Échiquiers de croisement

Un tableau de 2 cases sur 2 prévoit que deux plants de pois Yy donnent des graines vertes une fois sur quatre.

Génotype et phénotype

Deux mots reviennent souvent. Le génotype est la paire d'allèles portée par un organisme, notée avec des lettres : une majuscule pour l'allèle dominant et une minuscule pour le récessif. Le phénotype est ce que tu peux réellement observer. Un plant de pois à graines jaunes peut être YY ou Yy : deux génotypes pour un même phénotype, car Y dominant masque y. Un plant à graines vertes est nécessairement yy. Si les deux allèles sont identiques (YY ou yy), l'organisme est homozygote pour ce gène ; s'ils diffèrent (Yy), il est hétérozygote.

Construire l'échiquier

Le généticien britannique Reginald Punnett a conçu un tableau simple pour étudier les croisements. Écris les gamètes possibles d'un parent en haut et ceux de l'autre sur le côté. Chaque parent transmet l'un de ses deux allèles dans chaque gamète, avec la même probabilité. Remplis chaque case avec l'allèle de sa ligne et celui de sa colonne. Chaque case représente un descendant équiprobable. Pour Yy × Yy, les cases sont YY, Yy, yY et yy. Yy et yY désignent le même génotype, obtenu de deux façons. Le rapport des génotypes est donc 1 YY : 2 Yy : 1 yy, et celui des phénotypes 3 jaunes : 1 vert. C'est le rapport 3:1 de Mendel.

Un échiquier donne des probabilités, pas des garanties. Chaque case a une probabilité d'une sur quatre pour chaque descendant, tout comme une pièce a une chance sur deux de donner pile à chaque lancer. Deux règles de probabilité suffisent pour l'essentiel. Règle du produit : pour des événements indépendants qui doivent tous se produire, multiplie. La probabilité que trois descendants de Yy × Yy aient tous des graines jaunes est ¾ × ¾ × ¾ = 27/64. Règle de la somme : pour des résultats qui ne peuvent pas se produire ensemble, additionne. La probabilité d'un descendant Yy est ¼ (Yy) + ¼ (yY) = ½.

Le croisement-test

Comment distinguer un plant YY d'un plant Yy si tous deux ont des graines jaunes ? Croise-le avec un plant yy à graines vertes. Un parent YY ne peut donner que Y : tous les descendants sont donc Yy et ont des graines jaunes. Un parent Yy donne Y ou y avec la même probabilité : environ la moitié des descendants ont des graines vertes. Les sélectionneurs utilisent encore ce croisement-test. Règle le parent 1 sur Yy et le parent 2 sur yy dans l'échiquier pour voir le rapport 1:1.

Deux gènes à la fois et d'autres modes de transmission

Mendel a aussi suivi ensemble la couleur et la forme des graines. Leurs allèles se transmettent indépendamment : un plant YyRr produit donc quatre types de gamètes (YR, Yr, yR, yr) en proportions égales, et YyRr × YyRr nécessite un échiquier de 4 cases sur 4, soit 16 cases. Les phénotypes suivent le rapport 9 jaunes rondes : 3 jaunes ridées : 3 vertes rondes : 1 verte ridée. Tu peux vérifier le 9 avec la règle du produit : ¾ jaunes × ¾ rondes = 9/16.

Tous les gènes ne suivent pas une dominance simple. Chez le muflier, rouge × blanc donne des descendants roses, car aucun allèle ne masque complètement l'autre : c'est la dominance incomplète. Rose × rose donne alors du rouge, du rose et du blanc dans un rapport 1:2:1. En codominance, les deux allèles s'expriment à la fois. Les groupes sanguins ABO combinent ces deux idées : les allèles A et B sont codominants, donc une personne qui en possède un de chaque est du groupe AB ; l'allèle O (noté i) est récessif par rapport aux deux. Les gènes du chromosome X ajoutent une particularité. Un homme ne possède qu'un X : un seul allèle récessif sur ce chromosome, par exemple celui du daltonisme rouge-vert, suffit donc à s'exprimer. Ces caractères sont ainsi plus fréquents chez les hommes.