J.G. MENDEL ET SES LOIS

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J.G. MENDEL ET SES LOIS

Mensajepor Rivalpo » Sab Sep 10, 2011 7:26 pm

Salut,


L'étude des caractères héréditaires commence au Néolithique




Au Néolithique, Homo Sapiens vivait encore à l'âge de pierre. Avant cette période, son alimentation dépendait entièrement de la nature (chasse, cueillette) Toutefois, à la fin du Paléolithique, il y a environ 10000 ans, un bouleversement climatique important met progressivement fin à la période glaciaire.

Le réchauffement de la planète transforme les steppes et les paysages glaciaires en forêts denses. Le milieu naturel dans lequel vivait l'homme évolue ce qui provoque un changement de ses habitudes et de ses conditions de vie.




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Faucille du néolithique avec des éclats de silex incrustés.



Peu à peu, dans certaines zones géographiques, les chasseurs-cueilleurs commencent à cultiver des plantes et à domestiquer des animaux. De nomades prédateurs, ils évoluent en paysans sédentaires et se regroupent en villages de plus en plus en plus grands. C'est à cette époque que l'homme commence à cultiver et sélectionner des céréales et des légumineuses sauvages qui joueront un rôle fondamental dans son alimentation. Il domestique progressivement certaines espèces animales, comme les ancêtres des moutons et des chèvres, ainsi que l'aurochs (bœuf), le sanglier (porc),et le cheval

C'est ainsi que la domestication des espèces végétales et animales s'est effectuée dans le temps, grâce à l'observation des caractères héréditaires, puis aux innombrable sélections, croisements et reproductions.

NB: Le loup est la première espèce animale à avoir été domestiquée par l'homme, bien avant le Néolithique.




domestication des plantes.PNG
domestication des plantes.PNG (217.91 KiB) Visto 7809 veces

source




Depuis la nuit des temps, l' hommes s'est demandé comment se transmettaient les caractères de génération à génération. Il avait bien remarqué que ses enfants ressemblaient parfois plus à l'un des parents qu'à l'autre, mais il avait quand même l’impression qu'ils héritaient d'un mélange de caractéristiques provenant des deux parents.


Les Grecs, en particulier Hippocrate et Aristote, avaient déjà tenté de comprendre les similitudes que l'ont pouvait observer entre parents et enfants. Ils pensaient que l'hérédité provenait des substances dérivées de certains organes spécifiques ou qui participaient à des parties spécifiques de l'individu puis qui étaient transmises à la descendance. Bien qu'aujourd'hui ces idées sont totalement invraisemblables, les hommes y ont cru pendant plus de vingt trois siècles.

Au XVIIe et XVIIIe siècle, l'homme comprend que les êtres vivants naissent d'une semence. En accord avec l'idée d'hérédité directe, les naturalistes proposent la théorie de la préformation: toute semence contient, sous la forme définitive, mais réduite, d'un être auquel elle donnerait naissance

Au XVIIIe et XIXe siècle, la méthode de la sélection artificielle donne de bons résultats, mais ne permet pas de confirmer l’hypothèse de la théorie de la préformation, toutefois il n'est pas encore capable d'en formuler de nouvelles. A cette époque, la méthode est la suivante:

- sélection d'individus présentant les meilleures performances pour un ou des caractère(s) donné(s);

- réalisation du croisement et description détaillée des descendants;

- nouveau croisement des individus les plus performants ou repérage des plus conformes au résultat désiré.


Nous avons vu dans le paragraphe précédent que la culture des plantes et l'élevage d'animaux a commencé dès le Néolithique. L'homme a donc acquis tout au long des siècles qu'il était possible, par croisements contrôlés, d' optimiser les caractères tels que la force chez le boeuf, la vitesse chez le cheval, le volume de fruits ou encore laz production de céréales. Cependant, il n'y avait aucun moyen scientifique pour prédire ce qu'allait donner un croisement entre deux parents donnés. On obtenait souvent de bons résultats, mais on ne parvenait pas à dégager des lois qui auraient permis d'obtenir ces bons résultats à volonté.


Ce n'est qu'au 19ème siècle, plus précisément en 1865, qu'un moine autrichien du nom de Gregor Mendel découvre que les caractères individuels sont déterminés par des "facteurs distincts" hérités des parents et qui se répartissent séparément à chaque génération. Ils les appela "Elemente". Nous savons aujourd'hui que ce sont les gènes.
Mendel ne connaissait pas encore les gènes, néanmoins, il supposa que des "particules héréditaires" déterminaient les caractères.




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MAJ le 17/11/11
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Re: J.G. MENDEL ET SES LOIS, LIGNÉES PURES, F1...

Mensajepor Rivalpo » Sab Sep 10, 2011 7:27 pm

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J.G. MENDEL

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J.G. Mendel est né de parents paysans en 1822, à Hyncice, dans l'actuelle République de Tchéquie. Après une enfance marquée par la pauvreté et les difficultés, Mendel devient moine à 21 ans, dans le monastère augustin de Königskloster, à Brno, en Moravie (Tchéquie). Dans ce monastère, on teste les méthodes d'amélioration des espèces cultivables. Son prénom d'origine est Johaan, mais c'est en entrant dans les ordres qu'il prend le prénom de Gregor. A cette époque, il n'est pas encore botaniste.

Il est ordonné prêtre en 1847. Puis, c'est grâce au père Napp, qui dirige le monastère, qu'il va s'intéresser à la botanique. Il dispose pour cela d' une bibliothèque bien fournie et surtout d'un jardin botanique. Il consacre ainsi tout son temps à étudier les sciences naturelles.

Postérieurement, de 1851 à 1853, il suit des cours de physique à l'Institut Doppler et s'oriente rapidement vers l'étude de la botanique, de la physiologie végétale, de l'entomologie et de la paléontologie. C'est ainsi qu' il obtient toutes les bases scientifiques qui lui permettront de réaliser plus tard ses expériences tout en suivant des méthodes bien précises.

La rencontre avec un professeur de physiologie végétale, Franz Unger, va déterminer l'orientation des travaux de Gregor Mendel vers l'étude expérimentale pour comprendre l'apparition de nouveaux caractères au cours de générations successives .



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610x.jpg (38.99 KiB) Visto 7748 veces
Statue de J.G. Mendel à l'entrée du musée dédié à sa mémoire



Ses expérimentations porteront sur une plante à croissance rapide afin de réduire les temps d'observation : le pois Pisum sativum.
Ses travaux d'expériences sur l'hybridation des plantes lui ont permis de découvrir les trois lois de l'hérédité ou les lois de Mendel, grâce à lesquelles il est possible de décrire les mécanismes de l'hérédité. Mais ses travaux ne seront reconnus par la communauté scientifique qu'au début du XXe siècle, 26 ans après sa mort.

Les lois de Mendel, grâce à lesquelles il est possible de décrire les mécanismes de l'hérédité furent définitivement confirmées en 1910, par le père de la génétique expérimentale moderne, l'illustre biologiste américain Thomas Hunt Morgan.





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Re: J.G. MENDEL, LOIS DE L'HEREDITE, LIGNÉES PURES, F1...

Mensajepor Rivalpo » Lun Sep 12, 2011 1:34 pm

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Comprendre les mécanismes de l'hérédité



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Avant Mendel, de nombreux botanistes et horticulteurs avaient tenté de sélectionner des hybrides stables et à comprendre les mécanismes de transmission des caractères. Néanmoins, ils n'étaient pas parvenus à dégager des conclusions valables.

C'est la rigueur méthodique avec laquelle Mendel mena ses expériences qui transforma l'art de la sélection végétale en discipline scientifique. Il commença ses expériences en partant de parents dont il connaissait parfaitement les caractéristiques telles que la variation de la hauteur ou la couleur des fleurs, ainsi que les différentes textures et couleurs des graines, tout ceci dans le but d'avoir un point de référence qui l'aiderait à comparer les différents processus de transmission des caractères d'une génération à l'autre.

Sa recherche a mené à plusieurs conclusions :

1 - Les caractéristiques de tout organisme sont transmises de parent au descendant par des morceaux d'informations (appelées plus tard gènes). Chaque gène représente une seule unité d'information contenant une caractéristique.

2 - Les allèles sont deux ou plusieurs gènes qui portent une information concernant une caractéristique unique. Une des paires d'allèles peut caractériser la texture lisse, et l'autre, la couleur. Les allèles se trouvent généralement en paires, dont un est dominant et l'autre récessif, masqué par l'allèle dominant.

3 - Lors de la reproduction, chaque gamète, ou cellule reproductive, n'a qu'un allèle de la paire qui est présent (haploïde).

4 - Si on est en présence d'un allèle dominant et d'un allèle récessif, l'individu sera affecté par l'allèle dominant.




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Re: J.G. MENDEL, LOIS DE L'HEREDITE, LIGNÉES PURES, F1...

Mensajepor Rivalpo » Lun Sep 12, 2011 3:22 pm

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LES LOIS DE MENDEL OU LOIS DE L'HEREDITE DES CARACTERES



1ere LOI : uniformité des hybrides de première génération


Si on considère un croisement entre deux sujets qui différent par un seul caractère (monohybridisme), il apparaît que les hybrides de première génération, F1, sont semblables. Leur phénotype peut être celui d'un des parents (dominance d'un des allèles) ou peut réaliser un type intermédiaire (codominance de deux allèles).

Remarque :

hybride de première génération = génération filiale 1 = F1 (le "F" est en fait l'initiale du mot "filiale")


Explication :

la première loi précise que tous les F1 sont identiques entre eux (génotype et phénotype restreints identiques).


Conséquence :

les individus F1 sont tous identiques entre eux pour le ou les caractères étudiés.


Exemple :

P1 (pois jaunes) x P2 (pois verts) = F1 (tous jaunes)



Capture P1x P2 = F1.PNG
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Re: J.G. MENDEL, LOIS DE L'HEREDITE, LIGNÉES PURES, F1...

Mensajepor Rivalpo » Lun Sep 12, 2011 4:52 pm

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2ème LOI : pureté des gamètes ou loi de ségrégation (séparation) indépendante des caractères



Dans la deuxième génération, F2, on trouve des individus qui présentent le phénotype observé en F1, et des individus qui présentent, dans un pourcentage fixe, les phénotypes des parents du croisement initial (on parlera de phénotype parental)

Explication :

la deuxième loi explique que deux caractères indépendants sont distribués indépendamment les uns des autres dans les cellules reproductrices, les gamètes (qui, je le rappelle, sont haploïdes)


Conséquence : elle est double.

- la génération F2 est hétérogène (les individus ne sont pas tous identiques pour le ou les caractères étudiés)

- le phénotype parental récessif réapparaît en F2. C'est ce détail qui a permis à Mendel de formuler la 2e loi énoncée ci-dessus.




F2.gif
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Re: J.G. MENDEL, LOIS DE L'HEREDITE, LIGNÉES PURES, F1...

Mensajepor Rivalpo » Mar Sep 13, 2011 4:02 pm

3e loi : Séparation indépendante des caractères en seconde génération (F2).

Si l'on croise deux individus qui différent par plusieurs caractères (polyhybridisme), on constate que ces caractères sont, dans les générations suivantes, hérités de façon indépendante les uns des autres, et se retrouvent associés en F2 comme s'ils avaient été distribués au hasard.


Explication :

Si l'on effectue une expérience de polyhybridisme, on étudie la transmission de plusieurs caractères simultanément.


Exemple concret :

expérience Mendélienne de dihybridisme (étude de la transmission de 2 caractères) avec le pois : on étudie la transmission des caractères "forme" et "couleur" sachant que les traits de caractères sont "lisse" et "ridé" pour le caractère "forme" tandis que pour le caractère "couleur" les traits de caractère sont "vert" et jaune")



Conséquence :

les recombinaisons chromosomiques (brassage interchromosomique) et par voie de conséquence, génétiques, sont totalement indépendantes. C'est cette loi qui justifie qu'en F2 le fait que 2 individus engendrés naturellement et issus d'une fécondation entre 2 gamètes ne sont jamais identiques, y compris les frères et sœurs (combinaisons alléliques différentes).




Edit: une petite animation en espagnol très facile à comprendre sur le thème de la ségrégation des caractères en F2.
Cliquez sur "avanzar" pour passer les pages
[/b]


Monohybridisme: croisement génétique permettant de suivre l'hérédité d' un caractère gouverné par un seul gène

Dihybridisme: croisement qui permet de suivre l'hérédité de deux caractères, chacun d'entre-eux étant gouvernés par un seul gène.

Trihybridisme: croisement qui permet de suivre l'hérédité de trois caractères, chacun d'entre-eux étant gouvernés par un seul gène.

Polyhybridisme: croisement qui permet de suivre l'hérédité de plusieurs caractères, chacun d'entre-eux étant gouvernés par un seul gène.



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Re: J.G. MENDEL, LOIS DE L'HEREDITE, LIGNÉES PURES, F1...

Mensajepor Rivalpo » Mar Sep 20, 2011 9:14 am

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"Avant Mendel, l'hérédité est une affaire de mélange. Avec ses expériences rigoureuses, il change la donne et pose deux lois majeures"

Petite video intitulée "Mendel et l'hérédité", avec texte et images.
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Re: J.G. MENDEL, LOIS DE L'HEREDITE, LIGNÉES PURES, F1...

Mensajepor Rivalpo » Lun Sep 26, 2011 4:13 pm

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CROSS-TEST ou CROISEMENT-TEST



Pour tester l'hypothèse que les allèles vont par paires et qu'ils se séparent pendant la formation des gamètes, on réalise une expérience additionnelle nommée croisement-test ou cross-test en anglais. Le principe consiste à croiser un individu dont on ne connait pas le génotype avec un individu dont on est sûr du génotype:

Dans un cross-test, on croise un génotype inconnu qui montre le caractère dominant avec le parent homozygote récessif. On essaye de démontrer ainsi que le génotype inconnu est homozygote dominant ou hétérozygote pour ce caractère





Si deux phénotypes distincts se produisent cela signifie que l'ascendant inconnu est hétérozygote pour ce caractère .

Si, au contraire, un seul phénotype apparaît, c'est qu' il est est homozygote.




Résumé:

Le cross-test, ou croisement-test, sert à différencier l'individu homozygote de l'hétérozygote. Pour cela, il faut croiser le phénotype dominant avec le parent homozygote récessif

- S'il est homozygote, toute la descendance sera égale. Dans ce cas la première Loi de Mendel s'accomplit.

- S'il est hétérozygote, le caractère récessif recommencera à apparaître dans la descendance dans une proportion de 50 %.

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Re: J.G. MENDEL ET SES LOIS

Mensajepor Rivalpo » Mié Nov 23, 2011 3:22 pm

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LE CROISEMENT MONOHYBRIDE

Capture croisement monohybride et ratios phénotypiques en F1 et F2.JPG
Capture croisement monohybride et ratios phénotypiques en F1 et F2.JPG (41.59 KiB) Visto 7592 veces


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Re: J.G. MENDEL ET SES LOIS

Mensajepor Rivalpo » Mié Nov 23, 2011 3:25 pm

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LE CROISEMENT DIHYBRIDE

Capture CROISEMENT FECONDATION CROISEE  DIHYBRIDE EN F1 ET F2.JPG
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