Génétique S4 PDF: Cours, TD & Examens Corrigés SVI

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Plan du Cours

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• Nature du matériel génétique.
• Les brassages génétiques au cours de la reproduction sexuée.
• Division cellulaire : mitose – méiose
• Analyse génétique chez les organismes haploïdes :
  • Cycle de croissance chez les Champignons – Analyse des tétrades
  • Hérédité monogénique; Distance locus – centromère
  • Transmission de deux gènes indépendants
  • Ségrégation de deux gènes et de trois gènes liés; Distance Génétique;
    Carte Factorielle
• Analyse génétique chez les organismes diploïdes :
  • Transmission d’un, de deux, ou de trois couples d’allèles autosomiques indépendants
  • La liaison génétique (Test à 2 points et à trois points; Carte Génétique; Interférence)
  • L’hérédité liée au sexe
  • Les interactions génétiques (Létalité; Pléïotropie; Epistasie)

Travaux dirigés

• Méthodes statistiques (Notion d’hypothèse, Test statistique Chi-deux χ2, Application à l’étude de croisements).
• Exercices d’application du cours et problèmes de synthèse.
• Analyse de séquences d’ADN pour déterminer les signaux importants, faire des mutations et prédire leur(s) conséquence.
• Mutations de l’opéron lactose et leurs caractérisations via les diploïdes partiels (cis et trans dominance)

Travaux pratiques

• Analyse génétique chez la drosophile.
• Analyse génétique chez le maïs.
• Analyse génétique chez les champignons

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Introduction

La vie telle que nous la connaissons est définie par les génomes des myriades d’organismes avec lesquels nous partageons la planète. Chaque organisme possède un génome qui contient l’information biologique nécessaire à la construction et au maintien de cet organisme. La plupart des génomes, y compris le génome humain et ceux de toutes les autres formes de vie cellulaire, sont faits d’ADN (acide désoxyribonucléique) mais quelques virus ont un génome fait d’ARN (acide ribonucléique).

L’ADN et l’ARN sont des polymères formés de chaînes d’unités monomères appelées « nucléotides ».

Définir la génétique

Certains la présentent comme l’étude de l’hérédité, mais les phénomènes héréditaires ont intéressé l’homme bien avant que la biologie ou la génétique ne constituent les disciplines scientifiques que nous connaissons aujourd’hui.

Les peuples anciens amélioraient déjà les plantes cultivées et les animaux domestiques en sélectionnant des individus qu’ils réservaient à la reproduction. On peut se demander « pourquoi les enfants ressemblent à leurs parents » ou comment « certaines maladies se transmettent dans les familles ».

La génétique en tant qu’ensemble de principes et de méthodes analytiques débuta seulement dans les années 1860,

La génétique est l’étude des caractères biologiques héréditaires. L’existence de gènes et les règles gouvernant leur transmission de génération en génération ont été découvertes par Gregor Mendel en 1866. Son travail sur les pois est à l’origine de ce qui est devenu la science de la génétique. Mendel formule l’hérédité en termes de règles abstraites selon lesquelles les éléments héréditaires sont transmis des parents à la descendance. Cette approche de l’étude de la génétique est parfois appelée génétique « classique ».

La génétique «moderne» (moléculaire) ne débute que trois ans après que Mendel ait rapporté ses expériences. En 1869, Friedrich Miescher découvre un nouveau type d’acide faible, abondant dans les noyaux des globules blancs, qui s’avère être la substance chimique dont sont constitués les gènes.

L’acide faible de Friedrich Miescher est maintenant appelé acide désoxyribonucléique ou ADN. Néanmoins, bien que les deux pièces principales du puzzle de l’hérédité (les gènes et l’ADN) soient découvertes, elles ne sont associées que vers le milieu du vingtième siècle, lorsque l’identité chimique entre les gènes et l’ADN est démontrée de façon concluante.

L’importance du noyau de la cellule dans l’hérédité devient claire lorsque l’on observe que les noyaux des cellules reproductrices mâles et femelles fusionnent au cours de la fécondation. Cette découverte a été faite dans les années 1870. La percée suivante est la découverte des chromosomes, des objets filamenteux à l’intérieur du noyau qui deviennent visibles au microscope optique lorsqu’ils sont colorés avec certaines teintures. Les chromosomes ont un comportement « de séparation » caractéristique, qui permet à chaque cellule fille formée lors de la division cellulaire de recevoir un lot identique de chromosomes.

Des preuves supplémentaires de l’importance des chromosomes sont apportées par l’observation suivante : alors que le nombre de chromosomes dans chaque cellule diffère d’une espèce biologique à l’autre, leur nombre est pratiquement toujours constant dans les cellules d’une espèce donnée. Ces caractéristiques des chromosomes ont été bien comprises au début des années 1900 et rendent alors vraisemblable l’idée que les chromosomes sont les porteurs des gènes.

Dans les années 1920, plusieurs types de preuves indirectes suggèrent l’existence d’une relation étroite entre les chromosomes et l’ADN. Des études microscopiques avec des colorants particuliers montrent que l’ADN est présent dans les chromosomes. Plusieurs types de protéines sont également présents dans les chromosomes. Ainsi, la majorité de l’ADN des cellules des organismes supérieurs est présente dans les chromosomes et la quantité d’ADN par cellule est constante; par contre, la quantité et le type de protéines et d’autres grandes molécules diffèrent de façon importante d’un type cellulaire à l’autre.

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• Physiologie Animale
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