Résumé sur l'hérédité non mendélienne

Termes clés

Variations impliquant des gènes uniques

• Dominance incomplète. Deux allèles peuvent produire un phénotype intermédiaire lorsque les deux sont présents, au lieu que l'un des deux détermine complètement le phénotype.
  Schéma d'un croisement entre les gueules de loup $C^RC^R$C, start superscript, R, end superscript, C, start superscript, R, end superscript (rouge) et $C^BC^B$C, start superscript, B, end superscript, C, start superscript, B, end superscript (blanche). Les plantes F1 sont roses et ont le génotype $C^RC^B$C, start superscript, R, end superscript, C, start superscript, B, end superscript.
  Le muflier à grandes fleurs en constitue un exemple. Un croisement entre une plante homozygote à fleurs blanches ($C^BC^B$C, start superscript, B, end superscript, C, start superscript, B, end superscript) et une plante homozygote à fleurs rouges ($C^RC^R$C, start superscript, R, end superscript, C, start superscript, R, end superscript) donne une progéniture à fleurs roses ($C^RC^B$C, start superscript, R, end superscript, C, start superscript, B, end superscript).
• Codominance. Deux allèles peuvent s'exprimer simultanément lorsque les deux sont présents, plutôt que l'un détermine entièrement le phénotype.

• Allèles multiples. Mendel a étudié seulement deux allèles des gènes du pois, mais les populations réelles présentent souvent de multiples allèles d'un gène donné.
  Série allélique du gène de couleur C chez les lapins.

  • Un lapin $CC$C, C a une fourrure noire.
  • Un lapin $c^{ch}$c, start superscript, c, h, end superscript$c^{ch}$c, start superscript, c, h, end superscript présente une coloration chinchilla (fourrure grise).
  • Un lapin $c^hc^h$c, start superscript, h, end superscript, c, start superscript, h, end superscript arbore un motif himalayen (zones colorées) avec un corps blanc et des extrémités sombres.
  • Un lapin $cc$c, c est albinos, avec un pelage blanc immaculé.

  Image de OpenStax, CC BY 3.0
  Le gène qui détermine la couleur de la fourrure du lapin (le gène $C$C) et qui dispose de quatre allèles communs ($C$C, $c^{ch}$c, start superscript, c, h, end superscript, $c^h$c, start superscript, h, end superscript et $c$c) en est un exemple.
• Pléiotropie. Certains gènes altèrent de nombreuses caractéristiques différentes, plutôt qu'une caractéristique unique.
  Schéma simplifié illustrant la pléiotropie.

  Dans la pléiotropie, un gène altère plusieurs caractéristiques (trait 1, trait 2, trait 3).

  Légende : un gène modifie plusieurs caractéristiques.

  Basé sur un schéma similaire d'Ingrid Lobo$^1$start superscript, 1, end superscript.
  Prenons l'exemple du syndrome de Marfan, qui se traduit par plusieurs symptômes (taille particulièrement grande, doigts et orteils fins, luxation du cristallin et problèmes cardiaques). Ces symptômes ne semblent pas directement liés, mais il s'avère qu'ils découlent tous de la mutation d’un gène unique.
• Les allèles létaux. Certains gènes disposent d'allèles qui empêchent la survie de l'organisme lorsqu'il est homozygote ou hétérozygote.
  Deux souris jaunes (génotype $A^JA$A, start superscript, J, end superscript, A) sont croisées ensemble. L'échiquier de Punnett pour ce croisement est le suivant :

  		$A^J$A, start superscript, J, end superscript	$A$A
  $A^J$A, start superscript, J, end superscript		$A^J$A, start superscript, J, end superscript$A^J$A, start superscript, J, end superscript (meurt à l'état embryonnaire)	$A^J$A, start superscript, J, end superscript$A$A (jaune)
  $A$A		$A^J$A, start superscript, J, end superscript$A$A (jaune)	$A$A$A$A (agouti/brun)

  Il y a un ratio phénotypique de 2 : 1 de jaune : brun parmi les souris qui survivent après la naissance.
  L'allèle létal jaune, une mutation spontanée chez la souris qui rend son pelage jaune, constitue un exemple classique d'allèle qui altère la survie. Les souris qui présentent un génotype homozygote ($A^JA^J$A, start superscript, J, end superscript, A, start superscript, J, end superscript) meurent tôt au cours de leur développement. Bien que cet allèle soit dominant, les allèles létaux peuvent être dominants ou récessifs et s’exprimer dans des conditions homozygotes ou hétérozygotes.

Hérédité polygénique et incidences environnementales

• Hérédité polygénique. Certaines caractéristiques sont polygéniques, ce qui signifie qu'elles sont contrôlées par un certain nombre de gènes différents. Dans l'hérédité polygénique, les traits constituent souvent un spectre phénotypique (plutôt que de tomber dans des catégories faciles à déterminer).
  Graphique des couleurs de la peau humaine illustrant le spectre de pigmentation de la peau

  Représentation graphique des couleurs de la peau humaine. Image de Wikimédia, CC BY-SA 4.0,
  La pigmentation de la peau chez les humains, qui est contrôlée par plusieurs gènes différents, en est un exemple.
• Effets environnementaux. La plupart des caractéristiques du monde réel sont déterminées non seulement par le génotype, mais aussi par des facteurs environnementaux qui influencent la façon dont le génotype est traduit en phénotype.
  Fleurs bleues et roses d'hortensia

  Hortensia bleu ou rose en fonction de la variation du pH du sol. Image de Lynn Greyling, domaine public
  La fleur d'hortensia en est un exemple. Des hortensias de la même variété génétique peuvent passer d'une couleur bleue à rose en fonction du pH du sol dans lequel ils poussent.

Erreurs courantes et idées reçues

• Certaines personnes confondent la pléiotropie et l'hérédité polygénique. La pléiotropie indique qu'un gène affecte plusieurs caractéristiques (comme dans le syndrome de Marfan), alors que l'hérédité polygénique signifie qu'un trait est contrôlé par de multiples gènes (par exemple, la pigmentation de la peau).
• Codominance et dominance incomplète ne sont pas la même chose. En cas de codominance, il n'y a pas d'allèle dominant par rapport à l'autre, de sorte que les deux sont exprimés de la même manière chez l'individu hétérozygote. En situation de dominance incomplète, il existe un phénotype hétérozygote intermédiaire (par exemple, une fleur rose lorsque les phénotypes des parents sont rouges et blancs).