Lois de la transmission des caractères héréditaires — Cours SVT Bac Agro

Dans le programme du Bac Agro

Coefficient 5 en Bac Sciences Agronomiques. Ce chapitre fournit les outils de prévision des croisements utilisés en amélioration des plantes et des races : anticiper la descendance d'un croisement, identifier un mode de transmission, exploiter une carte génétique.

À l'épreuve

Analyse de croisements (végétaux ou animaux d'élevage) : établir les génotypes, dresser l'échiquier, prévoir les proportions phénotypiques, ou remonter du résultat au mode de transmission (dominance, gènes liés ou indépendants, liaison au sexe), et calculer une distance génétique à partir des recombinants.

Objectifs d'apprentissage

Maîtriser le vocabulaire : gène, allèle, dominant/récessif, homozygote/hétérozygote, génotype/phénotype, lignée pure
Prévoir la descendance d'un monohybridisme et interpréter un rapport 3:1 ou 1:2:1
Utiliser un test-cross pour déterminer un génotype
Reconnaître des gènes indépendants (9:3:3:1) ou liés en dihybridisme
Calculer une distance génétique à partir du pourcentage de recombinants

Notions clés

Monohybridisme

Croisement de deux lignées pures différant par un caractère : la F1 est uniforme et exprime l'allèle dominant. Le croisement F1 × F1 donne une F2 dans le rapport 3 : 1 (dominance stricte) ou 1 : 2 : 1 phénotypique (codominance).

Test-cross et dihybridisme

Le test-cross croise l'individu de génotype inconnu avec un double homozygote récessif : la descendance révèle ses gamètes. En dihybridisme, deux gènes indépendants donnent une F2 dans le rapport 9 : 3 : 3 : 1.

Gènes liés

Deux gènes liés (même chromosome) s'écartent du 9:3:3:1 : le test-cross donne surtout des combinaisons parentales et une minorité de recombinés (crossing-over). La distance génétique (en centimorgans) = pourcentage total de recombinants.

Erreurs fréquentes

Confondre génotype (les allèles, ex. Aa) et phénotype (le caractère observé, noté [A]).

Réaliser un test-cross avec un individu hétérozygote au lieu du double homozygote récessif.

Conclure « gènes liés » sans comparer les proportions observées au rapport 9:3:3:1 attendu pour des gènes indépendants.

Exemple corrigé

Énoncé

Chez le pois, « grain lisse » (L) domine « grain ridé » (l), et « cotylédon jaune » (J) domine « cotylédon vert » (j), les deux gènes étant indépendants. On croise une lignée pure lisse-jaune (LLJJ) avec une lignée pure ridé-vert (lljj). Donner la F1, puis les proportions phénotypiques de la F2.

Correction

F1. Tous les individus sont LlJj → 100 % [lisse, jaune] (loi d'uniformité).

F2 (LlJj × LlJj). Chaque gène ségrège en 3:1, et les gènes sont indépendants.

Proportions phénotypiques. 9 [lisse, jaune] : 3 [lisse, vert] : 3 [ridé, jaune] : 1 [ridé, vert].

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3 exercices pour t'entraîner

Exercice 1

Facile

Qu'appelle-t-on un test-cross (croisement-test) ?

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Le croisement d'un individu de génotype inconnu (mais de phénotype dominant) avec un individu homozygote récessif, afin de déterminer si le premier est homozygote ou hétérozygote d'après les proportions de la descendance.

Exercice 2

Moyen

On croise un taureau à robe noire (allèle N dominant) avec des vaches à robe rouge (allèle n récessif). La descendance compte 50 % de veaux noirs et 50 % de veaux rouges. Quel est le génotype du taureau ?

Voir la correction

Le taureau exprime le caractère dominant mais donne 50 % de descendants récessifs (nn) : il fournit donc un gamète n une fois sur deux. Il est hétérozygote Nn (le croisement avec des vaches nn est un test-cross).

Exercice 3

Difficile

Un test-cross entre une plante F1 hétérozygote pour deux gènes et une plante double récessive donne : 45 % [AB], 45 % [ab], 5 % [Ab], 5 % [aB]. Les gènes sont-ils indépendants ou liés ? Calculer la distance génétique et le pourcentage de gamètes recombinés produits par la F1.

Voir la correction

Deux classes majoritaires (parentales : 45 % + 45 %) et deux minoritaires (recombinées : 5 % + 5 %), au lieu de quatre classes équiprobables à 25 % : les gènes sont liés. Distance génétique = pourcentage total de recombinants =

5+5=10\ \%

, soit 10 cM. La F1 produit donc 10 % de gamètes recombinés et 90 % de gamètes parentaux.

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Questions fréquentes

Comment reconnaît-on une F1 issue de lignées pures ?

Elle est phénotypiquement uniforme (tous les individus se ressemblent) et hétérozygote pour chaque gène étudié. C'est la première loi de Mendel (loi d'uniformité des hybrides de première génération).

À quoi sert le rapport 9:3:3:1 ?

C'est la signature d'un dihybridisme avec deux gènes indépendants et dominance stricte. Tout écart significatif oriente vers une liaison génétique, une interaction entre gènes ou une hérédité liée au sexe.

Qu'apporte la connaissance des gènes liés en sélection ?

Elle permet de prévoir que deux caractères portés par le même chromosome tendront à se transmettre ensemble, et d'estimer la fréquence des recombinaisons (distance génétique) utiles pour associer, ou au contraire dissocier, deux caractères dans une variété.