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Utiliser l'expression des gènes : du génotype au phénotype

Je sais relier l'information portée par un gène et ses allèles à un caractère observable, en distinguant génotype et phénotype, et en prévoyant le caractère d'un individu selon son génotype (allèle dominant ou récessif).

3eSVT

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Les points essentiels

Un gène est un fragment d'ADN qui porte l'information nécessaire à la fabrication d'une protéine ; ce sont les protéines qui contribuent à produire les caractères de l'individu.
L'expression d'un gène est l'ensemble des étapes qui, à partir de l'information du gène, aboutissent à la fabrication d'une protéine fonctionnelle dans la cellule.
Deux allèles d'un même gène sont deux versions légèrement différentes de la séquence d'ADN ; ils peuvent donner des protéines différentes, donc des caractères différents.
Chez l'être humain, les chromosomes vont par paires : chaque individu possède deux exemplaires de chaque gène (un hérité de chaque parent), identiques ou différents.
Le génotype est la combinaison des deux allèles d'un individu pour un gène ; le phénotype est le caractère observable qui en résulte. Un même phénotype peut correspondre à plusieurs génotypes.
Un allèle est dit dominant s'il s'exprime dans le phénotype même présent en un seul exemplaire ; un allèle récessif ne s'exprime que si l'individu possède deux copies de cet allèle.
L'expression des gènes dépend aussi de l'environnement : le phénotype résulte de l'action conjointe du génotype et du milieu (alimentation, soleil, entraînement...).
Les parents transmettent à leurs enfants des allèles (via les cellules reproductrices), pas directement des caractères : c'est ce qui explique l'hérédité des caractères.

Les mots à connaître

Expression d'un gène: Ensemble des mécanismes par lesquels l'information d'un gène permet de fabriquer une protéine dans une cellule, protéine qui participe à l'apparition d'un caractère.
Génotype: Association des deux allèles que possède un individu pour un gène donné, par exemple A//a. Il n'est pas visible directement.
Phénotype: Ensemble des caractères observables d'un individu (couleur des yeux, groupe sanguin, taille...), résultant de l'expression de ses gènes en interaction avec l'environnement.
Allèle dominant / récessif: Un allèle dominant impose son effet dès qu'il est présent ; un allèle récessif ne s'exprime dans le phénotype que lorsqu'il est présent en deux exemplaires.

La méthode, étape par étape

Identifier le gène étudié et le caractère concerné, puis repérer les allèles proposés dans l'énoncé.
Écrire le génotype de l'individu avec ses deux allèles (une lettre majuscule pour le dominant, minuscule pour le récessif).
Déterminer quel allèle s'exprime : si un allèle dominant est présent, le phénotype dominant apparaît ; sinon, le phénotype récessif.
Conclure par une phrase qui relie le génotype au phénotype, et si besoin envisager l'influence de l'environnement.
Pour une transmission, lister les allèles que chaque parent peut donner, combiner un allèle de chaque parent et déduire les génotypes et phénotypes possibles des enfants.

Des exemples résolus

Chez le pois, l'allèle L (graines lisses) est dominant sur l'allèle r (graines ridées). Quel est le phénotype d'un plant de génotype L//r ? Et d'un plant de génotype r//r ?

Correction

Plant L//r : il possède l'allèle dominant L, qui s'exprime même en un seul exemplaire. Son phénotype est donc graines lisses, bien que l'allèle r soit présent (il reste masqué). Plant r//r : il n'a aucun allèle L, l'allèle récessif r s'exprime car il est en deux exemplaires. Son phénotype est graines ridées. On voit que deux génotypes différents (L//L et L//r) donnent le même phénotype lisse.

Deux plants de pois de phénotype lisse sont croisés. Chacun a pour génotype L//r. Quels génotypes et phénotypes peut-on obtenir chez leurs descendants ? Quelle proportion de graines ridées est possible ?

Correction

Chaque parent peut transmettre L ou r, avec une chance sur deux. Combinaisons possibles : L//L, L//r, r//L (identique à L//r) et r//r, soit quatre cas équiprobables : 1/4 L//L, 2/4 L//r, 1/4 r//r. Phénotypes : L//L et L//r donnent des graines lisses (3/4) ; seul r//r donne des graines ridées (1/4). Deux parents lisses peuvent donc avoir un descendant ridé, car chacun portait l'allèle récessif masqué.

Les pièges à éviter

Confondre génotype et phénotype. Le phénotype est ce que l'on observe (graines lisses) ; le génotype est la paire d'allèles (L//r), qu'on ne voit pas. Deux individus de même phénotype peuvent avoir des génotypes différents.
Croire qu'un allèle récessif disparaît ou qu'un allèle dominant est plus fréquent. Dominant signifie seulement qu'il s'exprime quand il est présent ; un allèle récessif peut être masqué, puis réapparaître à la génération suivante s'il est transmis par les deux parents.

Teste-toi

Chez l'être humain, l'allèle B (yeux foncés) est dominant sur l'allèle b (yeux clairs), dans ce modèle simplifié. Donne le phénotype des génotypes B//B, B//b et b//b.
Voir la réponse
B//B : yeux foncés ; B//b : yeux foncés ; b//b : yeux clairs.
L'allèle B est dominant : il s'exprime dès qu'il est présent, même en un seul exemplaire, donc B//B et B//b donnent des yeux foncés. L'allèle b, récessif, ne s'exprime que s'il est en deux exemplaires, donc seul b//b donne des yeux clairs.
Une femme et un homme aux yeux foncés ont un enfant aux yeux clairs. Explique comment c'est possible et donne le génotype de chaque parent.
Voir la réponse
Les deux parents sont de génotype B//b ; l'enfant est b//b.
L'enfant aux yeux clairs est b//b : il a reçu un allèle b de chaque parent. Les parents, aux yeux foncés, portent au moins un B, mais ils ont chacun pu transmettre b, donc chacun possède b masqué : génotype B//b pour les deux.
Explique la différence entre un gène et un allèle, puis dis pourquoi deux jumeaux ayant le même génotype peuvent pourtant avoir de légères différences de phénotype.
Voir la réponse
Un gène est un fragment d'ADN lié à un caractère ; les allèles en sont les différentes versions. Des jumeaux de même génotype peuvent différer à cause de l'environnement.
Le gène est le « emplacement » d'information, et l'allèle la version précise de cette information (par exemple yeux foncés ou clairs). Le phénotype dépend du génotype mais aussi du milieu : alimentation, exposition au soleil, activité... d'où de petites différences possibles entre vrais jumeaux.

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Les points essentiels

Un gène est un fragment d'ADN qui porte l'information nécessaire à la fabrication d'une protéine ; ce sont les protéines qui contribuent à produire les caractères de l'individu.

L'expression d'un gène est l'ensemble des étapes qui, à partir de l'information du gène, aboutissent à la fabrication d'une protéine fonctionnelle dans la cellule.

Deux allèles d'un même gène sont deux versions légèrement différentes de la séquence d'ADN ; ils peuvent donner des protéines différentes, donc des caractères différents.

Chez l'être humain, les chromosomes vont par paires : chaque individu possède deux exemplaires de chaque gène (un hérité de chaque parent), identiques ou différents.

Le génotype est la combinaison des deux allèles d'un individu pour un gène ; le phénotype est le caractère observable qui en résulte. Un même phénotype peut correspondre à plusieurs génotypes.

Un allèle est dit dominant s'il s'exprime dans le phénotype même présent en un seul exemplaire ; un allèle récessif ne s'exprime que si l'individu possède deux copies de cet allèle.

L'expression des gènes dépend aussi de l'environnement : le phénotype résulte de l'action conjointe du génotype et du milieu (alimentation, soleil, entraînement...).

Les parents transmettent à leurs enfants des allèles (via les cellules reproductrices), pas directement des caractères : c'est ce qui explique l'hérédité des caractères.

Les mots à connaître

Expression d'un gène

Ensemble des mécanismes par lesquels l'information d'un gène permet de fabriquer une protéine dans une cellule, protéine qui participe à l'apparition d'un caractère.

Génotype

Association des deux allèles que possède un individu pour un gène donné, par exemple A//a. Il n'est pas visible directement.

Phénotype

Ensemble des caractères observables d'un individu (couleur des yeux, groupe sanguin, taille...), résultant de l'expression de ses gènes en interaction avec l'environnement.

Allèle dominant / récessif

Un allèle dominant impose son effet dès qu'il est présent ; un allèle récessif ne s'exprime dans le phénotype que lorsqu'il est présent en deux exemplaires.

La méthode, étape par étape

Identifier le gène étudié et le caractère concerné, puis repérer les allèles proposés dans l'énoncé.

Écrire le génotype de l'individu avec ses deux allèles (une lettre majuscule pour le dominant, minuscule pour le récessif).

Déterminer quel allèle s'exprime : si un allèle dominant est présent, le phénotype dominant apparaît ; sinon, le phénotype récessif.

Conclure par une phrase qui relie le génotype au phénotype, et si besoin envisager l'influence de l'environnement.

Pour une transmission, lister les allèles que chaque parent peut donner, combiner un allèle de chaque parent et déduire les génotypes et phénotypes possibles des enfants.

Des exemples résolus

Chez le pois, l'allèle L (graines lisses) est dominant sur l'allèle r (graines ridées). Quel est le phénotype d'un plant de génotype L//r ? Et d'un plant de génotype r//r ?

Correction

Les pièges à éviter

Confondre génotype et phénotype. Le phénotype est ce que l'on observe (graines lisses) ; le génotype est la paire d'allèles (L//r), qu'on ne voit pas. Deux individus de même phénotype peuvent avoir des génotypes différents.

Croire qu'un allèle récessif disparaît ou qu'un allèle dominant est plus fréquent. Dominant signifie seulement qu'il s'exprime quand il est présent ; un allèle récessif peut être masqué, puis réapparaître à la génération suivante s'il est transmis par les deux parents.

Teste-toi

Chez l'être humain, l'allèle B (yeux foncés) est dominant sur l'allèle b (yeux clairs), dans ce modèle simplifié. Donne le phénotype des génotypes B//B, B//b et b//b.

Voir la réponse

B//B : yeux foncés ; B//b : yeux foncés ; b//b : yeux clairs.

L'allèle B est dominant : il s'exprime dès qu'il est présent, même en un seul exemplaire, donc B//B et B//b donnent des yeux foncés. L'allèle b, récessif, ne s'exprime que s'il est en deux exemplaires, donc seul b//b donne des yeux clairs.

Une femme et un homme aux yeux foncés ont un enfant aux yeux clairs. Explique comment c'est possible et donne le génotype de chaque parent.

Voir la réponse

Les deux parents sont de génotype B//b ; l'enfant est b//b.

L'enfant aux yeux clairs est b//b : il a reçu un allèle b de chaque parent. Les parents, aux yeux foncés, portent au moins un B, mais ils ont chacun pu transmettre b, donc chacun possède b masqué : génotype B//b pour les deux.

Explique la différence entre un gène et un allèle, puis dis pourquoi deux jumeaux ayant le même génotype peuvent pourtant avoir de légères différences de phénotype.

Voir la réponse

Un gène est un fragment d'ADN lié à un caractère ; les allèles en sont les différentes versions. Des jumeaux de même génotype peuvent différer à cause de l'environnement.

Le gène est le « emplacement » d'information, et l'allèle la version précise de cette information (par exemple yeux foncés ou clairs). Le phénotype dépend du génotype mais aussi du milieu : alimentation, exposition au soleil, activité... d'où de petites différences possibles entre vrais jumeaux.