Introduction de l’activité :
La génétique est une science qui s’intéresse à la transmission des caractères héréditaires. Pendant longtemps, la théorie admise pour la transmission des caractères était la théorie de l’hérédité par mélange. La génétique moderne est venue révolutionner cette approche à la fin du XIXe siècle grâce aux travaux de Gregor Mendel.
Document 1 : La théorie de l’hérédité par mélange
Avant la fin du XIXe siècle, la science considérait que la transmission des caractères héréditaires se faisaient par mélange des caractères des parents.
Les scientifiques considéraient que les caractères de l’enfant étaient la moyenne des caractères des parents.
Ainsi, si l’on prend l’exemple d’un croisement entre une fleur rouge et une fleur blanche, la descendance sera une fleur rose.
Document 2 : Histoire de Gregor Mendel
Gregor Mendel (1822-1884) est un moine et botaniste tchèque. Il a travaillé sur la transmission des caractères héréditaires à une époque où l’ADN n’était pas connu. Pour son travail, il a utilisé le pois comme modèle biologique.
Ce modèle présente plusieurs avantages :
Sa fleur s’autoféconde naturellement avant son ouverture. Le pollen se dépose sur le pistil de la même fleur. Le mécanisme d’autofécondation permet de sélectionner certains caractères et d’obtenir des lignées pures ; caractérisées par des caractères stables d’une génération à l’autre. Cela implique que ces lignées sont homozygotes pour les caractères étudiés.
Il est possible d’empêcher l’autofécondation et de réaliser des hybridations. L’expérimentateur peut ouvrir la fleur et faire une fécondation avec le pollen d’une autre plante.
©Sanjana Kadur (CC BY-SA 4.0)
Document 3 : Le protocole expérimental des expériences de Mendel
Lors de son expérience de croisement, Mendel s’est intéressé au caractère : forme du pois.
Les parents issus de lignées pures présentes deux phénotypes :
Il a, dans un premier temps, effectué un croisement entre les deux parents. La génération 1, issue de ce croisement, est homogène. Tous les individus possèdent le même phénotype [A].
La deuxième étape de son expérience consiste en une autofécondation de la génération 1. La génération 2, issue de cette autofécondation n’est plus homogène. Les pois issus d’une même plante ont les deux phénotypes [A] et [a]. Les deux phénotypes ne sont pas présents dans des proportions identiques.
Document 4 : La relation de dominance/récessivité des allèles
Lorsque le phénotype d’un individu hétérozygote correspond à l’expression d’un seul allèle, on dit que cet allèle est dominant.
En revanche, un allèle est dit récessif lorsqu’il est nécessaire qu’il soit présent en deux exemplaires pour s’exprimer.
Si le phénotype d’un individu hétérozygote est un mélange de l’expression de deux allèles, on parle alors de codominance.
Document 5 (aide) : Les résultats des expériences de Mendel
Le résultat d’un croisement entre des lignées pures est toujours une génération 1 homogène. Tous les individus sont hétérozygotes pour le caractère étudié. Cette génération nous renseigne sur la dominance/récessivité des allèles. Ici, l’allèle A est dominant sur l’allèle a.
La génération 2, issue de l’autofécondation, présente deux phénotypes : [A] à 75 % et [a] à 25 %. Si l’on s’intéresse aux génotypes, on constate qu’il y a 50 % de (A//a), 25 % de (A//A) et 25 % de (a//a).
À partir du document 1, expliquez quels résultats sont attendus en génération 1 selon la théorie de l’hérédité par mélange.
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