Lois de Mendel

Mendel et les lois de la génétique

START

Dans le Monde et en République tchèque notamment, 1866...

À cette époque, on se demande : Comment les caractères sont-ils transmis d'une génération à l'autre ?

Pourtant on ne connait ni les chromosomes, ni les gènes, ni l'ADN !

L'idée dominante est celle de l'hérédité par mélange

Chez l'hybride donc l'individu provenant du croisement de deux individus parentaux, les deux caractères parentaux s'associent et fusionnent de manière permanente et se transmettent de génération en génération. Il n'est donc plus possible de séparer les caractères.

En 1822, nait Johann Gregor Mendel dans une famille paysanne autrichienne.Faute de moyens financiers, Mendel décide de rentrer dans les ordres en espérant pouvoir être envoyé par le monastère à l'Université de Vienne afin de poursuivre des études. Il devient ainsi moine dans le monastère de Saint-Thomas de Brünn. Il y poursuit en parallèle des études scientifiques telles que l'étude des sciences naturelles et notamment la botanique, l'entomologie... Il s'intéresse alors au problème de l'origine des hybrides et de la transmission des caractères. Pour ce faire, il élève dans sa chambre des souris.....ce qui pose un léger problème ....

Pour mieux comprendre la transmission des caractères, Mendel décide de continuer ses expériences mais cette fois-ci, en utilisant les plantes.

Mais quelles doivent être les caractéristiques de la plante pour mener à bien ses travaux ?

(trouver les bonnes réponses parmi celles ci-dessous puis cliquer sur le nombre correspondant au nombre de bonnes réponses pour continuer)

Elle doit posséder une très grande variété de caractères entre les individus

Les caractères doivent être stables de génération en génération

Elle doit pousser facilement en laboratoire pour éviter toute contamination par différents pollens

Les descendants doivent être fertiles

Oups ! Mauvais chemin !

Mendel décide alors de faire ses expériences avec le pois. Il sélectionne 22 lignées pures qui ne diffèrent que par 1 ou 2 caractères comme ceux du tableau.

On sait qu'une lignée est pure lorsque les croisements entre les individus donnent des individus toujours identiques aux parents.

Les croisements des individus d'une lignée pure peuvent donner des individus différents des parents.

Dans une lignée pures, les individus peuvent présenter des différences phénotypiques.

Selon la théorie de l'hérédité par mélange, quels auraient été les résultats obtenus pour le croisement suivant entre deux lignées pures ?

Retour à la page l'hérédité par mélange

Des fleurs violettes et des fleurs blanches.

Des fleurs à moitié blanches et à moitié violettes.

Des fleurs violet pâle.

Pourtant, il obtient le résultat suivant. Cela lui permet-il d'aller dans le sens de l'hérédité par mélange ?

Retour à la page l'hérédité par mélange

Non

Oui

Oups ! Mauvais chemin !

Mendel effectue donc différents croisements par fécondation artificielle pour mieux comprendre la transmission des caractères.

Comment peut-on définir la génération F1 ?Qu'a pu déduire Mendel de la génération F1 ?

Prendre quelques minutes de réflexion avant de poursuivre...

Que montre la génération F2 ?

Prendre quelques minutes de réflexion avant de poursuivre...

1ere loi de Mendel

L'UNIFORMITÉ DES HYBRIDES

La génération F1 est une génération d'hybrides qui seront tous identiques entre eux, en ne montrant qu'une seule forme du caractère étudié.

L'autre forme ou trait du caractère apparaît en 2e génération, la génération F2 issue du croisement entre les hybrides de F1. Les 2 traits du caractère sont donc présents dans la F1 mais l'un cache l'autre. Le trait caché est appelé trait récessif. Mendel décide de l'écrire avec une lettre minuscule. Le trait cachant est appelé trait dominant. Mendel décide de l'écrire avec une lettre majuscule.

Compléter le tableau Que peut-on déduire de ces résultats ?

(arrondir les résultats de la dernière colonne à l'unité)

Appeler le professeur pour vérification puis rentrer le code en utilisant les chiffres (dans l'ordre) des fractions déterminées.

Compléter le tableau Que peut-on déduire de ces résultats ?

(arrondir les résultats de la dernière colonne à l'unité)

Appeler le professeur pour vérification puis rentrer le code en utilisant les chiffres (dans l'ordre) des fractions déterminées.

Compléter le tableau Que peut-on déduire de ces résultats ?

(arrondir les résultats de la dernière colonne à l'unité)

Appeler le professeur pour vérification puis rentrer le code en utilisant les chiffres (dans l'ordre) des fractions déterminées.

Compléter le tableau Que peut-on déduire de ces résultats ?

(arrondir les résultats de la dernière colonne à l'unité)

Appeler le professeur pour vérification puis rentrer le code en utilisant les chiffres (dans l'ordre) des fractions déterminées.

75 % soit 3\4 25 % soit 1\4

100%

75 % soit 3\4 25 % soit 1\4

100%

75 % soit 3\4 25 % soit 1\4

100%

75 % soit 3\4 25 % soit 1\4

100%

Les caractères visibles en F2 sont toujours dans les mêmes proportions de 3 (présentant le trait dominant) pour 1 (présentant le trait récessif).

Pour expliquer ces résultats, Mendel pose alors les hypothèses suivantes : - les 2 traits du caractère se sépareraient pendant la formation des cellules sexuelles - les cellules sexuelles se recombinent au hasard lors de la fécondation.

Montrer que ces 2 hypothèses permettent d'expliquer les résultats obtenus en réalisant l'échiquier de croisement entre deux hybrides F1 ayant les traits A et a pour le même caractère.

Appeler le professeur pour vérification. Le code correspond au nombre d'individus à traits uniquement dominants - nombre d'hybrides - nombre d'individus à traits uniquement récessifs.

Pour expliquer ces résultats, Mendel pose alors les hypothèses suivantes : - les 2 traits du caractère se sépareraient pendant la formation des cellules sexuelles - les cellules sexuelles se recombinent au hasard lors de la fécondation.

Montrer que ces 2 hypothèses permettent d'expliquer les résultats obtenus en réalisant l'échiquier de croisement entre deux hybrides F1 ayant les traits A et a pour le même caractère.

Appeler le professeur pour vérification. Le code correspond au nombre d'individus à traits uniquement dominants - nombre d'hybrides - nombre d'individus à traits uniquement récessifs.

Pour expliquer ces résultats, Mendel pose alors les hypothèses suivantes : - les 2 traits du caractère se sépareraient pendant la formation des cellules sexuelles - les cellules sexuelles se recombinent au hasard lors de la fécondation.

Montrer que ces 2 hypothèses permettent d'expliquer les résultats obtenus en réalisant l'échiquier de croisement entre deux hybrides F1 ayant les traits A et a pour le même caractère.

Appeler le professeur pour vérification. Le code correspond au nombre d'individus à traits uniquement dominants - nombre d'hybrides - nombre d'individus à traits uniquement récessifs.

Selon la 1er loi, les hybrides F1 possèdent les deux traits du caractère mais présentent "visuellement" le trait dominant, le trait récessif étant présent mais caché. Ainsi les hybrides F1 sont notés Aa.

Selon l'hypothèse posée, les 2 traits se séparent lors de la formation des gamètes puis il y a recombinaison lors de la fécondation.

On remarque que 1 individu a les 2 traits dominants (AA) 1 individu a les 2 traits récessifs (aa) 2 individus ont les 2 traits (Aa)

On obtient donc bien visuellement 3 individus présentant le trait A et 1 individu présentant le trait a.

2eme loi de Mendel

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SÉGRÉGATION DES CARACTÈRES 3-1

• Les traits de caractères sont des éléments transmissibles par l'intermédiaire des cellules sexuelles, chaque trait allant dans un gamète.
• La génération F2 contient environ :
• 75% des individus présentant visuellement le trait dominant
• 25% des individus présentant visuellement le trait récessif.

Pour aller plus loin, Mendel s'intéresse à la transmission de deux caractères à la fois ou dihybridisme. Il obtient les résultats de droite.

Étape 1

1ere loi

2eme loi

Dans le cas du dihybridisme, la 2e loi ne s'applique pas ! On obtient en effet environ 57% d'individus avec les traits dominants (ici jaune et lisse).

Pour comprendre comment s'effectue la transmission dans le cas de 2 caractères (dihybridisme), Mendel pose deux hypothèses : - H1 : les traits provenant des parents restent ensemble dans les gamètes. - H2 : les traits provenant des parents peuvent se séparer dans les gamètes.

Étape 2

Appeler le professeur pour vérification

Le code ?? Pour l'hypothèse validée, déterminer le nombre d'individus présentant une visualisation particulière (par exemple, des pois jaunes et lisses). Entrer dans l'ordre décroissant les 4 chiffres obtenus.

Le code ?? Pour l'hypothèse validée, déterminer le nombre d'individus présentant une visualisation particulière (par exemple, des pois jaunes et lisses). Entrer dans l'ordre décroissant les 4 chiffres obtenus.

Le code ?? Pour l'hypothèse validée, déterminer le nombre d'individus présentant une visualisation particulière (par exemple, des pois jaunes et lisses). Entrer dans l'ordre décroissant les 4 chiffres obtenus.

Le code ?? Pour l'hypothèse validée, déterminer le nombre d'individus présentant une visualisation particulière (par exemple, des pois jaunes et lisses). Entrer dans l'ordre décroissant les 4 chiffres obtenus.

La 2e hypothèse est la bonne.

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3eme loi de Mendel

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séparation indépendante des caractères 9-3-3-1

Dans le cas du dihybridisme, les individus F2 reçoivent chacun un trait de chacun des 2 caractères. On obtient alors des individus dans les proportions suivantes :- 9/16 avec les traits dominants des deux caractères- 3/16 avec le trait dominant d'un caractère et le trait récessif de l'autre caractère- 3/16 avec l'inverse du précédent- 1/16 avec les traits récessifs des deux caractères.

L'apport des avancées scientifiques

Quelles sont les découvertes scientifiques qui confirment les lois de Mendel ?

Comment peut-on qualifier les individus de la lignée pure ?

Quel mot peut-on utiliser à la place de "trait de caractère" ?

Selon vos connaissances scientifiques actuelles.....

Comment peut-on qualifier les individus de la F1 ?

Comment s'appellent les combinaisons des "traits" ?

Comment s'appelle l'expression de la combinaison des "traits" ?

Pour résumer les déductions de Mendel avec le vocabulaire scientifique...

Pour le MONOhybridisme

Pour le DIhybridisme : 9-3-3-1 et génotypes variés

Sutton et Bovery montrent la séparation des chromosomes lors de la méiose. Ils confirment ainsi ce que Mendel supposait : les gamètes ne possèdent qu'un seul allèle d'un gène.

Grâce au site, se rappeler des étapes de la méiose.

Le Code ? Dans l'ordre, les initiales des 4 premières étapes de la méiose.

Le Code ? Dans l'ordre, les initiales des 4 premières étapes de la méiose.

Le Code ? Dans l'ordre, les initiales des 4 premières étapes de la méiose.

Le Code ? Dans l'ordre, les initiales des 4 premières étapes de la méiose.

Vérifier vos résultats et le descriptif associé en passant sur les images.

Schématiser les étapes de la méiose d'une cellule initiale. Appeler le professeur pour avoir le code.

Génotype initial : (a1//a2 ; b1//b2)

Schématiser les étapes de la méiose d'une cellule initiale. Appeler le professeur pour avoir le code.

Génotype initial : (a1//a2 ; b1//b2)

Schématiser les étapes de la méiose d'une cellule initiale. Appeler le professeur pour avoir le code.

Génotype initial : (a1//a2 ; b1//b2)

1 paire de chromosomes doubles ou bichromatidiens Génotype initial : (a1//a2 ; b1//b2)

1 chromosome simple de la paire initiale dans chaque gamète. Génotypes finaux : (a1/ ; b1/) et (a2/;b2/)

Réalisé par C. KremerCIMF

Sources : Biologie de Campbell Livres de SVT Terminale Spécialité 2020

• Hachette
• Bordas
• Belin