FICHE 4 — Hérédité mendélienne (NS4)
Niveau : NS4 — Sciences de la Vie et de la Terre
I. Introduction
L’hérédité mendélienne explique comment les caractères se transmettent d’une génération à l’autre. Elle repose sur les travaux de Mendel réalisés sur les pois. Cette fiche présente les notions de base (gènes, allèles, génotypes) et les deux grandes lois de Mendel souvent utilisées dans les épreuves d’examen.
II. Notions de base en génétique
1. Gène et allèles
- Gène : fragment d’ADN situé sur un chromosome, responsable d’un caractère.
- Allèles : différentes versions d’un même gène (par exemple A et a).
2. Génotype et phénotype
- Génotype : ensemble des allèles possédés par un individu pour un ou plusieurs gènes (ex : AA, Aa, aa).
- Phénotype : caractères observables (ex : pois lisse, pois ridé ; couleur de fleurs).
3. Homozygote et hétérozygote
- Homozygote : les deux allèles d’un gène sont identiques (AA ou aa).
- Hétérozygote : les deux allèles sont différents (Aa).
4. Dominance et récessivité
- Allèle dominant : s’exprime même en présence d’un allèle différent (Aa → phénotype A).
- Allèle récessif : ne s’exprime que s’il est présent en double (aa).
A : allèle « graine lisse » (dominant)
a : allèle « graine ridée » (récessif)
III. Première loi de Mendel : loi d’uniformité de la F1
Exemple : croisement monohybride
Parents (P) :
- P₁ : pois lisses purs → génotype AA
- P₂ : pois ridés purs → génotype aa
Gamètes :
- Parent AA → gamètes : A
- Parent aa → gamètes : a
Fécondation : tous les génotypes F1 sont Aa.
- Génotype F1 : Aa (tous identiques)
- Phénotype F1 : tous lisses (car A est dominant)
IV. Deuxième loi de Mendel : disjonction des allèles (F2)
Exemple : croisement F1 × F1 (Aa × Aa)
Gamètes produits :
- Chaque parent Aa produit deux types de gamètes : A et a.
Combinaisons possibles en F2 :
| Gamète A | Gamète a | |
|---|---|---|
| Gamète A | AA | Aa |
| Gamète a | Aa | aa |
Proportions génotypiques (F2) :
- 1 AA
- 2 Aa
- 1 aa
Proportions phénotypiques (F2) :
- 3 lisses (AA + Aa)
- 1 ridé (aa)
V. Dihybridisme et disjonction indépendante
On parle de dihybridisme quand on étudie la transmission de deux caractères à la fois (deux gènes, chacun avec deux allèles).
A / a pour la forme des grains (lisse / ridé)
B / b pour la couleur (jaune / verte)
Parents (lignées pures) :
- P₁ : AABB (lisse et jaune)
- P₂ : aabb (ridé et vert)
F1 :
- Tous les individus F1 : AaBb (lisses et jaunes, si A et B sont dominants).
F2 (croisement AaBb × AaBb) :
- Proportion phénotypique classique : 9 : 3 : 3 : 1 si les gènes se répartissent indépendamment.
Ce type de croisement illustre la disjonction indépendante des caractères lorsque les gènes sont situés sur des chromosomes différents ou très éloignés sur un même chromosome.
VI. Types de questions fréquentes en examen
- Déterminer le génotype des parents à partir des phénotypes observés.
- Écrire les gamètes produits par chaque parent (mono ou dihybridisme).
- Compléter un tableau de croisement et interpréter les résultats.
- Calculer un pourcentage d’enfants atteints ou porteurs.
- Relier un arbre généalogique à un mode de transmission (dominant / récessif).
VII. Synthèse (À retenir)
- Un gène existe sous différentes formes : les allèles.
- Un individu peut être homozygote (AA, aa) ou hétérozygote (Aa).
- La première loi de Mendel : F1 uniforme quand on croise deux lignées pures.
- La deuxième loi de Mendel : réapparition du phénotype récessif en F2, avec une proportion 3 : 1.
- En dihybridisme, on obtient souvent la proportion 9 : 3 : 3 : 1 si les gènes se répartissent indépendamment.