1. Préliminaires
- caractère : en génétique, on parle de caractère pour désigner tout élément d'un individu. La désignation d'un caractère est arbitraire et ne repose pas a priori sur des notions génétiques en soi.
ex. taille de la plante, couleur des pistils, résistance aux parasites,... - phénotype : par phénotype, on désigne une des modalités que peut prendre un caractère, ou la modalité particulière que prend ce caractère pour un individu donné. Par extension, le phénotype désigne l'ensemble des caractéristiques de la plante, mais on gardera la définition stricte.
ex.
- -(pour le caractère couleur des pistils) [pistil bleu], [pistil jaune], [pistil rouge],...
- -la femelle que j'ai fait pousser a un phénotype [pistil bleu] pour le caractère couleur du pistil
- -le phénotype est toujours indiqué entre crochets</LI>
- -on ne s'intéressera bien sûr qu'aux caractères présentant plusieurs phénotypes
- -(pour le caractère couleur des pistils) [pistil bleu], [pistil jaune], [pistil rouge],...
- hérédité : transmission d'un caractère d'une génération à la suivante.
- génétique : étude des lois de l'hérédité
- génétique mendélienne : génétique classique issue des travaux de Gregor Mendel, moine autrichien, au XIXème siècle. Cette génétique est entre autres à la base de la formalisation des méthodes de sélection artificielle.
2. Bases de génétique mendélienne
- gène : un gène est une unité héréditaire, une portion d'information dirigeant l'expression des caractères d'un individu. Cette portion d'information correspond à un segment bien défini d'une molécule d'ADN, et gouverne toujours le ou les mêmes caractères. Peu importe la nature physique d'un gène, nous ne nous intéresserons qu'au fait qu'il gouverne le phénotype de l'individu pour un (ou plusieurs) caractères, et qu'il se transmet de parents à enfants.
ex. (imaginaire) gène "couleur" déterminant la couleur des pistils - génome : désigne l'ensemble des gènes d'un individu.
- allèle : une des formes que peut prendre un gène. Il peut en exister un grand nombre dans la nature, mais un individu en porte 2 pour chaque gène.
ex. (imaginaire) allèle v du gène "couleur", engendrant un phénotype [pistil violet]
- homozygotie / hétérozygotie : quand un individu possède 2 allèles identiques pour un gène, on dit qu'il est homozygote. Quand il possède 2 allèles différents pour un gène, on dit qu'il est hétérozygote.
- génotype : nature des 2 allèles d'un individu. Le génotype est en partie (avec l'environnement) responsable du phénotype d'un individu. Ici, on négligera l'effet de l'environnement, même si le cultivateur sait à quel point il est important !
- dominance/récessivité : quand les 2 allèles d'un individu sont différents pour un gène donné, quel est son phénotype ? Très souvent, un seul des 2 allèles s'exprime : il est dit "dominant". L'autre reste muet, mais il est toujours là et peut être transmis à la génération suivante. On dit donc qu'il est "récessif". Quand les 2 allèles s'expriment et que le phénotype obtenu est intermédiaire, on parle de "codominance".
dominance
codominance
- variété : on nomme variété un ensemble d'individus présentant les mêmes caractéristiques, généralement suite à une sélection artificielle. Il faut bien différencier les termes "variété" et "espèce", ce dernier désignant un ensemble d'individus capable de se reproduire entre eux (ex. l'espèce Cannabis sativa, le chanvre cultivé, qui possède de nombreuses variétés, comme la Durban Poison ou le Zamal).
- lignée : ensemble d'individus produits par filiation, c'est à dire par reproduction sexuée classique (parents, enfants, petits-enfants, etc...)
- lignée pure : si, pour le caractère considéré, le croisement de deux individus d'une même lignée (et de même phénotype) ne donne que des individus du même phénotype que les parents, alors la lignée est dite pure, ou stable pour ce caractère.
Par extension, on parle de lignée pure pour des plantes qui sont stables pour l'immense majorité de leurs caractères. Ces lignées sont très difficiles à obtenir (voir plus loin), et rares.
ex. la Skunk #1 est une lignée pure.
- hybride : un individu est dit hybride s'il résulte du croisement de deux ou plusieurs lignées éloignées génétiquement (c'est à dire non apparentées).
ex. la White Widow est une lignée hybride.
(par monohybridisme on parle juste de l'hérédité d'un caractère gouverné par un seul gène)
Supposons un gène qui définit la couleur des pistils, et qui existe sous deux allèles différents : l'un est responsable de la couleur bleue (on le note B), l'autre est responsable de la couleur jaune (noté j). Supposons de plus que l'allèle B est dominant par rapport à l'allèle j. Chaque individu a 2 allèles. Il y a donc 3 génotypes possibles :
| Génotype | Phénotype | |
| B/B | [bleu] | (homozygote) |
| B/j | [bleu] | (hétérozygote, exprimant le phénotype dominant) |
| j/j | [jaune] | (homozygote) |
Lois de Mendel
- un descendant reçoit toujours un allèle de chacun de ses parents.
- un parent donne un allèle au hasard (50% de donner chacun de ses allèles) à son descendant.
- en conséquence, un individu possède un allèle hérité de son père et un hérité de sa mère.
Passons maintenant aux choses sérieuses et supposons un croisement entre deux individus de lignée pure, l'un [bleu] et l'autre [jaune]. Le premier a pour génotype B/B et le deuxième j/j. On nomme ces 2 individus génération F0, ou P (pour "parents").
A la génération suivante (nommée F1), tous les individus auront hérité d'un allèle B et d'un allèle j. Ils seront tous hétérozygotes pour ce gène, c'est à dire B/j. Et donc, ils seront tous [bleu].
Le phénotype [jaune] a disparu à cette génération. Mais il est encore présent dans le génome des individus F1...
Ca se complique... Examinons maintenant un croisement entre 2 individus F1. Il y a quatre possibilités, de probabilité identique :
- Le premier individu donne B et le deuxième, B, le descendant est B/B [bleu]
- Le premier individu donne B et le deuxième, j, le descendant est B/j [bleu]
- Le premier individu donne j et le deuxième, B, le descendant est B/j [bleu]
- Le premier individu donne j et le deuxième, j, le descendant est j/j [jaune]
On aura donc, à la génération F2, 3/4 d'individus [bleu] et 1/4 d'individus [jaune].
On est parti d'une population avec 50% [bleu] et 50% [jaune], et on a au bout de 2 générations une population 75% [bleu] et 25% [jaune].
Les [jaune] vont-ils disparaître de la population au bout de plusieurs générations ?
Non ! Car il y a toujours autant d'allèles j en circulation dans la population (4/8 à la génération F2, soit 1/2 comme en F0), et ils pourront donc toujours se réassocier entre eux pour donner des individus [jaune].
NB. On peut constater qu'à partir de deux parents différents, les F1 présentaient tous le même phénotype, alors que les F2 sont très divers. Ce résultat est également valable lorsqu'on considère de nombreux gènes simultanément. C'est pour cela qu'on préfère utiliser des graines F1 ou de lignée pure, qui donneront des individus uniformes (elles sont stables), plutôt que des F2.
Un dernier point avant de conclure... Les F1 sont en général plus belles et productives que chacun de leurs parents de lignée pure. Cela est dû à un phénomène nommé hétérosis ou vigueur hybride, qu'on a encore du mal à expliquer (eh oui ! Mais la science progresse chaque jour...
). C'est pour cela que beaucoup de variétés cultivées sont des F1 plutôt que des lignées pures, encore que certaines lignées pures donneront des résultats tout à fait respectables, si ce n'est impressionants.Ca y est, nous sommes à la fin de cette première brève initiation à la génétique. De prochains thèmes sur la génétique aborderont les problèmes liés à la sélection artificielle de caractères ainsi que la liaison génétique et ses conséquences... Révisez bien d'ici là ! Et n'hésitez pas à commenter ce texte si nécessaire, sur le forum ou en privé.
Et pas la peine de me dire que mes illustrations ne sont pas belles, je m'en suis aperçu vu que c'est moi qui les ai faites...
