La génération filiale est la progéniture issue de l'accouplement contrôlé de la génération parentale. Elle survient généralement entre différents parents avec des génotypes relativement purs (Genetics, 2017). Cela fait partie des lois de Mendel sur l'héritage génétique.
La génération filiale est précédée de la génération parentale (P) et est marquée du symbole F. De cette manière, les générations filiales sont organisées dans une séquence d'accouplement. De telle sorte que chacun se voit attribuer le symbole F suivi du numéro de sa génération. Autrement dit, la première génération filiale serait F1, la deuxième F2, et ainsi de suite (BiologyOnline, 2008).
Le concept de génération filiale a été proposé pour la première fois au 19ème siècle par Gregor Mendel. C'était un moine austro-hongrois, naturaliste et catholique qui, au sein de son monastère, a mené différentes expériences avec des pois pour déterminer les principes de l'héritage génétique.
Au XIXe siècle, on croyait que la progéniture de la génération parentale héritait d'un mélange des caractéristiques génétiques des parents. Cette hypothèse posait l'héritage génétique comme deux liquides qui se mélangent.
Cependant, les expériences de Mendel, menées sur 8 ans, ont montré que cette hypothèse était erronée et ont expliqué comment l'héritage génétique se déroule réellement.
Pour Mendel, il était possible d'expliquer le principe de la génération filiale en cultivant des espèces de pois communs, avec des caractéristiques physiques nettement visibles, telles que la couleur, la hauteur, la surface des gousses et la texture des graines.
De cette façon, il n'a accouplé que des individus qui avaient les mêmes caractéristiques afin de purifier leurs gènes pour commencer plus tard l'expérimentation qui donnerait lieu à la théorie de la génération filiale.
Le principe de la génération filiale n'a été accepté par la communauté scientifique qu'au XXe siècle, après la mort de Mendel. Pour cette raison, Mendel lui-même a soutenu qu'un jour son heure viendrait, même si ce n'était pas dans la vie (Dostál, 2014).
Les expériences de Mendel
Mendel a étudié différents types de plants de pois. Il a observé que certaines plantes avaient des fleurs violettes et d'autres fleurs blanches. Il a également observé que les plants de pois sont auto-fécondés, bien qu'ils puissent également être inséminés par un processus de fertilisation croisée appelé hybridation. (Laird et Lange, 2011)
Pour commencer ses expériences, Mendel avait besoin d'individus de la même espèce qui pourraient être accouplés de manière contrôlée et céder la place à une progéniture fertile.
Ces individus devaient avoir des caractéristiques génétiques marquées, de manière à pouvoir être observés dans leur progéniture. Pour cette raison, Mendel avait besoin de plantes de race pure, c'est-à-dire que leur progéniture avait exactement les mêmes caractéristiques physiques que leurs parents.
Mendel a consacré plus de 8 ans au processus de fertilisation des plants de pois jusqu'à l'obtention d'individus purs. De cette façon, après de nombreuses générations, les plantes violettes n'ont donné naissance qu'à des plantes violettes et les blanches n'ont donné qu'une progéniture blanche.
Les expériences de Mendel ont commencé par croiser une plante violette avec une plante blanche, toutes deux de race pure. Selon l'hypothèse du patrimoine génétique envisagée au XIXe siècle, la progéniture de ce croisement devrait donner naissance à des fleurs de lilas.
Cependant, Mendel a observé que toutes les plantes résultantes étaient de couleur violet foncé. Cette filiale de première génération a été nommée par Mendel avec le symbole F1. (Morvillo et Schmidt, 2016)
En croisant les membres de la génération F1 entre eux, Mendel a observé que leur progéniture avait une couleur violette et blanche intense, dans un rapport de 3: 1, la couleur violette étant plus prédominante. Cette filiale de deuxième génération était marquée du symbole F2.
Les résultats des expériences de Mendel ont ensuite été expliqués selon la loi de la ségrégation.
Droit de la ségrégation
Cette loi indique que chaque gène a des allèles différents. Par exemple, un gène détermine la couleur des fleurs de pois. Différentes versions du même gène sont appelées allèles.
Les plants de pois ont deux types d'allèles différents pour déterminer la couleur de leurs fleurs, un allèle qui leur donne la couleur violette et un autre qui leur donne la couleur blanche.
Il existe des allèles dominants et récessifs. De cette manière, on explique que dans la première génération filiale (F1) toutes les plantes ont donné des fleurs violettes, puisque l'allèle de la couleur pourpre est dominant sur la couleur blanche.
Cependant, tous les individus appartenant au groupe F1 ont l'allèle récessif de couleur blanche, ce qui permet que, lorsqu'ils sont appariés les uns aux autres, ils donnent naissance à des plantes violettes et blanches dans un rapport de 3: 1, où la couleur violette est dominante. sur le blanc.
La loi de ségrégation est expliquée dans le carré de Punnett, où il y a une génération parentale de deux individus, l'un avec des allèles dominants (PP) et l'autre avec des allèles récessifs (pp). Lorsqu'ils sont appariés de manière contrôlée, ils doivent donner naissance à une première génération filiale ou F1 où tous les individus ont à la fois des allèles dominants et récessifs (Pp).
En mélangeant les individus de la génération F1 entre eux, il existe quatre types d'allèles (PP, Pp, pP et pp), où seulement un individu sur quatre manifestera les caractéristiques des allèles récessifs (Kahl, 2009).
Place Punnett
Les individus dont les allèles sont mixtes (Pp) sont appelés hétérozygotes et ceux qui ont les mêmes allèles (PP ou pp) sont appelés homozygotes. Ces codes allèles sont connus sous le nom de génotype tandis que les caractéristiques physiques visibles résultant de ce génotype sont appelées phénotype.
La loi de la ségrégation de Mendel soutient que la distribution génétique d'une génération filiale est dictée par la loi des probabilités.
De cette manière, la première génération ou F1 sera 100% hétérozygote et la deuxième génération ou F2 sera 25% homozygote dominant, 25% homozygote récessif et 50% hétérozygote avec à la fois des allèles dominants et récessifs. (Russell et Cohn, 2012)
En général, les caractéristiques physiques ou le phénotype des individus de toute espèce sont expliqués par les théories de Mendel sur l'héritage génétique, où le génotype sera toujours déterminé par la combinaison de gènes récessifs et dominants de la génération parentale.
Références
- (2008, 10 9). Biologie en ligne. Récupéré de Parental generation: biology-online.org.
- Dostál, O. (2014). Gregor J. Mendel - Père fondateur de la génétique. Race végétale, 43-51.
- Génétique, G. (2017, 02 11). Glossaires Récupéré de Generación Filial: glosarios.servidor-alicante.com.
- Kahl, G. (2009). Le dictionnaire de la génomique, de la transcriptomique et de la protéomique. Francfort: Wiley-VCH. Récupéré des lois de Mendel.
- Laird, NM et Lange, C. (2011). Principes d'héritage: lois de Mendel et modèles génétiques. Dans N. Laird et C. Lange, The Fundamentals of Modern Statistical Genetics (pp. 15-28). New York: Springer Science + Business Media,. Récupéré des lois de Mendel.
- Morvillo, N., et Schmidt, M. (2016). Chapitre 19 - Génétique. Dans N. Morvillo et M. Schmidt, The MCAT Biology Book (pp. 227-228). Hollywood: Nova Press.
- Russell, J., et Cohn, R. (2012). Place Punnett. Réservez à la demande.