les génotypes qui donnent les cheveux raides sont R majuscule R majuscule ou R majuscule r minuscule. Et le seul génotype qui aboutit à des cheveux bouclés est deux r minuscules.

D’autres termes peuvent remplacer toutes les descriptions répétitives utilisant la lettre majuscule et la lettre minuscule par-ci par-là. Ces termes sont homozygote et hétérozygote. Homozygote signifie avoir deux allèles identiques pour un gène. Ainsi, vous pouvez avoir deux lettres majuscules pour un génotype et être homozygote dominant. Ou vous pouvez avoir deux lettres minuscules pour un gène et être homozygote récessif. En revanche, le terme hétérozygote signifie avoir deux allèles différents pour un gène, tels que le R majuscule et le r minuscule dans notre exemple.

Ok, nous avons vu tous les termes clés en génétique nécessaires. Utilisons-les donc pour enfin comprendre comment Daniel a hérité de ses cheveux bouclés.

Voici la famille de Daniel. Ils ont tous les cheveux raides, à l’exception de Daniel. Alors, à l’aide de ce que nous avons appris, expliquons cette situation. Voici la paire de chromosomes numéro un et l’emplacement du gène de la texture des cheveux qui détermine la texture des cheveux d’une personne. Ce gène existe en deux versions ou allèles différents. Un allèle donne des cheveux raides et l’autre des cheveux bouclés. Les allèles dominants sont représentés par des lettres majuscules, et les allèles récessifs sont représentés par des lettres minuscules. Puisque chacun des membres de la famille héritera de deux de ces allèles, l’un de leur mère et l’un de leur père, il y a trois combinaisons possibles: R majuscule R majuscule, R majuscule r minuscule et r minuscule r minuscule.

Et ces combinaisons d’allèles sont appelées génotypes. Les génotypes avec deux allèles identiques sont appelés homozygotes. Si les deux allèles sont dominants, on dit que le génotype est homozygote dominant. Et s’il y a deux allèles récessifs, on dit que le génotype est homozygote récessif. Un génotype avec à la fois un gène dominant et un gène récessif est appelé hétérozygote. Enfin, le phénotype est l’expression physique du génotype. Ainsi, tant qu’il y a au moins un allèle dominant, le phénotype sera des cheveux raides. Mais si les deux allèles sont récessifs, les cheveux seront bouclés.

Grâce à cette information, nous pouvons ajouter un R majuscule au génotype de chaque membre de la famille ayant les cheveux raides puisqu’un R majuscule suffit pour avoir le caractère des cheveux raides. Nous pouvons également compléter le génotype de Daniel avec deux r minuscules puisque c’est la seule façon d’avoir les cheveux naturellement bouclés. À quels autres endroits peut-on mettre un r minuscule? Si vous aviez deviné un pour chacun des parents de Daniel, vous avez raison. Ils doivent chacun avoir un r minuscule, soit un allèle récessif des cheveux bouclés, à donner à Daniel pour qu’il ait les cheveux bouclés.

Nous avons encore un r minuscule que nous pouvons placer sur l’un des quatre espaces restants. Où devrait-il aller? Oui, à Delphine. Son père ne peut transmettre que des allèles r minuscules à sa fille, et sa mère, Chloé, a donné à Delphine un allèle dominant pour les cheveux raides. Et nous en sommes certains car le phénotype de Delphine correspond à des cheveux raides. Ça y est, nous avons réussi! Nous nous sommes servis de notre nouveau vocabulaire et de notre compréhension de la transmission du patrimoine génétique pour déterminer comment Daniel peut avoir ces cheveux bouclés au sein d’une famille qui a majoritairement les cheveux raides.

Travaillons maintenant sur un problème pratique du patrimoine génétique.

Une plante de pois a les deux allèles suivants: V majuscule V majuscule pour les fleurs violettes. Lequel des termes suivants décrit cette plante de pois? (A) homozygote récessive, (B) homozygote dominante, (C) hétérozygote récessive, (D) hétérozygote dominante.

Afin de sélectionner la bonne réponse ici, il faut comprendre le patrimoine génétique et les termes associés pour pouvoir en discuter, en particulier les allèles. Commençons donc par associer le terme allèles aux plantes de pois. Pour en venir aux allèles, nous devons d’abord regarder à l’intérieur d’une des cellules de la plante de pois, plus précisément, au sein du noyau, où se trouvent les chromosomes contenant de l’ADN. Les plantes de pois ont 14 chromosomes, mais notre cellule ici contient sept chromosomes bleus pour montrer que la moitié de ses chromosomes provient d’un parent, et cette moitié verte qui provient de l’autre parent. Mais pour voir les allèles, nous devons examiner de plus près la paire de chromosomes numéro un, où se trouve ici le gène de la couleur de la fleur.

Rappelons que les gènes sont des segments d’ADN qui codent généralement pour des protéines et qui affectent les caractères d’un organisme, comme la couleur. Et c’est aussi là que se trouvent les deux allèles. Étant donné que les pois, les humains et les autres espèces qui se reproduisent de façon sexuée reçoivent de chaque parent un chromosome de chaque paire, les informations génétiques sur les chromosomes sont très similaires mais souvent pas totalement identiques. Ainsi, les allèles sont donc différentes versions du même gène et conduisent à des caractères différents tels que les plantes de pois pouvant être de différentes couleurs.

Les deux allèles de la question, cependant, sont identiques et donne aux fleurs la couleur violette. Et chaque allèle est représenté par la lettre V majuscule. Mais pourquoi un V majuscule plutôt qu’un v minuscule? Eh bien, les lettres majuscules représentent les allèles dominants. Et dominant, ainsi que récessif, sont des termes importants dans notre question. Les allèles récessifs sont représentés par des lettres minuscules. Et cela nous amène au terme génotype. Puisqu’il n’y a que deux allèles possibles pour ce gène, V majuscule et v minuscule, nous allons avoir trois génotypes possibles. Nous pouvons avoir V majuscule V majuscule comme dans la question, V majuscule v minuscule ou v minuscule v minuscule.

Le terme homozygote peut désigner les génotypes qui ont des allèles identiques comme V majuscule V majuscule ou v minuscule v minuscule. Nous pouvons préciser ces termes en ajoutant dominant et récessif. Le génotype V majuscule V majuscule peut également être appelé homozygote dominant, et le génotype v minuscule v minuscule peut également être appelé homozygote récessif. Un génotype qui contient à la fois un allèle majuscule et minuscule est appelé hétérozygote. Nous sommes maintenant prêts à répondre à notre question. Lequel des termes suivants décrit une plante de pois avec deux allèles V majuscules? La réponse est homozygote dominante.

Voici quelques points clés de la vidéo. La plupart de nos caractéristiques sont déterminées par des segments d’ADN appelés gènes. Et l’ADN s’enroule en des structures appelées chromosomes. Nous héritons de la moitié de nos chromosomes de chaque parent, formant ainsi des paires de chromosomes. Un gène peut avoir plusieurs formes appelées allèles. Et nous obtenons un allèle de chaque parent pour la plupart de nos gènes. Les allèles dominants sont exprimés lorsqu’un ou deux de ces allèles sont présents, et ils sont représentés par des majuscules. Pour qu’un allèle récessif soit exprimé, deux copies doivent être présentes, et elles sont représentées par des lettres minuscules.

Le génotype se réfère à la constitution génétique d’un organisme et il est généralement représenté par des paires de lettres pour un gène particulier. À partir de notre diagramme, nous pourrions avoir des combinaisons telles que B majuscule B majuscule , B majuscule b minuscule ou b minuscule b minuscule. Nous pouvons également utiliser les termes homozygote dominant, hétérozygote ou homozygote récessif pour décrire ces génotypes. Et pour finir, le terme phénotype est l’expression physique d’un caractère.

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