Variations génétiques: recombinaisons et mutations

Variations génétiques: recombinaisons et mutations!

1. Recombinaisons:

Les organismes qui expriment les caractères des deux parents sont appelés recombinants et les événements responsables du mélange des caractères maternels et paternels dans des organismes à reproduction sexuée sont appelés des recombinaisons.

Les nouvelles combinaisons apparaissent de trois manières:

(a) Par assortiment indépendant de chromosomes au moment de la formation des gamètes.

(b) Par fécondation aléatoire.

(c) Par recombinaison réciproque de gènes liés dans des chromosomes en croisant la prophase-I de la méiose.

Par les méthodes ci-dessus, seul le remaniement des caractères déjà existants a lieu. Cependant, cela conduit à la redistribution de différents traits à différents individus d'une population. Différentes combinaisons apportent une diversité de génotypes et de phénotypes d’organismes différents mais la somme totale des caractères d’une population reste inchangée.

2. mutations:

La théorie de Darwin (1859) reposait sur l'hypothèse selon laquelle la sélection naturelle agissait sur la variabilité héréditaire présente dans une espèce afin de préserver uniquement les types les mieux adaptés à l'environnement. À l’appui de sa théorie, Darwin a rassemblé de nombreux exemples appelés «sports» qui sont apparus soudainement, par exemple, des chats sans queue, des variétés de chiens et de chats à pattes courtes, etc.

Cependant, Darwin lui-même était d’avis que l’évolution se déroulait de manière plus graduelle que par grandes étapes. L'idée de la mutation est née des observations du botaniste néerlandais Hugo de Vries (1880) sur les variations de plantes chez Oenothera lamarckiana (onagre), de Vries a recueilli des graines de plantes d'Oenothera, en a élevé des plantes et analysé la descendance pour la transmission du virus. traits présentant des variations.

Il a trouvé 834 plantes mutées sur une population de 54343 plantes. Bateson (1894) et Korjinsky (1899) ont souscrit à cette conception des variations importantes et discontinues en tant que principale source de changements évolutifs. Hugo de Vries (1901, 1903) a introduit le terme «mutation» pour désigner d'importants changements discrets du génotype dans son livre Mutation The Mutation.

La mutation peut être définie comme une variation soudaine, stable, discontinue et héréditaire, qui apparaît dans l’organisme en raison du changement permanent de son génotype.

Le produit de la mutation est appelé mutant et peut être une cellule de génotype, une chaîne polypeptidique ou un individu. Les mutations sont responsables de l'origine de nouveaux traits dans la race et donc les mutations sont la source de toutes les variations.

Des mutations peuvent survenir dans divers types de cellules, mais la plupart d'entre elles ont probablement peu d'effet sur l'individu et restent généralement non détectées. Les mutations peuvent se produire dans les cellules somatiques ainsi que dans les cellules germinales. Les mutations somatiques produisent des bourgeons mutés et les mutations germinales donnent naissance à des graines mutées dans les plantes. Les bourgeons dans les arbres fruitiers sont des mutations somatiques et ont une importance pratique, puisqu'elles peuvent être propagées par greffe. Les mutations de germes sont importantes du point de vue de l'hérédité puisqu'elles sont transmises à la génération suivante. Les taux de mutation sont très faibles pour des gènes individuels, mais il y a tellement de gènes que la probabilité d'une mutation dans l'un ou l'autre d'entre eux est très élevée.

Les mutations produisent différents types d'effets, p. Ex. Délétères, létaux, avantageux et neutres, visibles ou invisibles. La plupart des mutations se produisent dans des gènes récessifs et ne sont pas exprimées, alors que certaines se produisent dans des gènes dominants et apparaissent dans des mutants.

Des mutations se produisent également dans la nature et sont appelées mutations spontanées lorsque de nombreux agents physiques et chimiques sont utilisés pour augmenter la fréquence des mutations, ce sont des mutations induites.

Deux types de mutations sont reconnus:

(je) Mutations génétiques ou ponctuelles

(ii) Mutations chromosomiques

(I) Mutations de gènes:

Les mutations génétiques ou ponctuelles sont des modifications stables dans les gènes, c’est-à-dire la chaîne d’ADN. Bien que chaque gène soit un site potentiel pour une mutation, certains gènes mutent plus souvent que d'autres. De tels gènes mutables sont largement présents chez les plantes et les animaux. Dans les bactéries, des mutations géniques spontanées surviennent à une fréquence d'environ une sur 10 ⁶ duplications géniques.

Plusieurs fois, un changement dans une paire de gènes ou de nucléotides ne produit pas de mutation détectable. Ainsi, la mutation ponctuelle ou génétique désigne le processus par lequel de nouveaux allèles d’un gène sont produits. La plus petite partie du gène qui peut muter s'appelle un muton. Le plus petit muton dans un gène est une paire simple base d'ADN.

(II) Mutations ou aberrations chromosomiques:

Une mutation génétique altère normalement les informations véhiculées par un gène; cela modifie le message. D'autre part, la mutation chromosomique modifie uniquement le nombre ou la position des gènes existants. Ils peuvent impliquer une modification de la morphologie du chromosome ou une modification du nombre de chromosomes.

a) Modification morphologique des chromosomes:

Ces modifications peuvent être intra-chromosomiques ou inter-chromosomiques.

Les types suivants peuvent être identifiés:

Suppression (insuffisance):

Parfois, un segment de chromosome se détache et se perd. La carence s'avère généralement létale ou semi-létale. Si un segment terminal d'un chromosome est perdu, cela s'appelle une carence et si un segment intercalaire est perdu, on parle de suppression. Les deux segments du chromosome peuvent se réunir à nouveau après avoir supprimé le segment intercalaire.

Reproduction:

Dans ce cas, le segment chromosomique supprimé est attaché à son chromosome homologue normal. Ici, un ou plusieurs gènes sont répétés deux fois ou plus dans le même chromosome. Les doubles emplois sont plus importants que les carences. Ce type de mutation chromosomique a été observé dans les chromosomes géants des glandes salivaires de Drosophila (Fig. 5.55).

Translocation:

Si l'extrémité cassée d'un chromosome se joint à un autre chromosome non homologue, on parle de translocation. Un échange de pièces entre deux chromosomes non homologues est appelé translocation réciproque (Fig. 5.57).

Lors d'une translocation simple, un segment d'un chromosome se rompt et est transféré sur un autre chromosome non homologue. En conséquence, un chromosome représente la suppression, tandis que l'autre possède un segment supplémentaire.

Inversion:

Parfois, à la suite d'un chromosome doublement brisé, la pièce centrale est inversée (Fig. 5.58). Par exemple, un chromosome avec l'ordre du gène abcdefgh est divisé entre b et c et entre f et g et la partie centrale tournée à 180 °, l'ordre du gène résultant est abfedcg h.

Les délétions et les duplications sont généralement dues à un défaut de croisement, c’est-à-dire qu’une partie perdue par une chromatide non-soeur peut être obtenue par les autres mutations chromosomiques entraînant la perte des gènes ou leur transfert vers un nouvel emplacement. Dans un groupe de liaison, de telles mutations sont responsables de la modification de l'ordre des gènes, conduisant ainsi à un changement de leur expression et sont responsables de changements radicaux du phénotype, voire mortels.