Comment un caractère disparaît chez les enfants puis réapparaît chez les petits-enfants : le croisement d’un seul couple d’allèles.
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Le monohybridisme autosomal : cas de dominance
Module I : Le monde vivantSéquence 1 : La transmission des caractères au sein d’une espèceSéance 2 : Monohybridisme autosomal : cas de dominance
💡 Idée principale : le monohybridisme est l’étude de la transmission d’un seul caractère gouverné par un gène à deux allèles. En cas de dominance, la F1 est homogène et ressemble au parent dominant ; en F2 on obtient 3/4 de phénotype dominant et 1/4 de phénotype récessif.
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Étapes résumées
On croise deux lignées pures qui diffèrent par un seul caractère.
F1 homogène : tous les hybrides montrent le caractère dominant (1re loi de Mendel).
Chaque gamète ne reçoit qu’un allèle : c’est la pureté des gamètes (2e loi).
F1 × F1 donne en F2 les proportions 3/4 – 1/4 : le caractère récessif réapparaît.
Situation problème
Au jardin scolaire du lycée de Bertoua, Aïssatou croise des plants de pois à graines jaunes avec des plants à graines vertes, tous issus de lignées pures. À la récolte, toutes les graines sont jaunes. L’année suivante, elle sème ces graines jaunes et les laisse s’autoféconder : quelques gousses contiennent à nouveau des graines vertes ! Son camarade Ousmane pense que « le vert a été caché ».
Consignes :
Relève le problème posé.
Pourquoi aucune graine verte n’apparaît-elle la première année ?
Comment expliquer la réapparition des graines vertes l’année suivante ?
le problèmela grainela mangeoire
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Compétence visée
Expliquer la transmission d’un caractère héréditaire afin de mieux comprendre l’apparition de caractères chez les descendants.
Objectifs de la leçon
Définir lignée pure, hybride, monohybridisme et dominance.
Énoncer et interpréter les deux premières lois de Mendel.
Construire un échiquier de croisement et calculer les proportions en F2.
Les conditions de l’expérience
1. Le travail de Mendel
Au XIXe siècle, le moine Gregor Mendel étudie le pois, une plante facile à cultiver, à cycle court, qui s’autoféconde naturellement. Il choisit des caractères bien tranchés (graine jaune ou verte, lisse ou ridée…) et part de lignées pures.
Vocabulaire de la génétique
Lignée pure
Ensemble d’individus qui, croisés entre eux, donnent toujours des descendants identiques : ils sont homozygotes.
Hybride
Descendant de deux parents de lignées pures différentes.
Monohybridisme
Croisement de parents qui ne diffèrent que par un seul caractère.
Génération
P = parents ; F1 = 1re génération ; F2 = descendants de F1 × F1.
l’objectifje retiensl’échiquier de croisement
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Le croisement P × P : la première génération
Activité 1 : analyser le premier croisement
Le document 1 présente le croisement entre une lignée pure à graines jaunes et une lignée pure à graines vertes, et son interprétation.
Document 1 : croisement de deux lignées pures de pois.
Quel est le phénotype des hybrides de F1 ?
Quel allèle est dominant ? Justifie.
Ce qu’il faut comprendre : tous les hybrides de F1 ont des graines jaunes : la F1 est homogène. C’est la 1re loi de Mendel (uniformité des hybrides de F1). L’allèle « jaune », qui s’exprime seul chez l’hétérozygote J//v, est dominant ; l’allèle « vert » est récessif.
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Notation conventionnelle
Allèle dominant : lettre majuscule (J) ; allèle récessif : la même lettre ou l’initiale en minuscule (v).
Génotype : deux allèles séparés par // (J//J, J//v, v//v).
Phénotype : entre crochets [J] ou [v].
Le croisement F1 × F1 : la deuxième génération
Activité 2 : l’échiquier de croisement
Mendel a obtenu en F2 6 022 graines jaunes et 2 001 graines vertes. Le document 2 en donne l’interprétation.
Document 2 : échiquier de croisement des hybrides F1.
Calcule la proportion de graines vertes obtenue par Mendel.
Quels génotypes ont les graines jaunes de F2 ?
Ce qu’il faut comprendre : 2 001 / 8 023 ≈ 0,25 = 1/4. Chaque hybride F1 produit deux sortes de gamètes en quantités égales : ½ J et ½ v (2e loi de Mendel : disjonction des allèles, pureté des gamètes). Les gamètes s’unissent au hasard : F2 = 1/4 J//J + 2/4 J//v + 1/4 v//v, soit 3/4 [J] et 1/4 [v].
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Les étapes d’une interprétation chromosomique
1
Phénotypes des parents
Écrire [J] × [v] et préciser qu’ils sont de lignée pure.
2
Génotypes
J//J × v//v (homozygotes).
3
Gamètes
Méiose : chaque gamète reçoit un seul allèle (100 % J ; 100 % v).
4
Fécondation
Union des gamètes : F1 J//v, phénotype [J].
5
Échiquier
Gamètes F1 × gamètes F1 ; compter les phénotypes et conclure.
Un exemple chez l’Homme : l’albinisme
Exemple guidé
Énoncé
À Maroua, deux parents à peau pigmentée ont un enfant albinos. On note N l’allèle « pigmentation normale » et n l’allèle « albinos ». Quels sont les génotypes des parents et le risque pour un nouvel enfant ?
Solution
L’enfant albinos est n//n : il a reçu un allèle n de chaque parent. Les parents sont pigmentés, donc porteurs d’un N : ils sont N//n (hétérozygotes). N//n × N//n → 1/4 N//N, 2/4 N//n, 1/4 n//n. Risque d’avoir un enfant albinos : 1/4 à chaque naissance.
la famillel’embryonl’échiquier
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Attention
Les proportions 3/4 – 1/4 sont des probabilités : sur 4 enfants, on n’obtient pas forcément 3 pigmentés et 1 albinos.
Les mariages entre cousins augmentent le risque que deux porteurs du même allèle récessif se rencontrent.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Le monohybridisme étudie la transmission d’un seul caractère (un gène à deux allèles).
1re loi de Mendel : le croisement de deux lignées pures donne une F1 homogène.
L’allèle qui s’exprime chez l’hybride est dominant ; l’autre est récessif.
2e loi : les deux allèles se séparent à la méiose ; chaque gamète n’en reçoit qu’un (pureté des gamètes).
F1 × F1 donne en F2 : 3/4 phénotype dominant et 1/4 phénotype récessif.
l’ADNles fossilesla naissance
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Vocabulaire à connaître
Lignée pureindividus homozygotes donnant des descendants identiques.Hybridedescendant de deux lignées pures différentes.Dominanceexpression d’un seul allèle chez l’hétérozygote.Échiquier de croisementtableau qui croise les gamètes des deux parents.Autofécondationfécondation d’une fleur par son propre pollen.
Je m’évalue
1. Que dit la première loi de Mendel ?
2. Quelles proportions obtient-on en F2 avec dominance ?
3. Quels génotypes donnent le phénotype [J] ?
4. Combien de types de gamètes produit un hybride J//v ?
Réponses : uniformité des hybrides de F1 · 3/4 dominant et 1/4 récessif · J//J et J//v · deux : ½ J et ½ v. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisle cortexl’arbre généalogique
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Erreurs fréquentes
Oublier de vérifier que les parents sont de lignée pure avant d’appliquer la 1re loi.
Mettre deux allèles dans un gamète : un gamète est haploïde, il n’en porte qu’un.
Confondre les proportions de génotypes (1/4, 2/4, 1/4) et de phénotypes (3/4, 1/4).
Méthode
Pour résoudre un exercice de monohybridisme : 1) analyse la F1 pour trouver l’allèle dominant ; 2) choisis les symboles ; 3) écris les génotypes des parents, puis leurs gamètes ; 4) construis l’échiquier ; 5) compare les proportions théoriques aux résultats de l’énoncé et conclus.
Activité d’intégration
Dans une ferme avicole de Mbalmayo, M. Ngono croise des poules à plumage noir (lignée pure) avec des coqs à plumage blanc (lignée pure). Tous les poussins sont noirs. Il croise ensuite ces poussins devenus adultes entre eux et obtient 152 poulets noirs et 49 blancs.
Quel allèle est dominant ? Justifie.
Interprète les deux croisements à l’aide d’échiquiers.
M. Ngono veut vendre uniquement des poulets blancs de race pure : quels individus de F2 doit-il garder comme reproducteurs ?