La génétique, l'étude de l'hérédité, a commencé avec les pois. Les études de Gregor Mendel avec des plants de pois ont montré que certains facteurs déplaçaient des caractéristiques telles que la couleur ou la douceur de génération en génération selon des modèles prévisibles.
Même si Mendel présenté et publié ses études, son travail fut ignoré jusqu'à quelques années après sa mort. Une fois les travaux de Mendel redécouverts et leur valeur reconnue, l'étude de la génétique avança rapidement.
Aperçu du vocabulaire génétique
La génétique étudie les modèles de transmission des caractères de génération en génération. Les traits hérités comprennent la couleur des cheveux, la couleur des yeux, la taille et le groupe sanguin. Différentes versions du même gène, comme la couleur des yeux bleus et la couleur des yeux bruns, sont appelés allèles. Une version ou un allèle d'un gène peut être dominant sur un autre allèle récessif, ou les deux allèles peuvent être égaux ou codominante.
Les allèles sont généralement représentés par la même lettre, mais le
allèle dominant est en majuscule. Par exemple, les allèles des yeux bruns, tous les autres facteurs étant égaux, sont dominants sur les allèles des yeux bleus. Les allèles de groupe sanguin sont une exception à cette pratique standard.Génétique du groupe sanguin
Le groupe sanguin A et le groupe sanguin B sont codominants, donc une personne héritant des gènes des groupes sanguins A et B aura du sang de type AB. Le groupe sanguin O est récessif à A et B, donc une personne héritant d'un gène du groupe sanguin A et d'un gène du groupe sanguin O aura le groupe sanguin A. Si les deux allèles d'un trait sont la même version du gène, l'organisme est homozygote pour ce trait.
Si les allèles d'un trait sont des allèles différents, l'organisme est hétérozygote pour ce trait. Si l'organisme est hétérozygote pour un trait, généralement un gène sera dominant sur l'autre gène.
Génotype fait référence à la combinaison génétique d'un organisme. Phénotype fait référence à l'expression physique de la combinaison génétique.
Compléter les carrés de Punnett
Les carrés de Punnett utilisent un format de grille relativement simple similaire à un tableau Tic-Tac-Toe pour prédire la constitution génétique (génotype) et la constitution physique (phénotype) possibles de la progéniture potentielle. Un simple carré de Punnett montre le croisement de la combinaison génétique pour un seul trait.
Les deux gènes d'un trait d'un parent sont placés au-dessus des deux colonnes de droite du carré Punnett avec un gène au-dessus d'une colonne et le deuxième gène au-dessus de l'autre colonne. Les deux gènes pour le trait de l'autre parent seront placés sur le côté gauche du carré Punnett, un chacun pour les deux rangées inférieures du carré Punnett.
Comme un tableau de multiplication ou de kilométrage, le symbole du gène en haut de la colonne et le symbole du gène à gauche de la ligne sont copiés dans le carré d'intersection. C'est un génotype possible pour une progéniture potentielle. Dans un simple carré de Punnett avec un seul trait, il y aura quatre combinaisons génétiques potentielles (deux gènes de chaque parent, donc 2x2 ou 4 résultats possibles).
Par exemple, considérons un Place Punnett pour la couleur des pois de Mendel. Un pois vert (y) de race pure (homozygote) croisé avec un pois jaune (Y) de race pure donne quatre combinaisons possibles de couleur pour la prochaine génération de pois. Il arrive que chaque résultat génétique contienne un gène pour les pois verts et un gène pour les pois jaunes. Les gènes ne sont pas pour le même allèle (même trait, expression physique différente), de sorte que la constitution génétique de la couleur de chaque pois potentiel de la progéniture est hétérozygote (Yy).
Les calculateurs génétiques de carrés de Punnett en ligne peuvent être utilisés pour trouver les croisements génétiques de carrés de Punnett simples et complexes. (Voir Ressources)
Trouver les génotypes
Les génotypes sont la combinaison de gènes de la progéniture potentielle. Dans l'exemple de plante de pois ci-dessus, le rapport de génotype du croisement de pois homozygotes verts (y) et homozygotes jaunes (Y) est de 100 pour cent Yy.
Les quatre carrés contiennent la même combinaison hétérozygote de Yy. La progéniture présentera une couleur jaune car le jaune est dominant. Mais chacun des petits pois portera des gènes pour les pois verts et jaunes.
Supposons que deux descendants de pois hétérozygotes soient croisés. Chaque parent porte un gène pour le vert (y) et un gène pour le jaune (Y). Placez les gènes d'un parent en haut du carré Punnett et les gènes de l'autre parent le long du côté gauche. Copiez les gènes dans les colonnes et dans les rangées.
Chacun des quatre carrés montre maintenant une combinaison de génotypes possible. Un carré montre une combinaison jaune homozygote (YY). Deux carrés montrent une combinaison hétérozygote vert-jaune (Yy). Un carré montre une combinaison jaune homozygote (YY).
Calcul du rapport génotypique
Dans un simple carré de Punnett avec un seul trait, il y a quatre combinaisons de gènes possibles. Dans l'exemple du pois, la probabilité de pois verts homozygotes est de 1:4 car un seul des quatre carrés contient le génotype yy. La probabilité d'un génotype hétérozygote vert-jaune est de 2:4 car deux des quatre carrés ont le génotype Yy.
La probabilité de pois jaunes est de 1:4 car un seul des quatre carrés a le génotype YY. Le rapport des génotypes est donc de 1 YY: 2Yy: 1yy, ou 3Y_: 1y. Le rapport phénotypique est de trois pois jaunes: un pois vert.
Un carré de Punnett dihybride montre les croisements possibles de deux caractères en même temps. Chaque trait n'a toujours que deux gènes possibles, donc le carré dihybride de Punnett sera une grille avec quatre lignes et quatre colonnes et seize résultats possibles. Encore une fois, comptez le nombre de chaque combinaison de gènes.
Croix Dihybride
Considérez un croix dihybride de deux personnes hétérozygotes cheveux bruns (H) aux cheveux blonds récessifs (h) aux yeux marrons (E) aux yeux bleus récessifs (e). Les deux phénotypes parentaux seraient les cheveux bruns et les yeux bruns. Le croisement dihybride, cependant, montre des génotypes possibles HHEE, HhEE, hhEE, HHEe, HhEe, HHee, Hhee, hhEE et hhee.
Le rapport de génotype est 1 HHEE: 2 HhEE: 1 hhEE: 2 HHEe: 4 HhEe: 2 Hhee: 1 HHee: 2 hhEe: 1 hhee, qui peut aussi s'écrire 9 H_E_: 3 h_E_: 3 H_e_: 1 h_e_. Le rapport phénotypique montre que ces parents hétérozygotes ont une chance sur seize d'avoir un enfant aux cheveux blonds et aux yeux bleus.