Chapitre 3 : Génotype, phénotype et environnement I) Rappels L'information génétique dans la cellule est codée par l'adn. Toutes les cellules d'un organisme donné possèdent la même quantité d'adn, enroulé et compacté sous forme de chromosomes, groupés par paires chez les organismes diploïdes (animaux, végétaux ), et dont le nombre est particulier à une espèce donnée (23 paires chez l'homme). 1) Les allèles et les mutations La molécule d'adn est constituée par un enchaînement de nucléotides ; ils sont constitués par un sucre, un groupement phosphate et quatre bases azotées différentes (A, T, G, C). L'enchaînement particulier de ces bases constitue l'information génétique, qui peut être transcrite puis traduite pour donner une protéine. La portion d'adn codant pour une protéine donnée est un gène. Le locus est l'endroit où se situe le gène sur le chromosome. II) La notion d'allèles Les informations génétiques codées au niveau d'un même gène peuvent être différentes. Les différentes formes possibles d'un gène donné sont appelées les allèles. Cette diversité est rendue possible par la structure même des allèles. Ces derniers ne sont en effet que des séquences de nucléotides susceptibles d'être modifiées. Au niveau du seul nucléotide, on peut en effet déjà énoncer trois types de mutations possibles: On remplace un nucléotide de la chaîne par un autre: substitution On enlève un nucléotide de la chaîne: délétion On ajoute un nucléotide à la chaîne: insertion 2) Homozygotie, hétérozygotie Le nombre d'allèles d'un même gène présent dans une cellule dépend du type de celle-ci : Si la cellule est une bactérie, elle ne possède qu'un seul chromosome ou en d'autres termes, qu'un seul allèle d'un gène donné. Si la cellule est haploïde (gamètes, nombreux champignons ), elle possède n chromosomes : il n'y a qu'un allèle par gène. Si la cellule est diploïde (elle possède 2n chromosomes réunis en paires dites homologues), chaque gène est présent en deux exemplaires, chacun sur un des deux chromosomes homologues. On en déduit qu'il y a donc deux allèles. Deux possibilités existent alors. Soit ceux-ci sont identiques et on dit de l'individu qu'il est homozygote pour le gène, soit ils sont différents et on parle de caractère hétérozygote pour le gène. Homozygote : Hétérozygote : Tiphaine Audic 1
III) Expression des allèles et phénotypes 1) Phénotype et génotype L'ensemble des gènes et allèles détenus par un organisme constitue le génotype. C est la carte génétique de cet organisme. Génotype : Phénotype : C est grâce aux allèles (différentes versions d un gène) qu on constate une diversité génétique dans les populations (cheveux bruns, blonds, roux, etc.) 2) Dominance et récessivité Lorsqu'un allèle donné s'exprime chez les individus homozygotes pour ce gène mais aussi chez les individus hétérozygotes, on dit qu'il est dominant. Lorsqu'un allèle donné ne s'exprime que chez les individus homozygotes pour ce gène, on dit qu'il est récessif ; il ne s'exprime pas lorsque l'autre allèle du gène est dominant. Dominant : Récessif : Enfin, lorsque deux allèles s'expriment tous les deux chez un individu hétérozygote pour le gène en question, on dit qu'ils sont codominants. Exemple : Chez les bovins, un couple d allèle gouverne l existence du cornage Allèle p (polled = absence de corne) Allèle P (présence de cornes) P possède une dominance sur p. Le génotype se note de la manière suivante : Le phénotype se note de la manière suivante : Tiphaine Audic 2
Remarques : Des individus vrais jumeaux ayant le même génotype n auront pas toujours le même phénotype : Pour quelle(s) raison(s)? Il existe donc une relation entre génotype et phénotype : Exercice 1 : Chez les poulets, un gène contrôle l emplumement du cou : Allèle N cou nu Allèle e cou emplumé N possède une dominance sur e. Donnez les différents génotypes et phénotypes : Exercice 2 : Le gène du système ABO est situé sur le chromosome 9. Il existe trois allèles différents : allèle A qui code pour une enzyme A fonctionnelle l allèle A est dominant allèle B qui code pour une enzyme B fonctionnelle l allèle B est dominant allèle O qui code pour une enzyme non fonctionnelle l allèle O est récessif 1- Combien un individu peut-il avoir d allèles d un même gène? Justifier 2- Quels sont les différents génotypes possibles? 3- Quels sont les différents phénotypes possibles? Tiphaine Audic 3
Bilan : Tiphaine Audic 4
Annexes Caryotype d un être humain de sexe féminin (XX) http://svtpelletier.e-monsite.com/album/unite-et-diversite/caryotype-humain-classe-xx.html Tiphaine Audic 5
www.dondusang.net Tiphaine Audic 6