Naissance et développement de la génétique

En réalisant à grande échelle des croisements de de drosophile à yeux blancs [white] par des à yeux rouge brique, Calvin Bridges observa qu'environ une mouche F1 sur 2 000 est, soit une femelle à yeux blancs, soit un mâle à yeux rouge brique. Ces mouches appelées descendants exceptionnels de première génération sont aneuploïdes^[1] :

• Les F1 [yeux rouge brique] n'ont qu'un seul hétérochromosome et sont stériles.

• Les F1 [yeux blancs] présentent un hétérochromosome surnuméraire et sont fertiles.

D'après les croisements effectués par Morgan on sait que le caractère étudié est déterminé par un seul gène et que le phénotype [œil blanc] est récessif.

En appelant les allèles W et w, et en supposant qu'ils sont localisés sur le chromosome X, le génotype des mouches utilisées comme parents sont les suivants :

[yeux blancs] : X^w / X^w

[yeux rouge brique] : X^W / Y

En ce qui concerne les descendants exceptionnels, les informations fournies permettant de tirer (comme C. Bridges) un certain nombre de conclusions :

• Le F1 ayant les yeux rouge brique : il possède l'allèle W qui ne peut être apporté que par un X paternel.

• Le F1 n'ayant qu'un hétérochromosome : il n'a que ce X paternel.

  Conclusions concernant le mâle F1 exceptionnel [yeux rouge brique]

  1. Un F1 [yeux rouge brique] est donc le produit de la fécondation d'un ovule ne contenant pas d'hétérochromosome par un spermatozoïde contenant un chromosome X portant l'allèle W.

  2. Le génotype du mâle F1 [yeux rouge brique] est donc X^W / 0.

  3. L'ovule sans hétérochromosome a été produit lors d'une méiose maternelle anormale. Les 2 chromosomes X sont restés ensemble lors de la première ou de la deuxième division méiotique : non-disjonction des hétérochromosomes. Ils sont de plus passés, soit dans le premier, soit dans le second globule polaire.

• La F1 ayant les yeux blancs :

  • elle a au moins 1 X^w qui ne peut provenir que de sa mère

  • elle n'a pas de X venant de son père (elle aurait alors les yeux rouge brique).

• La F1 a 3 hétérochromosomes : ceci peut s'expliquer si l'un des gamètes à son origine contenait 2 hétérochromosomes.

  Conclusions concernant la femelle F1 exceptionnelle [yeux blancs]

  1. On vient d'expliquer l'apparition du F1 [yeux rouge brique] par la fécondation d'un ovule issu de méiose où s'est produit une non-disjonction des hétérochromosomes. Peut-on expliquer l'apparition des F1 exceptionnelles de la même façon ? Oui, si 2 X (porteurs de l'allèle w) restent dans l'ovule.

  2. La F1 [yeux blancs] ayant 3 hétérochromosomes, elle doit être le produit de la fécondation d'un ovule contenant 2 chromosomes X^w par un spermatozoïde qui contient Y (il ne peut contenir le X^W car cette F1 aurait alors les yeux rouge brique).

  3. Le génotype de la femelle F1 [yeux blancs] est donc X^w / X^w / Y.

Les explications proposées quant à l'origine des descendants normaux et exceptionnels issus du croisement [yeux blancs] par [+] sont résumées dans le tableau suivant.

Il apparaît que deux autres catégories de mouches F1 sont attendues mais elles ne sont pas observées. Ces caryotypes sont en effet létaux.