Naissance et développement de la génétique

Morgan réalisa des croisements en utilisant une souche pure de drosophile qui différait de la souche sauvage par deux caractères déterminés chacun par un gène autosomal : la couleur des yeux et la longueur des ailes. Cette souche présentait des yeux rouges et des ailes dites "vestigiales".

• Il réalisa le croisement entre ces mouches de phénotype [oeil rouge, aile vestigiale] et des mouches de souche pure de phénotype sauvage pour les deux caractères c'est-à-dire [oeil rouge brique, aile normale].

  La F1, constituée uniquement de mouches [+], montrait que les caractères [oeil rouge] et [aile vestigiale] sont récessifs.

Les génotypes des parents (P1 et P2) et des mouches F1 peuvent donc s'écrire :

• Morgan effectua ensuite le test-cross : F1 par [oeil rouge, aile vestigiale] et obtint le résultat suivant :

Ces résultats sont très éloignés du rapport mendélien attendu dans l'hypothèse d'une ségrégation indépendante des deux gènes (1:1:1:1).

• 82,2 % des mouches F1 sont de phénotype parental : [+] ou [œil rouge, aile vestigiale]

• 17,8 % des mouches F1 ont des phénotypes non-parentaux.

Morgan suggéra que, chez la F1, les deux paires d'allèles étaient situées sur le chromosome : les allèles R+ et Vg+ venant de P1 seraient situés sur l'un de ces chromosomes et les allèles r et vg, apportés par P2, seraient sur l'autre.

Pour expliquer le résultat du test-cross, Morgan pensa que des allèles situés sur le même chromosome avaient tendance à rester ensemble : ils ne se séparaient que dans 17,8 % des gamètes produit par la femelle F1.

• En refaisant les mêmes types de croisements mais avec d'autres couples d'allèles, Morgan obtient des fréquences de séparation de gènes différentes. Il se posa les deux questions suivantes :

  Question 1 : Comment les allèles situés sur le même chromosome se séparent-ils?

  Question 2 : Comment se fait-il que la fréquence de séparation ne soit pas la même quels que soient les gènes considérés ?

L'observation, en 1909, par le cytologiste belge F.A. Janssens et ses collaborateurs, de structures en croix au niveau de chromosomes appariés dans des noyaux en méiose (chiasma^[1]), permit à T. Morgan de proposer les réponses suivantes :

Réponse à la question 1 : Lors de la méiose, il y a une association entre les chromosomes homologues qui permet des échanges physiques selon un processus qu'il appela "crossing-over^[2]".

Réponse à la question 2 : Plus les gènes sont proches et moins il y a de chances qu'il se produise un crossing-over entre eux. Ces gènes sont dits liés.