À la fin de cette leçon, tu sauras :
- Expliquer pourquoi les gamètes recombinés sont moins nombreux que les gamètes parentaux dans le test cross sur gènes liés
- Comprendre que le crossing-over est un événement rare à une position donnée du chromosome
- Établir la relation entre la distance entre deux gènes liés et la fréquence de recombinaison observée
- Introduire la notion de cartographie génétique par fréquence de recombinaison
1. La question quantitative
Dans la Lesson 4.3, nous avons identifié le crossing-over comme mécanisme à l’origine des gamètes recombinés. Mais une observation reste à expliquer : pourquoi les recombinés sont-ils en si faible proportion ? Dans l’exemple typique du couple b/vg, on observe environ 8 % de chaque recombiné, contre 42 % de chaque parental. Si le crossing-over existait à chaque méiose et au même endroit, on devrait observer beaucoup plus de recombinés.
La réponse tient en une phrase simple, mais cruciale :
Le crossing-over est un événement rare à une position précise du chromosome. Toutes les méioses ne donnent pas lieu à un crossing-over entre deux gènes donnés. La majorité des méioses produisent encore les gamètes parentaux intacts ; seule une minorité produit des gamètes recombinés.
2. Comment se distribuent les méioses ?
Imaginons une population de 100 cellules-mères F1 réalisant chacune une méiose. Pour le couple b/vg dont la fréquence de recombinaison est de 16 % (8 % pour chaque type de recombiné) :
- Environ 84 méioses ne donnent pas de crossing-over entre b et vg. Chacune produit 4 gamètes parentaux, soit au total 336 gamètes parentaux (84 × 4 / 2 pour chaque type, soit 168 (b⁺ vg⁺) + 168 (b vg))
- Environ 16 méioses donnent un crossing-over entre b et vg. Chacune produit 2 gamètes parentaux et 2 gamètes recombinés, soit au total 32 gamètes parentaux supplémentaires et 32 gamètes recombinés
Au total sur les 400 gamètes produits : 336 + 32 = 368 parentaux (92 %) et 32 recombinés (8 %). On retrouve bien l’ordre de grandeur observé en TP.
Le crossing-over n’est pas un événement rare en soi — il survient en moyenne à plusieurs reprises par chromosome dans chaque méiose. Ce qui est rare, c’est qu’il survienne entre deux locus particuliers, par exemple entre b et vg. Plus le segment de chromosome entre deux gènes est court, moins il y a de chances qu’un crossing-over y survienne.
3. Le lien entre distance et fréquence de recombinaison
De cette logique découle la relation fondamentale de la cartographie génétique établie par Morgan :
La fréquence de recombinaison entre deux gènes liés est proportionnelle à la distance qui les sépare sur le chromosome. Plus les gènes sont éloignés, plus la fréquence de recombinaison est élevée (jusqu’à un plateau autour de 50 % pour des gènes très éloignés, qui se comportent alors comme s’ils étaient indépendants).
Cette relation permet de cartographier les gènes sur les chromosomes uniquement à partir des comptages F2. L’unité est le centiMorgan (cM) : deux gènes séparés par 1 cM donnent 1 % de descendants recombinés en moyenne.
Quelques exemples concrets de distances génétiques chez la drosophile :
| Couple de gènes | Fréquence de recombinaison observée | Distance approximative |
|---|---|---|
| black (b) — vestigial (vg) | ~16 % | ~16 cM |
| vestigial (vg) — cinnabar (cn) | ~9 % | ~9 cM |
| brown (bw) — vestigial (vg) | ~37 % | ~37 cM (gènes très éloignés sur le même chromosome) |
Image située dans le domaine public. Utilisable sans restriction.
4. Application en ECE
En ECE de Terminale, un exercice classique consiste à :
- Donner les comptages F2 d’un test cross sur gènes liés
- Demander à l’élève de calculer les proportions observées
- Identifier les phénotypes parentaux (majoritaires) et recombinés (minoritaires)
- Calculer la fréquence de recombinaison = (effectif recombinés) / (effectif total)
- En déduire la distance entre les deux gènes en cM
- Comparer à d’autres données pour positionner relativement plusieurs gènes
Ce qu’il faut retenir
- Les recombinés sont moins nombreux que les parentaux car le crossing-over à une position donnée du chromosome est un événement rare
- Toutes les méioses ne produisent pas un crossing-over entre les deux gènes étudiés
- La fréquence de recombinaison est proportionnelle à la distance entre les deux gènes liés
- Unité : le centiMorgan (1 cM = 1 % de recombinés en moyenne)
- Cette logique fonde la cartographie génétique et est utilisée en ECE pour positionner les gènes
🤖 Synthèse rédigée avec assistance IA à partir des cours universitaires et de sources académiques de référence.
ℹ️ Pour assurer un suivi personnalisé, les quiz ne sont accessibles qu'en étant connecté :
- en cliquant sur suivant vous serez donc redirigé vers une page de connexion,
- pour poursuivre sans vous connecter, merci de cliquer directement sur la leçon dans le menu.