Deux gènes à la fois : 9:3:3:1, gènes liés, enjambement et cartes génétiques

Le monohybridisme suit la transmission d'un seul caractère (couleur du grain). Le dihybridisme suit deux caractères simultanément (couleur et forme du grain), chacun gouverné par son propre gène.

Un individu $JjRr$ dont les deux gènes sont sur des chromosomes différents forme quatre gamètes équiprobables :

Chaque gamète reçoit un allèle de couleur et un allèle de forme, tirés indépendamment.

Le croisement de deux doubles hétérozygotes (gènes indépendants) donne, en F2, le rapport

soit $\tfrac{9}{16}$ des deux caractères dominants, $\tfrac{3}{16}$ + $\tfrac{3}{16}$ pour chaque combinaison « un dominant, un récessif », et $\tfrac{1}{16}$ des deux caractères récessifs.

Lors de la formation des gamètes, les couples d'allèles de gènes différents se séparent indépendamment les uns des autres. L'allèle de couleur qu'un gamète emporte ne dépend pas de l'allèle de forme qu'il emporte.

La loi de l'assortiment indépendant n'est valable que si les deux gènes sont sur des chromosomes différents. Quand ils sont sur le même chromosome (gènes liés, §4), le rapport 9:3:3:1 ne tient plus. C'est le piège n^o1 de ce chapitre.

Pour deux caractères gouvernés par des gènes indépendants :

On retrouve le 9:3:3:1 en quatre multiplications, sans une seule case.

Pour un individu diploïde dont les gènes sont sur des chromosomes différents et sans crossing-over :

Un organisme diploïde a pour génotype $A/a\ \ B/B\ \ C/c\ \ D/d$ (4 gènes sur 4 chromosomes différents, pas de crossing-over). Combien de gamètes différents ?

Réflexe naïf : « 4 gènes $\Rightarrow 2^4 = 16$ ». Faux. On ne compte que les gènes hétérozygotes. Or $B/B$ est homozygote : il ne donne toujours que l'allèle $B$. Restent $A/a$, $C/c$, $D/d$ = 3 gènes hétérozygotes.

Réponse : 8. Le gène homozygote est là exprès pour te faire compter $2^4$.

Un gène peut exister sous des centaines de formes (allèles) dans une espèce. Mais une cellule somatique diploïde n'en porte jamais que 2 : un sur chaque chromosome homologue de la paire.

Le gène $A$ existe sous 220 formes différentes dans le génome humain (la population). Combien en trouve-t-on au maximum dans une cellule somatique d'une femme ? Une cellule somatique est diploïde : deux chromosomes homologues, donc 2 copies du gène, donc au plus 2 allèles — que l'individu soit homme ou femme, quel que soit le total dans l'espèce. Réponse : 2. (Les 220 se répartissent entre les individus, pas dans un individu.)

1. Découpe le phénotype cherché en un caractère par gène.
2. Pour chaque gène, traite le croisement comme un monohybride et calcule la probabilité de ce caractère.
3. Multiplie toutes les probabilités (gènes indépendants $\Rightarrow$ produit).

On croise $Aa\ Bb\ cc\ dd \times Aa\ bb\ CC\ DD$ (4 gènes indépendants ; majuscule = dominant). Fréquence du phénotype $[AbCD]$ (= dominant $A$, récessif $b$, dominant $C$, dominant $D$) ?

Gène par gène :

• $A$ : $Aa\times Aa \Rightarrow P([A]) = \tfrac34$ ;
• $b$ : $Bb\times bb \Rightarrow$ moitié $Bb$, moitié $bb$ ; le phénotype récessif $[b]$ exige $bb$ : $P([b]) = \tfrac12$ ;
• $C$ : $cc\times CC \Rightarrow$ tous $Cc \Rightarrow P([C]) = 1$ ;
• $D$ : $dd\times DD \Rightarrow$ tous $Dd \Rightarrow P([D]) = 1$.

Les deux gènes croisés « récessif $\times$ homozygote dominant » valent 1 : ils ne divisent rien. Ne jamais oublier de les inclure quand même — sinon on rate le raisonnement. Réponse : $\tfrac38$.