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Les gènes

Le mot "gène" a été employé pour la première fois en 1910 afin de désigner une unité héréditaire abstraite contrôlant un caractère héréditaire spécifique à l'intérieur d'une espèce définie. L'existence des gènes fut déduite de l'étude de caractères héréditaires, tels que, par exemple, la couleur de fleurs issues de "parents" connus sur plusieurs générations. Les études les plus célèbres furent menées sur les différents caractères des petits pois par Mendel, un moine autrichien. Il découvrit que le facteur déterminant la couleur des fleurs s'exprimait sous différentes versions: dans un cas, il donnait des fleurs blanches; dans l'autre, des fleurs rouges. Le même constat s'appliquait à la surface des graines: certaines étaient ridées, d'autres lisses. Les différentes versions d'un gène spécifique sont appelées allèles. Tout organisme possède deux allèles déterminant chaque caractère, et chaque allèle est hérité d'un des parents. A chaque génération, ils sont répartis quand les gamètes sont fabriqués pendant la division de la méiose: chaque cellule reproductrice haploïde comporte seulement un allèle issu de la paire allélique du parent. Lors de la fécondation, une nouvelle combinaison est créée. Les deux allèles d'une paire chromosomique peuvent être identiques: dans ce cas, l'individu est dit homozygote pour cette paire d'allèles (du grec "homos", "même" et "zygon", "paire"). Représentons ainsi les allèles déterminant la couleur d'une fleur de pois: fr pour l'allèle déterminant la couleur rouge et fw pour l'allèle déterminant la couleur blanche. Un individu peut donc avoir les combinaisons alléliques suivantes: fr//fr = homozygote, fw//fw = homozygote, fr//fw = hétérozygote. Les cellules reproductrices produites par ces individus comporteront soit l'allèle fr, soit l'allèle fw.

Les allèles déterminant les différents caractères héréditaires sont souvent transmis via les gamètes indépendamment les uns des autres, puisque les différents gènes sont fréquemment placés sur des chromosomes différents ou bien peuvent être éloignés les uns des autres s'ils sont sur le même chromosome. Prenons l'exemple d'un plant de petit pois qui possède les allèles fr//fw pour la couleur de la fleur, et les allèles sl//sk, déterminant respectivement une tige longue ou une tige courte. Les gamètes produits par cette plante peuvent ainsi contenir n'importe laquelle de ces combinaisons: fr sl, fr ss, fw sl ou fw ss. Lors de la formation des gamètes, les allèles déterminant la couleur, fr ou fw, sont transmis indépendamment des allèles déterminant la longueur de la tige, sl ou ss, car un chromosome donné d’une paire a autant de chances d’être associé avec n’importe lequel des chromosomes d’une autre paire.

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