Laboratoire de Génétique COURS MAGISTAL UE : GENETIQUE FORMELLE

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1 REPUBLIQUE DE COTE D IVOIRE L ENSEIGNEMENT SUPERIEUR UNION DISCIPLINE TRAVAIL SCIENTIFIQUE MINISTERE DE ET DE LA RECHERCHERCHE 01 BP V 34 Abidjan 01 - Tel./Fax : BP 582 Abidjan 22 - Tél./Fax : ufrbiosciences@yahoo.fr Loratoire de Génétique COURS MAGISTAL UE : GENETIQUE FORMELLE ECUE 1 : GENETIQUE FORMELLE CHEZ LES ORGANISMES HAPLOIDES

2 TABLE DES MATIERES PREMIERE PARTIE : BASES FONDAMENTALES POUR L ANALYSE GENETIQUE CHEZ LES ORGANISMES HAPLOIDES... 3 CHAPITRE I : CYCLE DE REPRODUCTION, CYCLES CHROMOSOMIQUES, MECANISME DE LA MEIOSE ET CONSEQUENCES GENETIQUES DE LA MEIOSE LE CYCLE DE REPRODUCTION LES CYCLES CHROMOSOMIQUES LA FECONDATION LA MEIOSE LES CONSEQUENCES GENETIQUES DE LA MEIOSE CONCLUSION CHAPITRE II EXEMPLES DE CYCLES DE REPRODUCTION CARCTERISTIQUES DES ASCOMYCETES LE CYCLE de Neurospora crassa (la moisissure du pain) LE CYCLE de Saccharomyces cerevisiae (la levure de boulangerie) ELEMENTS DE REFERENCES POUR l ANALYSE GENETIQUE DEUXIEME PARTIE : TRANSMISSION DES CARACTERES HEREDITAIRES CHEZ LES ORGANISMES HAPLOIDES CHAPITRE I : SEGREGATION D'UN COUPLE D'ALLELES Cas d'un organisme à tétrades ordonnés : Neurospora crassa Cas d'un organisme à tétrades non ordonnés : Ascobolus immersus Analyse de spores en vrac CHAPITRE II : SEGREGATION DE DEUX COUPLES D'ALLELES LOCALISES SUR 2 PAIRES DE CHROMOSOMES DIFFERENTS Cas d'un organisme à tétrades non ordonnées : Ascobolus Cas d'un organisme à tétrades ordonnées : Neurospora crassa Analyse de spores en vrac CHAPITRE III - SEGREGATION DE DEUX COUPLES D'ALLELES LOCALISES SUR LA MEME PAIRE DE CHROMOSOMES Cas des organismes à tétrades non ordonnés Cas des organismes à tétrades ordonnées Cas de spores en vrac CHAPITRE IV : LES CARTES FACTORIELLES Définition Etlissement d'une carte factorielle Croisement tri-factoriel ou test à 3 points Notion d'interférence

3 PREMIERE PARTIE : BASES FONDAMENTALES POUR L ANALYSE GENETIQUE CHEZ LES ORGANISMES HAPLOIDES 3

4 CHAPITRE I : CYCLE DE REPRODUCTION, CYCLES CHROMOSOMIQUES, MECANISME DE LA MEIOSE ET CONSEQUENCES GENETIQUES DE LA MEIOSE Tous les êtres vivants, des virus à l'homme, possèdent une propriété commune qui est le pouvoir de reproduction c'est à dire la transmission de l'information héréditaire des ascendants aux descendants. Chez les eucaryotes, cette information est portée par l'adn. La quasi totalité de l'adn cellulaire est localisée dans le noyau au niveau des chromosomes. Les chromosomes sont donc les supports de l'hérédité. Dans ce chapitre nous allons étudier successivement le cycle de reproduction, les cycles chromosomiques,la fécondation, la méiose et les conséquences génétiques de la méiose pour comprendre comment les chromosomes sont transmis d une génération à la suivante à travers la reproduction sexuée. 1- LE CYCLE DE REPRODUCTION Chaque espèce est caractérisée par un nombre constant de chromosomes dans chacun des noyaux de chacune de ses cellules somatiques et germinales. Ce nombre est de 46 pour l'espèce humaine, 20 pour le maïs, 8 pour la drosophile, 14 pour le mil, 24 pour l aubergine, 176 pour le laurier etc Cependant les cellules reproductrices ou gamètes contiennent la moitié de ce nombre de chromosomes. Ces cellules reproductrices sont les ovules et les spermatozoïdes chez l homme et chez les animaux et les ovules et les grains de pollen chez les végétaux. La question qui se pose est de savoir par quels mécanismes le nombre de chromosomes se maintient constant de génération en génération au cours de la reproduction sexuée. Prenons l exemple de l'espèce humaine. 4

5 Schéma 1 : Le cycle de reproduction de l espèce humaine Au cours de la fécondation il y a fusion entre 2 cellules reproductrices ou gamètes à 23 chromosomes chacun, l'ovule provenant de la mère et le spermatozoïde provenant du père. La cellule œuf ou zygote qui dérive de cette fusion a 46 chromosomes. La multiplication de ce zygote par mitoses successives va donner un individu dont toutes les cellules somatiques et germinales seront à 46 chromosomes. Chez cet individu qui sera mâle ou femelle, les testicules ou les ovaires renferment les cellules germinales à 46 chromosomes à partir desquelles va se dérouler la gamétogenèse ou l ovogenèse qui permettra de réduire le nombre de chromosomes de moitié et de produire des spermatozoïdes ou des ovules à 23 chromosomes. Ainsi des individus adultes d une génération produiront des gamètes mâles et femelles à 23 chromosomes dont la fusion donnera, à la génération suivante, naissance à un nouvel individu à 46 chromosomes. Les 23 chromosomes d'un gamète sont morphologiquement différents ; ils sont représentés en 1 seul exemplaire ; on dit que le gamète est à n chromosomes ou encore qu'il est haploïde. Les 46 chromosomes du zygote et de toutes cellules somatiques et germinales qui en dérivent par mitoses, sont représentés en 2 exemplaires ; on dit que le zygote et toutes les cellules somatiques et germinales sont à 2 n chromosomes ou encore qu'elles sont diploïdes. Dans la genèse d'un individu on peut ainsi définir deux phases : la PHASE DIPLOIDE où les cellules contiennent 2 n chromosomes et la PHASE HAPLOÏDE où les cellules ne contiennent que n chromosomes. 2- LES CYCLES CHROMOSOMIQUES Au cours des générations sexuées successives il y a un cycle d'alternance des phases diploïde et haploïde. Cette alternance est assurée par La MEIOSE qui fait passer de la phase diploïde à la phase haploïde et par La FECONDATION qui fait passer de la phase haploïde à la phase diploïde. Ces deux processus biologiques complémentaires que sont la Méiose et la Fécondation permettent de maintenir constant le nombre de chromosomes de l'espèce humaine. 5

6 La méiose et la fécondation ne sont pas spécifiques à la seule espèce humaine, elles se déroulent chez la quasi totalité des eucaryotes. Mais l'importance relative des phases haploïde et diploïde permet cependant de définir 3 principaux cycles chromosomiques : le cycle diplobiontique, le cycle haplobiontique et le cycle haplodiplobiontique Schéma 2 : Les trois principaux cycles chromosomiques Le cycle diplobiontique est caractérisé par une phase diploïde prépondérante au cours de laquelle s'opère la multiplication cellulaire. La phase haploïde est réduite aux gamètes. C'est le cas chez l'espèce humaine, le maîs, la drosophile, le pois, d'une façon générale chez les plantes et les animaux supérieurs ; Le cycle haplobiontique est caractérisé par une phase haploïde prépondérante au cours de laquelle s'opère la multiplication cellulaire. La phase diploïde est réduite au seul zygote. C'est le cas chez les champignons : Ascobolus, Sordaria, Neurospora ; le cycle haplodiplobiontique est caractérisé par des multiplications cellulaires aussi bien en phase haploïde que diploïde. Il y a ainsi alternance de deux formes, l'une haploïde et l'autre diploïde. C'est le cas chez la levure de boulangerie (Saccharomyces cerevisiae). 3- LA FECONDATION La fécondation est le processus qui, par la fusion de 2 gamètes haploïdes, conduit à la formation d'une cellule diploïde ou zygote et permet ainsi le passage de la phase haploïde à la phase diploïde. Chez la majorité des espèces, la fécondation a lieu entre des gamètes de tailles différentes : on parle d'anisogamie. Le gamète femelle est immobile et possède un cytoplasme riche en réserves. Le gamète mâle beaucoup plus petit est mobile et contient très peu de cytoplasme. Il existe donc une différence au niveau de leur participation respective à la constitution du cytoplasme. Par contre gamètes mâle et femelle ont une contribution équivalente à la frication du noyau du zygote à 2n chromosomes au cours de caryogamie. En effet les 2 gamètes qui contiennent chacun n chromosomes apportent non seulement le même nombre de chromosomes, mais aussi les mêmes types de chromosomes. 4- LA MEIOSE La méiose est le processus qui fait passer de la phase diploïde à 2n chromosomes à la phase haploïde à n chromosomes. Elle permet d'obtenir à partir d'une cellule diploïde 4 cellules haploïdes. La méiose est un ensemble de 2 divisions nucléaires successives. La première est 6

7 précédée d'une duplication des chromosomes et procède à la séparation des chromosomes homologues. La seconde procède à une division des chromosomes Description cytologique de la méiose La méiose consiste en 2 divisions successives nommées DIVISION I et DIVISION II. Elles sont subdivisées chacune en quatre phases d'après la morphologie et le mouvement des chromosomes. La DIVISION I est précédée par l interphase L Interphase Le noyau interphasique est diffus. L évènement majeur qu'il rite n est pas optiquement visible. Il s agit de la réplication de la molécule d'adn de chaque chromosome. Chaque chromosome se trouve ainsi composé de 2 molécules d'adn filles avec pour conséquence la duplication de chaque chromosome en 2 chromatides sœurs. Schéma 3 : la réplication de la molécule d ADN et la duplication de chaque chromosome au cours de l interphase 7

8 4-1-2 La DIVISION I ou division réductionnelle Schéma 4 : La description cytologique de la méiose Elle se compose de 4 phases : la prophase I, la métaphase I, l'anaphase I et la télophase I. Prophase I Elle est longue et complexe. Cette complexité a amené les cytologistes à la subdiviser en 5 stades qui se succèdent de manière continue. Ces stades sont suivants : Leptotène Les chromosomes s'individualisent et apparaissent au microscope optique sous forme de filaments fins, très longs et enchevêtrés. Chaque chromosome qui est déjà composé de 2 molécules d'adn n'apparaît pas encore divisé en 2 chromatides sœurs. Zygotène Ce stade correspond au début de l'appariement des chromosomes homologues. Chaque chromosome tout en se raccourcissant et en devenant épais va s'apparier à son homologue. Ce phénomène d'appariement est le plus caractéristique et le plus important de la méiose. Le noyau contient ainsi n paires de chromosomes ou n bivalents. Pachytène A ce stade, l'épaississement des chromosomes est important, de sorte que chaque chromosome apparaît nettement formé de 2 chromatides sœurs étroitement accolés et d un chromosome. Chaque chromatide contient une molécule d'adn : c'est la visualisation de la réplication de l'adn qui s est opérée à l interphase. Les chromosomes homologues sont entièrement appariés et cet appariement est strictement homologue, il se fait point par point sur toute la longueur des chromosomes. Les chromosomes homologues appariés forment des bivalents. Chaque bivalent compte donc à ce stade 4 chromatides avec seulement 2 centromères et devient une tétrade. 8

9 Diplotène L'attraction mutuelle entre les chromosomes homologues se relâche de telle sorte que les deux paires de chromatides homologues de chaque tétrade ont tendance à se séparer comme si elles se repoussaient mais restent associés en certains points appelés les chiasmas. Diacinèse A ce stade les chromosomes continuent à s'épaissir et atteignent leur maximum de condensation. Les forces de répulsion éloignent progressivement les chromosomes homologues l'un de l'autre et provoquent ainsi le glissement des chiasmas vers les extrémités des chromosomes. C'est la terminalisation des chiasmas qui a comme effet la diminution du Le nombre de chiasmas. Métaphase I Elle débute avec la disparition de l'enveloppe nucléaire et la formation du fuseau achromatique. Les chromosomes homologues encore reliés par des chiasmas se disposent au niveau du plan équatorial avec leurs centromères situés de part et d'autre de ce plan. Anaphase I La terminalisation prend fin. Les derniers chiasmas se séparent. Avec leurs centromères non encore clivés, les chromosomes homologues formés chacun de 2 chromatides migrent vers chaque pôle de la cellule, par l'intermédiaire des fibres contractiles. Télophase I A chaque pôle de la cellule on a n chromosomes formés chacun de 2 chromatides. Selon les cas il y a une reconstitution d'un noyau inter phasique avec l'apparition d'une membrane nucléaire (cas de la sauterelle) ou une amorce immédiate de la seconde division (cas du Trillium). Le bilan de la première division de la méiose ( DIVISION I) est la réduction par deux du nombre de chromosomes par noyau : La DIVISION II ou division équationnelle Elle est comparle à une mitose normale. Les deux noyaux issus de la division subissent chacun une seconde division, parallèlement et de façon synchrone. Prophase II En fin de prophase II, les chromosomes sont à nouveau contractés. Métaphase II Les chromosomes se disposent au niveau du plan équatorial avec leurs centromères situés sur ce plan. Anaphase II L'anaphase II débute par le clivage du centromère de chaque chromosome et se poursuit par la migration vers des pôles opposés des deux chromosomes fils Télophase II La membrane nucléaire réapparaît. Les quatre cellules correspondant à ces quatre noyaux haploïdes sont appelées les quatre produits de méiose. 9

10 Le bilan de la deuxième division de la méiose (DIVISION II) est la division de chaque noyau issu de la DIVISION I en 2 noyaux qui lui sont identiques. Le schéma ci-après illustre les bilans des deux divisions de la méiose. Schéma 5 : Bilans des deux divisions de la méiose 5- LES CONSEQUENCES GENETIQUES DE LA MEIOSE II est nécessaire de revenir sur certains aspects de la méiose pour en voir les conséquences au niveau génétique Le Crossing-over et la Recombinaison intra chromosomique Considérons le devenir d'une seule paire de chromosomes homologues au cours de la méiose. Au stade diplotène de la prophase I, les chromosomes homologues formés de 2 chromatides sont en répulsion mais restent associés en un point appelé le chiasma. Le chiasma est une figure cytologique qui montre 2 chromatides homologues entrecroisées en X. Ce chiasma est la conséquence cytologique d'un phénomène appelé crossing-over. Le crossing-over se déroule en deux étapes. La première consiste en une cassure en deux points homologues de 2 chromatides homologues. La deuxième consiste en une soudure entre des segments de chromatides homologues donc en un échange physique réciproque de segments de chromatides homologues. Chacun des chromosomes homologues qui a subi le crossing-over est formé d une chromatide parentale et d une chromatide remaniée. Il s'est ainsi produit une recombinaison qui touche la structure physique des chromosomes, on parle de recombinaison intra-chromosomique. 10

11 Schéma 6 : Le crossing-over et ses conséquences cytologique et génétique A la métaphase I, les centromères des chromosomes homologues se placent de part et d'autre du plan équatorial. A télophase I, chaque noyau contient un chromosome formé d'une chromatide de type parental et d'une chromatide remanié. A la télophase II, on obtient 2 gamètes avec chacun un chromosome de type parental et 2 gamètes avec chacun un chromosome de type remanié. En plus donc des gamètes de type parental on a des gamètes de type recombiné 11

12 Schéma 7 : Les gamètes parentaux et recombinés résultant d un crossing-over La distinction entre les gamètes de type parental et les gamètes de type recombiné peut se faire en suivant le devenir au cours de la méiose de deux couples d allèles A/a et B/b portés par une paire de chromosomes homologues Supposons que le chromosome d origine paternelle porte les allèles a et B et que le chromosome d origine maternelle porte les allèles A et b. Le noyau qui subi la méiose contient 1 paire de chromosomes homologues portant les couples d allèles A/a et B/b Nous allons considérer les deux événements qui peuvent se produire dans l intervalle qui sépare les deux couples d allèles A/a et B/b : - si aucun crossing-over n'a lieu dans l'intervalle qui sépare les deux couples d allèles A/a et B/b, on aura 4 gamètes dont 2 gamètes Ab et 2 gamètes ab. Les gamètes Ab et ab sont des gamètes de type parental. Schéma 8 : Les gamètes parentaux résultant de l sence de crossing-over dans l intervalle séparant les deux couples d allèles A/a et B/b - si un crossing-over a lieu dans l'intervalle qui sépare les deux couples d allèles A/a et B/b on aura 4 gamètes : Ab et ab sont des gamètes de type parental et AB et qui sont des gamètes de type recombiné. 12

13 Schéma 9 : Les gamètes parentaux et recombinés résultant d un crossing-over dans l intervalle séparant les deux couples d allèles A/a et B/b Ces deux événements n ont pas la même probilité car le crossing-over est un événement rare, aussi : - si on considère un grand nombre de méioses, la fréquence de méioses ayant subies un crossing-over sera faible. Cela se traduira par le fait que la fréquence des gamètes de type recombiné sera inférieure à la fréquence des gamètes de type parental. - si Inversement on considère 1000 gamètes et que l'on trouve 450 Ab, 450 ab, 50 AB, 50 on pourra conclure que : - les gamètes Ab et ab sont les gamètes de type parental ; - AB et sont les gamètes de type recombiné ; - les 2 couples A/a et B/b sont liés et donc qu'ils sont portés par des chromosomes différents. Le pourcentage de recombinaison est de : [( )/ 1000] x100 = 10% Ce pourcentage qui est lié au pourcentage de crossing-over permettra d'estimer la distance génétique qui sépare les 2 couples d allèles A/a et B/b. Cette distance dans ce cas est de 10 UR La position aléatoire des centromères en métaphase I et recombinaison inter-chromosomique Considérons deux paires de chromosomes et suivons leur devenir au cours de la méiose en faisant straction des remaniements dûs au crossing-over. A la Métaphase I, les centromères peuvent se placer de manière aléatoire de part et d'autre du plan équatorial selon 2 dispositions 13

14 Schéma 10 : Les gamètes parentaux et recombinés résultant de la recombinaison inter-chromosomique impliquant 2 paires de chromosomes homologues La première disposition (I) permettra d obtenir à la fin de la méiose 4 gamètes qui contiendront chacun 2 chromosomes de la même origine parentale ; La seconde disposition (II) permettra d obtenir 4 gamètes qui contiendront chacun 2 chromosomes d origines parentales différentes Ainsi on aura en plus des gamètes de type parental, des gamètes de type recombiné. Il s'est produit une recombinaison entre les chromosomes non homologues, on parle de recombinaison inter-chromosomique. La distinction entre les gamètes de type parental et les gamètes de type recombiné peut se faire en utilisant deux couples d allèles Aa et B/b portés par deux paires de chromosomes différents. Supposons que : - la 1 ère paire d'homologues porte le couple d allèles A/a avec A sur le chromosome d'origine paternel et a sur le chromosome d'origine maternelle - la 2 ème paire porte le couple d allèles B/b avec B sur le chromosome d'origine paternelle et b sur le chromosome d'origine maternelle. Le noyau qui subi la méiose contient 2 paires de chromosomes homologues portant respectivement les couples d allèles A/a et B/b En métaphase I les centromères de ces chromosomes peuvent se placer de manière aléatoire 14

15 de part et d autre du plan équatorial selon 2 dispositions. Schéma 11 : Les gamètes parentaux et recombinés résultant de la recombinaison inter-chromosomique impliquant 2 paires de chromosomes homologues portant respectivement les couples d allèles A/a et B/b La première disposition (I) permettra d obtenir 4 gamètes dont 2 AB et 2. Ces gamètes sont des gamètes de type parental. La seconde disposition (II) permettra d obtenir 4 gamètes dont 2 Ab et 2 ab. Ces gamètes sont des gamètes de type recombiné. Ces 2 dispositions ont la même probilité, aussi, - si on considère un grand nombre de méiose, la moitié de ces méioses donnera des gamètes de type parental et l'autre moitié donnera des gamètes de type recombiné. On aura donc fr P= fr R ; on aura donc comme gamètes 1/4 AB ; 1/4 ; 1/4 Ab et 1/4 ab - si, Inversement, son observe 1000 gamètes et que l'on trouve 250 AB ; 250 ; 250 Ab et 250 ab on pourra conclure que les 2 couples d allèles sont indépendants et donc qu'ils sont portés par des chromosomes différents. Ce que nous venons de voir avec 2 paires de chromosomes peut s'étendre à tous les chromosomes d'un même organisme. Dans le cas de 2 paires de chromosomes il y a 4 types de gamètes, soit 2². Dans le cas de 3 paires de chromosomes il y a 8 types de gamètes, soit 2 3. Dans le cas de n paires de chromosomes il y aura donc 2 n types de gamètes. 15

16 Dans l'espèce humaine où on a 23 paires de chromosomes on aura donc 2 23 types de gamètes Ainsi chaque Homme étant le résultat de la fusion de 2 gamètes un provenant du père et l autre provenant de la mère, la probilité d'obtenir 2 fois le même individu est mathématiquement infime. Cette probilité est encore plus infime si l'on tient compte du brassage intra chromosomique. On comprend ainsi que chaque homme est de par son génotype unique sur la terre. 6- CONCLUSION D'un point de vue générale, il apparaît que la sexualité c'est à dire le jeu alterné de la fécondation et de la méiose : - assure la continuité biologique par le maintien de la stilité du nombre de chromosome et de la quantité d'adn par cellule - et crée la diversité biologique qui constitue un atout considérle pour la survie d'une espèce. Il est clair que plus divers sont les individus d'une population, plus grande est l'adaptilité de celle-ci aux changements des conditions d'existence. Du point de vue de l'étude des mécanismes de l'hérédité, la connaissance du devenir des chromosomes au cours de la méiose et des différents types de recombinaisons chromosomiques constituera la base indispensle pour comprendre la transmission des caractères héréditaires. La recombinaison intra-chromosomique est associée au crossing-over qui se produit au stade diplotène de la prophase I et à la liaison entre deux couples d allèles localisés sur 1 paire de chromosomes homologues La recombinaison inter-chromosomique est associée à la position aléatoire des centromères des chromosomes homologues en Métaphase I et à l indépendance entre deux couples d allèles localisés sur 2 paires de chromosomes homologues 16

17 CHAPITRE II EXEMPLES DE CYCLES DE REPRODUCTION CARCTERISTIQUES DES ASCOMYCETES 1- LE CYCLE de Neurospora crassa (la moisissure du pain) Schéma 12 : Le cycle de reproduction de Neurospora crassa Neurospora crassa est un champignon ascomycète filamenteux haploide à n = 7. Ses fructifications ou périthèces sont des sortes de petites bouteilles noires de 1 à 2 mm de haut à maturité. Ces périthèces contiennent de petits sacs allongés appelés des asques qui renferment chacun 8 spores disposées linéairement. Chaque spore germe en produisant des filaments qui vont croître et se ramifier pour donner un mycélium formé d articles plurinucléés. Un mycélium constitue une souche qui peut être multipliée végétativement par repiquage de fragments de ce mycélium. Un mycélium différencie des organes reproducteurs : - les conidies qui peuvent germer et produire un nouveau mycélium. Mais ils servent surtout d'éléments mâles ; - les ascogones qui servent d'éléments femelles. Cependant un mycélium cultivé seul ne produit jamais de fructifications. Celles-ci n'apparaissent que si les conidies d'un mycélium issu d'une spore de type conjugal A fécondent les ascogones d'un mycélium issu d'une spore de type conjugal a : on dit qu'il y a hétérothallisme. A l'intérieur de l'ascogone fécondé, il y a multiplication synchrone du noyau de la conidie et du noyau de l'ascogone. Il se différencie des hyphes ascogènes formés de 3 à 5 articles contenant chacun un noyau A et un noyau a. Ces articles sont à n+n chromosomes, on dit qu'ils sont dicaryotiques. Les derniers articles de ces hyphes se différencient en crochets dangeardiens. La caryogamie a lieu dans la cellule apicale de chaque crochet. Le noyau diploide obtenu subit une méiose suivie d une mitose dite mitose post- méiotique à l'intérieur de cette cellule qui s'allonge parallèlement pour former un asque qui contient 8 spores ou ascospores Cet asque disposés selon un ordre qui provient du fait que les fuseaux de division ne se 17

18 chevauchent pas quand les noyaux se divisent. Par le jeu de mitoses synchrones au niveau de chaque hyphe ascogène, une série de crochets donnera naissance à un bouquet d asques provenant d un seul couple de noyaux. Pendant ce temps l'ascogone s'est développé, son enveloppe s'est épaissie et pigmentée, il est devenu un périthèce qui peut contenir plus de cent asques La phase diploïde est réduite au noyau diploïde. Le cycle dure environ dix jours. 2- LE CYCLE de Saccharomyces cerevisiae (la levure de boulangerie) Schéma 13 : Le cycle de reproduction de Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces cerevisiae est un ascomycète unicellulaire dont le cycle est haplodiplobiontique. Il est caple de se multiplier sous deux formes : une forme diploïde (2n = 32 chromosomes) et une forme haploïde (n = 16 chromosomes). Deux cellules haploïdes provenant à l origine de deux spores qui différent par un gène que l on nomme le signe (+/- ou a/α) peuvent fusionner pour donner un zygote. Après la caryogamie la cellule diploide obtenue se multiplie par bourgeonnement et les cellules diploïdes qui en résultent peuvent être cultivées indéfiniment tant que l'environnement est favorle. Si les nutriments viennent à manquer, ces cellules subissent la méiose et donnent chacune quatre spores haploïdes enfermées dans un asque. Ces spores bourgeonnent en donnant des cellules haploïdes qui peuvent proliférer indéfiniment en donnant à nouveau des lignées de cellules haploïdes. Les phases haploïdes et diploïdes peuvent avoir une importance égale dans la nature. La 18

19 phase diploïde est prépondérante quand les conditions de vie sont favorles. Les spores apparaissent quand le milieu devient défavorle. Saccharomyces cerevisiae peut se reproduire par voies asexuée ou sexuée. 3- ELEMENTS DE REFERENCES POUR l ANALYSE GENETIQUE Les organismes haploïdes qui vont servir de matériel d'étude sont les champignons ascomycètes. Le caractère qui permet de regrouper tous les Ascomycètes tient aux faits suivants : - la méiose se produit dans une cellule, qui en s'allongeant devient un asque ; - les produits d une méiose restent enfermés ensemble dans l'asque. Chez certains ascomycètes (Neurospora, Sordaria) non seulement les 4 produits de la méiose sont contenus dans l'asque, mais de plus, ils y sont ordonnés : Ces champignons sont à asques ordonnés Chez d'autres ascomycètes (Ascobolus) les fuseaux de division se chevauchent quand les noyaux se divisent. Les 4 produits de méiose ne sont pas disposés selon un ordre : ces champignons sont à asques non ordonnés. Chez Neurospora, Sordaria et Ascobolus, la méiose est suivie d'une mitose dite post méiotique de sorte que l'asque renferme 8 spores. L'observation des caractères se fait en phase haploïde au niveau des produits de méiose (spores ou ascospores) ou sur les individus qui en résultent par multiplication végétative (mycélium). Les caractères étudiés sont : - des caractères morphologiques : taille, forme, pigmentation ; - des caractères biochimiques : auxotrophie par rapport à un métolite de croissance (Acide Aminé, Vitamine etc..) II existe deux niveaux d'analyse : - analyse de tétrades ou d'asques dans ce cas l'analyse porte sur un échantillon de tétrades ; les 4 produits d'une même méiose sont donc identifiés. De plus au niveau de tétrades ordonnées, l'ordre permet de de déceler avec précision les stades où se produit de la ségrégation des allèles. - analyse en vrac dans ce cas l'analyse porte sur un échantillon de produits de méiose. Les 4 produits d'une même méiose ne sont pas identifiés. 19

20 DEUXIEME PARTIE : TRANSMISSION DES CARACTERES HEREDITAIRES CHEZ LES ORGANISMES HAPLOIDES 20

21 CHAPITRE I : SEGREGATION D'UN COUPLE D'ALLELES 1- Cas d'un organisme à tétrades ordonnés : Neurospora crassa Le croisement entre une souche sauvage à spores noires et une souche mutante à spores blanches a donné une descendance composée comme suit : Schéma 14 : Descendance composée d asques pré-réduits et post-réduits L'observation de la descendance permet de constater les faits suivants : - Chaque asque renferme uniquement des spores noires et des spores blanches, jamais de spores de coloration intermédiaire. Les spores obtenues sont rigoureusement identiques à l'un ou l'autre parent. Chaque spore ou gamète emporte à l'état pur l'une ou l'autre des potentialités héréditaires des parents provisoirement réunies dans le zygote. Ce fait illustre la notion de pureté des gamètes - Chaque asque renferme 4 spores noires et 4 spores blanches. On dit que l'asque présente une ségrégation 1-1. Pour expliquer ce fait nous allons supposer que le caractère coloration des spores est sous la dépendance d'un couple d'allèle b + /b qui occupe un emplacement caractéristique ou locus sur l'un des chromosomes de Neurospora. Ce locus est à une certaine distance du centromère du chromosome qui le porte. L'allèle b détermine le phénotype "spore blanche" et l'allèle b + détermine le phénotype "spore noire". Ces 2 allèles sont réunis au cours de la caryogamie au sein du zygote dont le noyau diploïde possède 2 chromosomes homologues qui portent l'un l'allèle b + et l'autre l'allèle b. Ce noyau va subir la méiose pour donner 4 produits. Deux d entre contiendront b, les 2 autres contiendront b +. La mitose post méiotique donnera 4 spores b + : noires et 4 spores b : blanches. Les 2 allèles qui étaient réunies dans le noyau diploïde du zygote sont séparés dans les produits de la méiose. La question qui se pose est de savoir à quel moment s'effectue la séparation ou la ségrégation de ces 2 allèles. C'est l'analyse des faits suivants qui va nous apporter la réponse. 21

22 - la descendance est composée de 6 types d'asques quant à l'ordonnancement des spores. Si on n'observe que les demi-asques, ces 6 types peuvent être regroupés en 2 classes. La Classe 1 : regroupe 2 types d asques dont les demi-asques contiennent soit exclusivement des spores noires soit exclusivement des spores blanches. Ces asques sont à demi-asques sont homogènes. Schéma 15 : Formation des asques pré-réduits En suivant le devenir du couple d allèles b + /b au cours de la méiose, il apparaît qu'à la fin de la 1 ère division un noyau fils contenait 1 chromosome avec les 2 chromatides portant le même allèle b +, l'autre noyau fils contenait 1 chromosome avec les 2 chromatides portant le même allèle b. Les 2 allèles du couple b + /b se sont donc séparés à la 1 ère division de méiose avant la réduction du nombre de chromosomes. Les asques à demi-asques homogènes sont dits asques pré-réduits. L'apparition des 2 types d asques pré-réduits dépend de la position aléatoire ces centromères de part et d autre du plan équatorial à la métaphase I. Les 2 dispositions possibles sont équiprobles. Les 2 types d asques qui en résultent auront donc des fréquences ou des effectifs statistiquement équivalents. La Classe II : regroupe 4 types d asques dont les demi-asques contiennent à la fois des spores noires et des spores blanches. Ces asques sont à demi-asques sont hétérogènes. 22

23 Schéma 16 : Formation des asques post-réduits En suivant le devenir du couple d allèles b + /b au cours de la méiose et en faisant intervenir l'existence d'un crossing-over entre le centromère et le locus du couple d'allèle b + /b, il apparaît qu'à la fin de la 1 ère division, chacun des 2 noyaux fils contenait un chromosome avec les 2 chromatides portant des allèles différents, l'une porte b +, l'autre porte b. Les 2 allèles du couple b + /b se sont donc séparés à la 2 ème division de méiose après la réduction du nombre de chromosomes. Les asques à demi-asques hétérogènes sont dits asques post-réduits. L'apparition des 4 types d asques post-réduits dépend de la migration des chromosomes à l'anaphase II. Comme cette migration se fait de manière aléatoire, on aura autant de chance de trouver dans chaque demi-asque la séquence b + b + ou bb. Au total en combinant les 2 demi-asques dont l'histoire est indépendante au cours de la 2 ème division de méiose on obtient les 4 produits de méioses possibles avec la même probilité. Les 4 types asques qui en résultent auront donc des fréquences ou des effectifs statistiquement équivalents. Notion de distance A l'origine d'un asque post-réduit, nous savons maintenant qu'il se produit un crossing-over entre le locus du gène considéré et son centromère. Si l'on postule que les crossing-over sont distribués de manière uniforme tout au long du chromosome, la fréquence des crossing-over sera plus ou moins grande selon que le locus du gène considéré est plus ou moins loin de son centromère. Cela revient donc à dire que la fréquence de crossing-over est fonction de la distance qui sépare le locus d'un gène de son centromère. Cette fréquence nous donne donc un moyen de mesurer les distances qui séparent les gènes de leurs centromères. La distance génétique est exprimée en centimorgan CM (de Morgan qui a découvert le crossing-over) ou en unité de recombinaison UR Comment calcule-t-on cette distance entre le gène et le centromère? L expression de la distance gène-centromère est la suivante : d g-c = x 100 (UR) 23

24 Dans chaque asque, il y avait à l'origine, dans le noyau qui a subi la méiose, 2 chromosomes homologues dupliqués, donc 4 chromatides. Dans chaque asque pré-réduit il n'y a pas eu de crossing-over entre le locus du gène et le centromère, il n'y a donc pas eu de remaniement chromatidique. Dans chaque asque post réduit il y a eu 1 crossing-over entre le locus du gène et le centromère. Le crossing-over se faisant entre 2 chromatides sur les quatre en présence, ces 2 chromatides sont remaniées ; il y a donc eu 2 remaniements chromatidiques. L'expression de la distance devient donc : dg-c = dg-c = 1/2 % Post Réduction (UR) Dans notre exemple on aura donc d g b + /b-c = x 100 (UR) Relation entre % de Post réduction et distance gène centromère x 100 = 9, 86 UR Double crossing over et remaniements chromatidiques Jusqu'à présent nous avons postulé qu'à l'origine d'un asque post-réduit il ne se produit qu'un seul crossing-over. En fait, au cours de la méiose il peut se produire plusieurs crossing-over à la fois au niveau d'une paire de chromosomes homologues : on parle dans ce cas de crossing-over multiples. Considérons le cas où il se produit 2 crossing-over ou 1 double crossing-over dans l'intervalle gène-centromère. Ces 2 crossing-over pourront toucher : - 2 chromatides dans ce cas on outit à un asque pré-réduit - les 4 chromatides dans ce cas on outit à un asque pré-réduit ; - 3 chromatides dans ces 2 cas on outit dans à un asque post réduit. Comme ces 4 situations sont équiprobles, il apparaît que des 16 remaniements chromatidiques qui se produisent (4 par situation) seules 4 sont décelles (2 par asque post réduit). Ainsi donc les 12/16 ou 3/4 des remaniements chromatidiques ne sont pas décelles. La relation dg-c = 1/2 % Post Réduction n'est donc correcte que si le segment gènecentromère est suffisamment petit pour que les crossing-over multiples soient négligeles. S'ils ne le sont plus, le calcul de la distance entre le gène et le centromère sur la base de la relation dg-c = 1/2 % Post Réduction, donnera une sous évaluation de cette distance. Limites du % de post réduction La limite inférieure de la post-réduction est égale à zéro. Dans ce cas la distance gènecentromère est nulle. Le locus du gène considéré est très près de son centromère, le gène est donc toujours pré-réduit. Si on considère un gène très éloigné de son centromère, de telle manière que de nombreux crossing-over puissent avoir lieu dans le segment gène-centromère, on peut admettre que les allèles du gène ne gardent aucun souvenir du centromère auquel ils étaient primitivement rattachés. Leur ségrégation se fera indépendamment de celle du centromère de sorte qu'aucune contrainte ne sera plus exercée sur le moment de leur disjonction. Dans ce cas les 6 types de tétrades obtenus ont la même fréquence qui est égale à 1/6. Les tétrades pré-réduites ont une fréquence de 2/6 et les tétrades post-réduites ont une 4/6. La fréquence de post réduction est donc de 4/6 ou 2/3. La limite supérieure du % de post réduction est donc égale à 66%. 24

25 2- Cas d'un organisme à tétrades non ordonnés : Ascobolus immersus Le croisement entre une souche sauvage à spores noires et une souche mutante à spores blanches a donné une descendance composée de 2486 asques contenant chacun 4 spores noires et 4 spores blanches. L analyse de cette descendance permet de conclure que chaque asque présente une ségrégation 1-1. Le caractère coloration des spores est donc sous la dépendance d'un couple d'allèles b/b +. Dans le cas des tétrades non ordonnées, on observe un seul type d'asque. Du fait de l'sence d'ordonnancement des spores dû au chevauchement des fuseaux au cours des divisions de la méiose, la pré-réduction et la post réduction ne sont pas décelées. Il ne sera donc pas possible dans ce cas d'estimer la distance gène-centromère. 3- Analyse de spores en vrac Qu'il utilise Neurospora ou Ascobolus comme matériel d'étude, l'expérimentateur peut récolter seulement une population de spores en vrac. Comme dans chaque asque, pour un couple d'allèles a + /a, on observe 4 spores a + et 4 spores a, au niveau d'une population de spores prises en vrac, on outit à 50% de spores a + et 50 % de spores a c'est à dire à une ségrégation 1-1, Ainsi, quel que soit le niveau d'analyse (tétrades ordonnées, tétrades non ordonnées, spores en vrac) la ségrégation d'un couple d'allèles est une ségrégation 1-1 et réciproquement. 25

26 CHAPITRE II : SEGREGATION DE DEUX COUPLES D'ALLELES LOCALISES SUR 2 PAIRES DE CHROMOSOMES DIFFERENTS 1- Cas d'un organisme à tétrades non ordonnées : Ascobolus Chez Ascobolus, le croisement entre une souche mutante à spores blanches et une souche mutante à spores rondes, a donné la descendance ci-après : Schéma 17 : Descendance composée de DP, DR et dans le cas deux 2 couples d allèles localisés sur 2 pairs de chromosomes différents Ce croisement fait intervenir 2 caractères la coloration de la spore et la forme de la spore Pour le caractère coloration, dans chaque asque on a 4 spores noires et 4 spores blanches, c'est à dire une ségrégation 1-1 qui permet de conclure que ce caractère est sous la dépendance d'un couple d'allèles b + /b. Pour le caractère forme de la spore dans chaque asque on a 4 spores ovales et 4 spores rondes, c'est à dire une ségrégation 1-1 qui permet de conclure que ce caractère est sous la dépendance d'un couple d'allèles r + /r. Quelle relation existe-t-il entre ces 2 couples d'allèles? Pour le comprendre faisons straction des asques et intéressons nous uniquement aux spores. En totalisant toutes les spores présentant le même phénotype sans tenir compte du type d'asque d'origine, ce qui revient à procéder à une analyse en vrac, on obtient les résultats suivants : Types de spores Phénotypes Génotypes Effectifs Pourcentages Fréquences Parental [br + ] br ,6% 1/4 Parental [b + r] b + r ,6 % 1/4 Recombiné [b + r + ] b + r ,4 % 1/4 Recombiné [br] br ,4% 1/4 En considérant le croisement de départ : [blanche ovales] x [noire ronde] ; il apparait que la 26

27 descendance est composée des spores de type parental br + et b + r et des spores de type recombiné b + r + et br Compte tenu des fluctuations aléatoires, on peut dire que les fréquences observées ne sont pas significativement différentes de 1/4. Chacun des 4 génotypes est également présent. Cela revient à dire qu'un allèle donné d'un couple d'allèles a autant de chance de s'associer à chacun des allèles de l'autre couple. Schématisons ces associations qui se font de manière aléatoire Les ségrégations des 2 couples d'allèles sont donc indépendantes. Cette indépendance se traduit aussi par l'existence dans la descendance d'autant de produits parentaux que de produits recombinés (P = R). Elle se traduit encore par le fait que le pourcentage de recombinaison x 100 = 50 % Considérons maintenant la descendance en asques: On distingue 3 types d'asques : - ceux qui ne renferment que les 2 associations parentales br + et b + r : ils sont appelés Ditype Parental, DP - ceux qui ne renferment que les 2 associations recombinées br et b + r + : ils sont appelés Ditype Recombiné, DR ; - ceux qui renferment à la fois les 2 associations parentales br + et b + r et les 2 associations recombinés br et b + r + c'est à dire les 4 associations : ils sont appelés Tétratype. Quels sont les origines de ces asques? Au cours de la méiose selon qu'il se produise ou non un crossing-over entre un couple d'allèles et son centromère, différents types d'asques peuvent exister. Considérons les différents événements et leurs conséquences - aucun crossing-over ne se produit ni entre r + /r et son centromère ni entre b + /b et son centromère : on a une pré-réduction des 2 couples d'allèles. On obtient des DP et des DR avec autant de DP que de DR 27

28 Schéma 18 : Formation de DP et DR résultant de l sence de crossing-over entre les 2 couples d allèles et leurs centromères - aucun crossing-over ne se produit entre b + /b et son centromère et un crossing-over se produit entre r + /r et son centromère : on a une pré-réduction pour b + /b associée à une post-réduction pour r + /r. On obtient uniquement des. - Schéma 19 : Formation de résultant de l sence de crossing-over entre l un des 2 couples d allèles et son centromère associée l existence d un crossing-over entre l autre couple d allèles et son centromère - aucun crossing-over ne se produit entre r + /r et son centromère et un crossing-over se produit entre b + /b et son centromère : on a une pré-réduction pour r + /r associée à une post-réduction pour b + b. On obtient uniquement des. - Schéma 19 bis : Formation de résultant de l sence de crossing-over entre l un des 2 couples d allèles et son centromère associée l existence d un crossing-over entre l autre couple d allèles et son centromère - un crossing-over se produit aussi bien entre r + /r et son centromère que entre b + /b et son centromère : on a une post-réduction des 2 couples d'allèles. Dans ce cas les 2 noyaux issus de la 1 ère division de méiose sont identiques du point de vue des associations d'allèles 28

29 qu'ils renferment. A l'anaphase II après le clivage des centromères du fait des ségrégations indépendantes des chromosomes on aura 2 situations équiprobles pour chaque noyau qui outissent à deux demi asques ayant la même fréquence. Comme les devenirs des 2 noyaux issus de la 1 ère division de méiose sont indépendants on outit à 4 combinaisons équiprobles qui donnent : 1/4 de DP, 1/4 de DR et 1/2de. - Schéma 20 : Formation de DP, DR et résultant de l existence d un crossing-over entre les deux couples d allèles et leurs centromères Estimation des fréquences des asques DP, DR et Il est possible de donner une formulation des fréquences des DP, DR et, en désignant par : - x la fréquence de post réduction du couple r + /r et (1-x) sa fréquence de pré-réduction - y la fréquence de post réduction du couple b + /b et p (1-y) sa fréquence de pré-réduction.nc Considérons tous les différents évènements, leurs fréquences ainsi que les asques qui en résultent : - pré-réduction des 2 couples d'allèles : (1-x)(1-y) dans ce cas on a 1/2 de DP et 1/2 de DR - pré-réduction d'un couple associée à la post réduction de l'autre. Il existe 2 éventualités et on a donc : x (1-y) + y (1-x) dans ce cas on a que des - post réduction des 2 couples d'allèles :x.y dans ce cas on a 1/4 de DP, 1/4 de DR et 1/2 de Les fréquences des différents asques sont donc les suivantes : - fr DP = 1/2 (1 - x) (1 - y) + 1/4 xy - fr DR = 1/2 (1 - x) (1 - y) + 1/4 xy - fr = x (1 - y) + y(1 - x) + 1/2 xy. L'indépendance des ségrégations des 2 couples d'allèles se traduit donc par fr DP = fr DR. Etude de quelques cas particuliers Puisque nous savons que la fréquence de post-réduction varie de 0 à 2/3 nous allons 29

30 déterminer les fréquences des DP, DR et dans ces cas limites. 1er cas : x = 0 et y = 0 dans ce cas les 2 couples d'allèles sont très proches de leurs centromères respectifs, ils sont donc toujours pré-réduits, fr DP = fr DR et fr = 0 2e cas : x = 0 ou y = 0 dans ce cas un des 2 couples d'allèles est très proche de son centromère, il est donc toujours pré-réduit. On a fr DP = fr DR de plus si x=o, fr=y et si y=o, fr=x Dans ce cas la fréquence de est équivalente à la fréquence de post-réduction du couple d'allèles distant de son centromère. La distance de ce couple d'allèles à son centromère sera donc : dg-c = 1/2 % Chez les champignons à tétrades non ordonnées cette situation est intéressante car elle permet de calculer la distance qui sépare un couple d'allèles de son centromère sans détecter d'asques post réduits. 3e cas : x= 2/3 et / ou y =2/3 dans ce cas au moins un couple d'allèles est très éloigné de son centromère. On a fr DP = fr DR avec fr DP = 1/6; fr DR = 1/6; fr = 2/3 D'une façon générale il apparaît donc que dans le cas de l'indépendance on a: - fr DP = fr DR - 1/6 < fr DP < 1/2 ; - 1/6 < fr DP < 1/2 ; - 0 < fr < 2/3 2- Cas d'un organisme à tétrades ordonnées : Neurospora crassa Imaginons 2 couples d'allèles a + /a et b + /b localisés sur 2 paires de chromosomes différents et à une certaine distance de leurs centromères respectifs. Soit un croisement entre deux souches P1 et P2 de génotypes respectifs + et. Etude séparée des 2 couples d'allèles Dans la descendance de ce croisement la ségrégation de chaque couple d'allèles sera une ségrégation 1-1. De plus pour chaque couple d'allèles on observera 6 types d'asques : 2 préréduits et 4 post réduits. Ainsi : - pour le couple d'allèles a + /a la fréquence de post-réduction sera x et la fréquence de préréduction 1-x ; - pour le couple d'allèles b + /b la fréquence de post-réduction sera y et la fréquence de préréduction 1-y. Etude des 2 couples d'allèles pris simultanément Considérons maintenant simultanément les 2 COUples d'allèles, on outit dans ce cas à 36 types d'asques différents qui sont présentés dans le tleau ci-après. Les associations d'allèles En considérant le croisement parental + x il apparaît que 4 associations d'allèles peuvent exister + et qui sont des associations parentales ; et + qui sont des associations recombinées. Les 3 types d'asques Sur la base des associations d'allèles qu'ils renferment, on distingue dans la descendance 3 30

31 types d'asques : - ceux qui ne renferment que les 2 associations + et parentales : ils sont appelés Ditype Parental DP ; - ceux qui ne renferment que les 2 associations et + recombinées : ils sont appelés Ditype Recombiné DR ; - ceux enfin qui renferment les 2 associations + et parentales et les 2 associations et et + recombinés : ils sont appelés Tétratype. + x Pré réduction de b + /b Post réduction de b + /b b b + b b + b + b b + b + b b b + b b b + b b + b b + b b + b b + b + b Pré réduction de a + /a a a a + a + a + a + a a DR a b + + DP a b + a b + DP + + DR a b a a + a a DR + + DP a b + Post réduction de a + /a a + a a + a a + a a a + a b + a b + a b a b DP DR DR DP + + a a + a + a a b DP + + DR + + Schéma 21 : Formation des DP,DR et dans le cas d asques ordonnés Origines des DP, DR et Quels sont les événements à l'origine de ces 3 types d'asques. L'analyse de la descendance montre que : - les DP et les DR ont les mêmes origines. On les obtient lorsque les deux couples d'allèles sont pré-réduits ou post-réduits. - les s'obtiennent après qu'un couple d'allèles soit pré-réduit et l'autre post-réduit ou après 31

32 que les 2 couples d'allèles soient post-réduits. Fréquences des DP, DR et Maintenant que nous connaissons les événements à l'origine de ces 3 types d'asques, nous allons déterminer leurs fréquences respectives. fr DP = [(1-x)/2 * (1-y)/2] * 2 + [x/4 * y/4] * 4 = 1/2 (1-x) (1-y) + 1/4 xy fr DR = [(1-x)/2 * (1-y)/2] * 2 + [x/4 * y/4] * 4 = 1/2 (1-x) (1-y) + 1/4 xy fr = [x/4 * (1-y)/2] * 8 +[y/4 * (1-x)/2] * 8 + (x/4 * y/4) * 8 = x(1-y) + y(1-x) + 1/2 xy II ressort que fr DP = fr DR quelles que soient les fréquences de post réduction x et y des 2 couples d'allèles. La fr dépend essentiellement des post-réductions respectives des 2 couples d'allèles. Ainsi, lorsque les ségrégations de 2 couples d'allèles sont indépendantes, les fréquences des DP et DR sont équivalentes et réciproquement. Etude de quelques cas particuliers Ces cas sont les mêmes que ceux décrits pour les tétrades non ordonnées. Les conclusions dégagées sont également les mêmes. Avec le tleau à 36 cases on arrive à mieux visualiser les situations décrites précédemment. 3 - Analyse de spores en vrac Qu'il utilise Neurospora ou Ascobolus comme matériel d'étude, l'expérimentateur peut récolter seulement une population de spores en vrac. Nous avons vu que dans les cas de tétrades ordonnées et non ordonnées lorsque 2 couples d'allèles ont une ségrégation indépendante l'un de l'autre la fréquence des DP est égale à celle des DR, avec une fréquence de qui varie de 0 à 2/3 Si on réalise un croisement + x en analysant des tétrades on aurait eu des DP, DR et. Les DP contiennent 4 spores + et 4 spores Les DR contiennent 4 spores et 4 spores + Les contiennent 2 spores + ; 2 spores ; 2 spores ; 2 spores + Les spores de type parental étant + et et les spores de type recombiné étant et + du fait de l'égalité DP = DR et de la composition des, il apparaît que la fréquence des spores parentales est équivalente à celle des spores recombinées. La seule difficulté au niveau de l'analyse de spores en vrac réside parfois dans le fait que les 4 génotypes attendus dans le cas de 2 couples d'allèles indépendants ne conduisent pas à 4 phénotypes différents. Les exemples ci-après illustrent ces cas particuliers Les 2 couples d'allèles contrôlent le même caractère On connaît chez Ascobolus plusieurs gènes contrôlant la coloration des spores ; ils sont appelés bl 1, bl 2 etc...si on effectue un croisement entre 2 souches mutantes à spores blanches :bl 1 bl 2 + x bl 1 + bl 2, on obtiendra : - 3/4 de spores blanches bl 1 bl 2 + et bl 1 + bl 2 et bl 1 bl 2 - et 1/4 de spores noires bl 1 + bl