Généralités
Observation à l'état diploïde
En ce qui concerne l'analyse génétique quelles sont les particularités des organismes diplobiontiques ? Comment, dans le cas des organismes diplobiontiques, les généticiens utilisent-ils mutants et reproduction sexuée pour faire des analyses qui donneront des indications sur les gènes qui interviennent dans telle ou telle fonction cellulaire ?
Chez les diploïdes, l'observation se fait essentiellement sur les produits de la fécondation ou leurs descendants directs, en première ou seconde génération. Chaque produit de fécondation possédant deux allèles de chaque gène, on ne peut pas voir, dès la première génération, comment ségrègent et recombinent les caractères. Il n'est pas possible non plus d'identifier, dès la première génération, les allèles des différents gènes en cause dans le croisement. Par contre, on peut estimer les relations de dominance entre allèles, puisque deux allèles sont présents dans la même cellule.
Par contre, les organismes au cycle haplodiplobiontique, comme la levure Saccharomycès cerevisiae, un champignon ascomycète, présentent un intérêt exceptionnel car ils permettent, à la fois :
l'observation directe des produits de la méïose (ou leurs descendants directs obtenus par reproduction végétative) et donc de connaître les allèles des différents gènes, et
l'observation des descendants issus de la fécondation, et donc d'estimer les relations de dominance entre allèles.
La plupart des végétaux et des animaux ont un cycle diplobiontique. Nous illustrerons ce qui précède avec plusieurs exemples :
des végétaux comme les petits pois, étudiés par Mendel (voir "Naissance et développement de la génétique, les lois de Mendel : Démarche"), et les céréales (maïs...), que nous verrons dans les exercices;
un insecte, la mouche du vinaigre Drosophila melanogaster, qui est un organisme de choix pour les études génétiques, parce que l'élevage en est facile et que de très nombreuses souches mutantes sont disponibles;
un champignon ascomycète, la levure Saccharomyces cerevisiae;
un mammifère, l'homme, dont l'étude génétique est approfondie dans le chapitre "Analyse mendélienne chez l'homme".
Nous vérifierons
d'une part, comment s'expliquent la première et la deuxième loi de mendel,
d'autre part, les variations de la composition des descendances de différents croisements :
selon les caractéristiques des parents d'un croisement (souches pures[1], test cross[2], F1xF1[3]),
et selon les relations entre les allèles en cause pour un gène donné (dominance[4], semi-dominance[5], récessivité[6]).
Fondamental : 1ère loi
Les deux allèles d'un gène déterminant un caractère se disjoignent (ségrègent) lors de la formation des gamètes : une moitié des gamètes contient l'un des allèles et l'autre moitié contient l'autre allèle.
Fondamental : 2ème loi
Si les descendants d'un croisement impliquant deux lignées pures différant par un seul caractère présentent tous le même phénotype, ce phénotype (caractère) est qualifié de dominant et l'autre caractère est dit récessif.