CROIX DIHYBRIDES: EN QUOI ELLES CONSISTENT ET EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2025

Les croisements dihybrides, génétiques, impliquent des processus d'hybridation qui prennent en compte les caractéristiques parentales de chaque individu. Les deux caractéristiques étudiées doivent être contrastées l'une avec l'autre et doivent être prises en compte simultanément lors du franchissement.

Le naturaliste et moine Gregor Mendel a utilisé ces types de croix pour énoncer ses lois bien connues de l'héritage. Les croix dihybrides sont directement liées à la deuxième loi ou principe de la ségrégation indépendante des caractères.

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Cependant, il existe des exceptions à la deuxième loi. Les traits ne sont pas hérités indépendamment s'ils sont codés dans des gènes qui se trouvent sur les mêmes chromosomes, c'est-à-dire physiquement ensemble.

Le croisement commence par le choix des parents qui doivent différer par deux caractéristiques. Par exemple, une plante haute avec des graines lisses est croisée avec une plante courte avec des graines rugueuses. Dans le cas des animaux, on peut croiser un lapin à fourrure blanche et courte avec un individu du sexe opposé à longue fourrure noire.

Les principes trouvés par Mendel nous permettent de faire des prédictions sur l'issue des croisements susmentionnés. Selon ces lois, la première génération filiale sera constituée d'individus présentant les deux traits dominants, tandis que dans la seconde génération filiale nous trouverons les proportions 9: 3: 3: 1.

Lois de Mendel

Gregor Mendel a réussi à élucider les principaux mécanismes d'hérédité, grâce aux résultats obtenus à partir de différents croisements de la plante de pois.

Parmi ses postulats les plus importants, ils soulignent que les particules liées à l'hérédité (maintenant appelées gènes) sont discrètes et se transmettent intactes de génération en génération.

Première loi de Mendel

Mendel a proposé deux lois, la première est connue sous le nom de principe de dominance et il propose que lorsque deux allèles contrastés sont combinés dans un zygote, un seul est exprimé dans la première génération, étant la dominante et supprimant la caractéristique récessive dans le phénotype.

Pour proposer cette loi, Mendel s'est guidé par les proportions obtenues dans les croisements monohybrides: croisements entre deux individus qui ne diffèrent que par un caractère ou trait.

Deuxième loi de Mendel

Les croisements dihybrides sont directement liés à la deuxième loi de Mendel ou principe de ségrégation indépendante. Selon cette règle, l'héritage de deux caractères est indépendant l'un de l'autre.

Puisque les loci sont séparés indépendamment, ils peuvent être traités comme des croisements monohybrides.

Mendel a étudié les croisements dihybrides combinant différentes caractéristiques chez les plants de pois. Il a utilisé une plante aux graines jaunes lisses et l'a croisée avec une autre plante aux graines vertes rugueuses.

L'interprétation de Mendel de ses résultats croisés dihybrides peut être résumée dans l'idée suivante:

«Dans un croisement dihybride, où la combinaison d'une paire de caractères contrastés est prise en compte, une seule variété de chaque trait apparaît dans la première génération. Les deux caractéristiques cachées de la première génération réapparaissent dans la seconde ».

Exception à la deuxième loi

Nous pouvons effectuer un croisement dihybride et constater que les caractéristiques ne sont pas séparées indépendamment. Par exemple, il est possible que dans une population de lapins, la fourrure noire soit toujours séparée avec une longue fourrure. Cela contredit logiquement le principe de la ségrégation indépendante.

Pour comprendre cet événement, il faut explorer le comportement des chromosomes en cas de méiose. Dans les croisements dihybrides étudiés par Mendel, chaque trait est localisé sur un chromosome séparé.

Dans l'anaphase I de la méiose, les chromosomes homologues se séparent, qui se sépareront indépendamment. Ainsi, les gènes qui sont sur le même chromosome resteront ensemble à ce stade, atteignant la même destination.

Avec ce principe à l'esprit, nous pouvons conclure dans notre exemple hypothétique de lapin, les gènes impliqués dans la couleur et la longueur du pelage sont sur le même chromosome et donc ségréguent ensemble.

Il existe un événement appelé recombinaison qui permet l'échange de matériel génétique entre des chromosomes appariés. Cependant, si les gènes sont physiquement très proches, l'événement de recombinaison est peu probable. Dans ces cas, les lois de l'héritage sont plus complexes que celles proposées par Mendel.

Exemples

Dans les exemples suivants, nous utiliserons la nomenclature de base utilisée en génétique. Les allèles - formes ou variantes d'un gène - sont indiqués par des lettres majuscules lorsqu'ils sont dominants et par des lettres minuscules lorsqu'ils sont récessifs.

Les individus diploïdes, comme nous les humains, portent deux ensembles de chromosomes, ce qui se traduit par deux allèles par gène. Un homozygote dominant a deux allèles dominants (AA) tandis qu'un homozygote récessif a deux allèles récessifs (aa).

Dans le cas de l'hétérozygote, il est indiqué par la lettre majuscule puis par la lettre minuscule (Aa). Si la dominance du trait est complète, l'hétérozygote exprimera le trait associé au gène dominant dans son phénotype.

Couleur et longueur de la fourrure des lapins

Pour illustrer les croisements dihybrides, nous utiliserons la couleur et la longueur de la fourrure d'une hypothétique espèce de lapins.

Généralement ces caractéristiques sont contrôlées par plusieurs gènes, mais dans ce cas nous utiliserons une simplification pour des raisons didactiques. Le rongeur en question peut avoir un long manteau noir (LLNN) ou un court manteau gris (llnn).

Filial de première génération

Le lapin à fourrure noire longue produit des gamètes avec les allèles LN, tandis que les gamètes de l'individu à fourrure grise courte seront ln. Au moment de la formation du zygote, le sperme et l'ovule qui portent ces gamètes vont fusionner.

Dans la première génération, on trouve une progéniture homogène de lapins de génotype LlNn. Tous les lapins présenteront le phénotype correspondant aux gènes dominants: longue fourrure noire.

Filiale de deuxième génération

Si nous prenons deux individus du sexe opposé de la première génération et les croisons, nous obtiendrons le rapport mendélien bien connu 9: 3: 3: 1, où les traits récessifs réapparaissent et les quatre traits étudiés sont combinés.

Ces lapins peuvent produire les gamètes suivants: LN, Ln, lN ou ln. Si nous faisons toutes les combinaisons possibles pour la progéniture, nous constatons que 9 lapins auront une longue fourrure noire, 3 une courte fourrure noire, 3 une longue fourrure grise et un seul individu aura une courte fourrure grise.

Si le lecteur souhaite corroborer ces rapports, il peut le faire en représentant graphiquement les allèles, appelés carré de Punnett.

Références

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3. Monténégro, R. (2001). Biologie évolutive humaine. Université nationale de Cordoue.
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5. Thomas, A. (2015). Présentation de la génétique. Deuxième édition. Garland Science, Taylor & Francis Group.