LA GENETIQUE EXPERIMENTALE

Fiche 49: Divisions cellulaires et ségrégation

Fiche synthèse

La mitose (fiche44) se produit sur des cellules haploïdes ou diploïdes. Elle conduit à des cellules identiques, formant un clone. Le passage d 'une génération à l 'autre produit des copies conformes. La mitose est une reproduction conforme. Les gènes sont multipliés de manière très fidèle, sauf les cas de rares mutations.

La méiose (fiche45) se produit sur des cellules au moins diploïdes. La transmission d'un gène est fidèle ce qui n'a rien d'étonnant puisque l'ADN est produit par le système semi-conservatif. Cependant la méiose donne naissance à des cellules différentes qui sont haploïdes. De nombreuses conséquences génétiques découlent de cette reproduction non conforme .

Première conséquence de la méiose : la ségrégation 2/2 (fiche 46, 47, 48)

Nous nous sommes intéressés à des cas simples, correspondant à des individus « mutant » et « de référence » qui ne se distinguent que par une seule différence phénotypique. Lorsque deux individus présentent une différence phénotypique, l'étude des produits de la méiose permet de savoir si une seule différence génétique est alors en cause.

Dans un organisme à phase haploïde prépondérante (levure:fiche46): on peut conserver l'hypothèse d 'une seule différence génétique entre la souche mutante et la souche de référence lorsque les produits de la méiose (ici les spores en vrac) sont dans des proportions assimilables à 50 / 50.

Dans un organisme à phase diploïde prépondérante (drosophile:fiche47) : l'analyse est indirecte, c.a.d que l'on peut conserver l'hypothèse d 'une seule différence génétique lorsque le croisement F1XF1 donne 3 / 4 d 'individus semblables à la souche de référence et 1/4 d 'individus semblables à la souche mutante. Le cas particulier de l'espèce humaine a été étudié dans la fiche48.

Si l 'on considère un gène à l'état hétérozygote chez les cellules diploïdes, les résultats sont les mêmes chez tous les êtres vivants, au delà des différences de méthodes d'analyse, liées aux différences de cycle biologique (et même des virus, avec quelques particularités supplémentaires). Les aspects historiques n'ont pas à nous encombrer : ceux qui connaissent les « lois de Mendel » peuvent constater que les résultats des croisements F1 X F1, ne sont que les conséquences de la loi fondamentale de la génétique que nous avons énoncée plusieurs fois, sous sa seule forme convenable : s 'il existe une seule différence entre deux matériels génétiques, cela se traduit à la méiose du diploïde par la production de 50% d 'individus haploïdes d 'un type et de 50% d ' individus haploïdes de l 'autre.

Comme cela est dû uniquement à la réplication semi- conservative, il en découle que cette loi est généralisable à l'ensemble des êtres vivants. Les particularités de mise en présence des deux matériels haploïdes différents (la fécondation) puis celles de leur ségrégation (la méiose) peuvent varier, la loi fondamentale demeure:

Toute l'analyse génétique repose sur cette loi. Lorsque l 'on étudie une différence de caractères héréditaires, il faut donc avant tout, examiner les résultats pour mettre à l'épreuve l 'hypothèse d 'un déterminisme monogénique .

Par exemple , on voudra bien se souvenir que l 'interprétation des mutants affectant le métabolisme (fiche 23  ; 24; 25 ) )a été faite dans l'hypothèse d 'une seule différence génétique entre la souche de référence et chacune des souches mutantes étudiées. Cette situation génétique simple est souvent rencontrée : c'est même la seule que nous ayons réellement examinée jusqu'à présent , à l 'exception cependant notable d 'une souche à yeux blancs chez la drosophile ( fiche 24 ). Cet exemple représentatif de situations comparables justifie les précautions de vocabulaire et d 'analyse que nous avons présentées .

Seule l 'expérience permet de s 'assurer qu'un seul gène est en cause dans une différence phénotypique.

Que se passe-t-il lorsqu' on étudie les descendants méiotiques de deux individus se distinguant par plusieurs différences phénotypiques ? Cette situation est discutée dans le thème suivant consacrée à la deuxième conséquence de la méiose: la recombinaison inter-chromosomique

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Document modifié, le 25 mars, 2010