L'étude des rapports génotypiques remonte aux travaux de Gregor Mendel dans les années 1850. Mendel, connu comme le père de la génétique, a réalisé un ensemble complet d'expériences en croisant des plants de pois présentant diverses caractéristiques. Il a pu expliquer ses résultats en attribuant deux « facteurs » au caractère de chaque plante. Aujourd'hui, nous appelons cette paire de facteurs allèles, constitués de deux copies du même gène - une copie de chaque parent.
En savoir plus sur l'expérience de Mendel sur la plante de pois.
Domination mendélienne
Mendel a identifié des traits qui dominent d'autres traits. Par exemple, les pois lisses présentent un trait dominant, tandis que les pois ridés présentent un trait récessif. Dans le travail de Mendel, si une plante individuelle a au moins un facteur de pois lisse, elle aura des pois lisses. Il doit avoir deux facteurs de pois ridés pour avoir des pois ridés.
Cela peut être exprimé par un « S » pour les pois lisses et un « s » pour la variété ridée. Le génotype SS ou Ss crée des plants de pois lisses, tandis que le ss est nécessaire pour les pois ridés.
Pois de race pure: génération F1 et F2
Mendel a compté ses générations de plants de pois. Les parents d'origine de la génération F0 ont créé une progéniture F1. L'autofécondation des individus F1 a produit la génération F2. Mendel a pris soin de sélectionner d'abord plusieurs générations de plants de pois pour s'assurer que la génération F0 était de race pure, c'est-à-dire qu'elle avait deux des mêmes facteurs.
Aujourd'hui, les scientifiques diraient que les parents F0 étaient homozygotes pour le gène en forme de pois. Les croisements F0 étaient SS X ss -- pur lisse croisé avec pur ridé.
Une génération d'hybrides
Tous les pois F1 étaient lisses. Mendel a compris que chaque individu F1 avait un facteur S et un facteur s - dans le langage moderne, chaque individu F1 était hétérozygote pour la forme du pois. Le rapport génotypique de la génération F1 était de 100 pour cent d'hybride Ss, ce qui a donné 100 pour cent de pois lisses puisque ce facteur est considéré comme dominant.
En autofécondant ces individus F1, Mendel créait le croisement Ss X Ss.
Les rapports de génotypes F2 résultants étaient de 25 pour cent SS, 50 pour cent Ss et 25 pour cent ss, qui peuvent également être écrits comme 1:2:1. En raison de la dominance, du phénotype ou du trait visible, les ratios étaient de 75 pour cent lisses et de 25 pour cent ridés, ce qui peut également être écrit 3:1.
Mendel a obtenu des résultats similaires avec d'autres caractéristiques des plantes de pois, telles que la couleur des fleurs, la couleur des pois et la taille des plantes de pois.
Variations de domination
Les allèles peuvent avoir des relations au-delà de la relation dominante-récessive mendélienne classique. En codominance, les deux allèles sont également exprimés. Par exemple, le croisement d'une plante codominante à fleurs rouges avec une plante à fleurs blanches produit une progéniture ayant des fleurs tachetées de rouge et de blanc. Dans un rouge vs. croix blanche d'une plante à dominance incomplète, la progéniture résultante sera rose.
Dans les variations d'allèles multiples, les deux allèles d'un individu pour un trait proviennent d'une population de plus de deux traits possibles. Par exemple, les trois allèles du sang humain sont A, B et O. A et B sont codominants, tandis que O est récessif.
Utiliser les carrés de Punnett pour comprendre les rapports génotypiques
Un carré de Punnett est une représentation visuelle/graphique d'un croisement entre deux individus. Il représente les divers rapports génotypiques et les options génotypiques possibles de la progéniture de deux individus.
En savoir plus sur la façon de faire un Punnet Square.
Utilisons l'exemple des pois lisses et ridés de tout à l'heure lorsqu'un plant de pois lisse (SS) dominant homozygote est croisé avec un plant de pois ridé homozygote récessif (SS). Vous auriez trois génotypes disponibles pour la progéniture (SS, Ss et ss) dans un rapport de 1:2:1. Ceci est montré visuellement dans une place Punnett ici.
Les carrés de Punnett facilitent la visualisation du rapport génotypique que vous trouverez dans les croisements reproductifs. Cela est particulièrement vrai lorsque vous commencez à examiner plusieurs allèles différents à la fois.