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Des débuts de la génétique aux biotechnologie
1. La naissance de la génétique: les travaux de Mendel.
2. La théorie chromosomique de l ’hérédité.
3. L ’avènement de la biologie moléculaire.
4. Transgenese et OGM.
5. Les biotechnologies et les progrès de la génétique humaine.
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HÉRÉDITÉ PAR MÉLANGEHÉRÉDITÉ PAR MÉLANGE
Avant l'époque de Mendel
Les parents apportent du matériel génétique qui se mélange ; ceci donne des résultats intermédiaires qu’on ne peut plus séparer par la suite (comme deux pots de peinture qui se
mélangent).
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Gregor Mendel
Tout le fond de la génétique était contenudans le mémoire de 1865. On ne connaîtpas d ’autres exemples d ’une science quisoit ainsi sortie toute formée du cerveaud ’un homme, si ce n ’est la science desferments et des microbes, qui se trouvaittout entière préfigurée dans le premiertravail de Pasteur sur le ferment lactique.Par l ’assurance tranquille de la pensée, unhomme tout seul a précédé la science. Unhomme qui était à peine un savant a suapercevoir ce qui n ’apparaîtrait aux savantsque 35 ans plus tard.
Jean ROSTAND
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Un croisement monohybride
de Mendel
En F1Mendel observe la disparition d’un caractèredisparition d’un caractère parental
En F2Mendel observe la réapparition réapparition du caractère disparu chez 25%du caractère disparu chez 25% des descendants
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HÉRÉDITÉ PARTICULAIREHÉRÉDITÉ PARTICULAIREÀ partir de Mendel
Les parents transmettent des unités héréditaires distinctes qui restent distinctes chez les descendants
(comme les billes que l'on retire de deux seaux et que l'on place dans un troisième seau).
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1. Un caractère peut présenter 2 formes différentesLes formes différentes de Mendel sont les allèles ou gènes homologues
2. Un organisme hérite de 2 facteurs pour chaque caractèreLes facteurs héréditaires de Mendel sont les gènes
3. Le facteur dominant masque le facteur récessifMendel a noté le facteur dominant à l’aide d’une majuscule et l’autre, le récessif, à l’aide de la même lettre mais en minuscule
4. Les deux facteurs se séparent durant la formation des gamètesCorrespond à la séparation des paires de chromosomes homologues durant la méiose
Les 4 hypothèses de Mendel
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En F1En F1Mendel observe laMendel observe la disparition de disparition de 2 caractères parentaux2 caractères parentaux
En F2En F2Mendel observe la Mendel observe la réapparition réapparition des 2 caractères disparusdes 2 caractères disparus chezchez6 % des descendants6 % des descendants
Un croisement dihybride
de Mendel
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5. Les paires de facteurs se séparent de façon indépendante les unes des autres
= LOI DE SÉGRÉGATION INDÉPENDANTE
Correspond à l’assortiment indépendant des paires de chromosomes homologues à la métaphase 1 de la première division méiotique
+ 1 hypothese
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Interprétation du croisement dihybride quant à la couleur de la fleur (2 caractères)
4 types de 4 types de gamètes à gamètes à cause des cause des assortiments assortiments indépendantsindépendants
Phénotypes P1
Génotypes P1
Phénotypes et rapport phénotypique de la F1 Génotypes et rapport génotypique de la F1
Phénotypes P1
Génotypes P1
Phénotypes et rapport phénotypique de la F2 Génotypes et rapport génotypique de la F2
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Thomas MORGAN
La théorie chromosomique de l ’hérédité
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Le matériel de Morgan: la drosophile
Mouche peu nuisible (se nourrit des champignons qui se développent surles fruits)Prolifique (environ 100 individus aux 15 jours)
On peut facilement en identifier le sexe par l'abdomenN’a que 8 chromosomes moins de matériel à étudierSes chromosomes géants sont visibles au microscope optique. On peut donc suivre leur mouvement ainsi que celui des gènes qu'ils portent au microscope.Détermination du sexe ressemble à celle de l'humain
3 paires autosomes et 1 paire hétérosomes XX chez la femelle3 paires autosomes et 1 paire hétérosomes XY chez le mâle
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En 1910 Morgan découvrent une drosophile inhabituelle qui présente des yeux blancs au lieu des yeux rouges normaux. Au cours des élevages de ces mutants aux yeux blancs, ils remarquent que la
mutation apparaît beaucoup plus souvent chez les mâles.
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En F1, Morgan observe la disparition d’un caractère parental
En F2, Morgan observe la réapparition du caractère disparu chez 25% des descendants, des mâles uniquement
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Hypothèse de Morgan pour expliquer ses résultats
Le (trait mendélien) gène pour la couleur des yeux est porté par le chromosome X et n’a pas son équivalent sur le chromosome Y. (Gène lié au sexe)
La particule mendélienne serait donc le chromosome.
Plusieurs gènes seraient liés à un chromosome
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Femelle hétérozygote pour les 2 caractères, non liés au sexePhénotype sauvage
Mâle double mutant pour les 2 caractèresPhénotype mutant
Proportion inégale des 4 phénotypes.
Ne correspond pas à la loi de ségrégation indépendante de Mendel.
Morgan observe 4 phénotypes dans la F1 comme le laisse prévoir la loi de ségrégation de Mendel
83 % des mouches sont comme les parents
17% des mouches sont « un mélange des parents »
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Construction d’une carte génétique pour les allèles b, vg et cn
Un croisement entre 2 drosophiles pour les caractères b et vg produit 17% de recombinants 17 cM entre les gènes b et vg
Un croisement entre 2 drosophiles pour les caractères b et cn (yeux vermillons) produit 9% de recombinants 9 cM entre les gènes b et cn
bb vgvg1717
bbcncn
99
Quelle est la Quelle est la carte génétique carte génétique des trois gènes ?des trois gènes ?
bcn vg
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Carte A ou carte B ?
1717
cnb99
1717B
vg
A