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Les lois de l'héritage de Gregor Mendel ont changé notre compréhension de la génétique

Les lois de l'héritage de Gregor Mendel ont changé notre compréhension de la génétique

Gregor Johann Mendel (1822-1884) était un scientifique décédé sans aucune idée de l'importance de ses découvertes. Il a passé sa vie à mener des expériences sur des plants de pois, à analyser leurs gènes et leurs traits. Grâce à son travail, il a pu mieux comprendre le rôle des traits dominants et récessifs. C'est ce travail qui a formé la base de la génétique moderne.

Les lois de l'hérédité

Le travail de Mendel est résumé par ses Lois de l'hérédité, qui sont les suivantes:

1. La loi de la ségrégation:Chaque trait hérité est défini par une paire de gènes. Les gènes parentaux sont séparés au hasard en cellules germinales, qui à leur tour n'ont qu'un seul gène de la paire. La progéniture de parents donnés hérite d'un allèle de chaque parent pendant la fécondation

2. La loi de l'assortiment indépendant:Les gènes des différents caractères sont triés séparément afin que les caractères individuels soient transmis indépendamment les uns des autres.

3. La loi de la domination:Les organismes qui ont des formes alternatives du même gène exprimeront la forme dominante.

Ce qui a amené Mendel à étudier la génétique

Mendel a grandi avec un intérêt pour les sciences et les mathématiques, mais sans moyens financiers pour le poursuivre. À 21 ans, il était à court d'argent et l'un de ses professeurs lui a suggéré de devenir moine pour qu'il puisse continuer ses études de sciences sans mourir de faim.

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Mendel a rejoint l'abbaye de Saint-Thomas qui était une communauté diversifiée et intellectuelle. Le directeur souhaitait étudier la science de l'hérédité.

En 1846, alors que Mendel avait 24 ans, il commença à suivre des cours de culture fruitière à l'Institut philosophique local de Brünn, où son professeur était une autorité connue en matière de sélection végétale.

En tant que moine, Mendel a également suivi une formation d'enseignant. Cependant, il a d'abord eu du mal à réussir ses examens d'enseignement et a été envoyé à l'Université de Vienne, où il a étudié la physique et les mathématiques, ainsi que la botanique, avant de retourner à l'enseignement.

En 1854, il commença à planifier un grand programme expérimental d'hybridation végétale au monastère. Bien que des travaux antérieurs aient montré que la progéniture des hybrides avait tendance à revenir à l'espèce d'origine, les sélectionneurs de plantes et d'animaux avaient depuis longtemps montré que le croisement pouvait produire de nouvelles formes.

Cette connaissance était d'un intérêt particulier pour le monastère, qui élevait des moutons mérinos et craignait de concurrencer la laine importée d'Australie. L'objectif du programme de Mendel était de retracer la transmission des caractères héréditaires dans les générations successives de descendants hybrides dans le but d'élever à terme de meilleurs moutons.

Les expériences génétiques réalisées par Mendel impliquaient la culture de 10 000 à 30 000 plants de pois individuels, traçant la transmission de sept caractères différents et croisant des variétés qui différaient par un caractère (par exemple, court vs grand), à travers plusieurs générations différentes d'hybrides.

En 1865, Mendel présenta ses résultats dans deux conférences distinctes à la Natural Science Society de Brunn, et son travail fut publié dans le journal de la société l'année suivante. À l'époque, la plupart des gens qui l'ont lu ne reconnaissaient pas qu'il s'agissait d'un nouveau travail et estimaient qu'il ne faisait que démontrer ce qui était déjà largement supposé - que les descendants hybrides revenaient à leurs formes d'origine.

La plupart des scientifiques ont négligé les implications de ses travaux sur le rôle de la variabilité dans l'évolution. Cette recherche durerait près de 50 ans avant que son importance ne soit reconnue.

Après cela, Mendel se consacra à la gestion d'un monastère, en tant qu'abbé.

La découverte de la génétique moderne

Dans son travail, Mendel a d'abord été encouragé par deux professeurs qu'il a rencontrés lors de ses études à l'université, Friedrich Franz et Johann Karl Nestler. Les gens à l'époque connaissaient depuis longtemps l'élevage sélectif des animaux et des plantes, mais ils n'avaient aucune idée de ce qui le causait ou de l'influencer.

Les principales théories à l'époque étaient que chaque progéniture des parents était un mélange de chacun des traits des parents. Cela aurait eu du sens à l'époque, mais nous savons maintenant que ce n'est pas le cas.

L'étude de Gregor Mendel sur les plants de pois était très systématique. Il a élevé des types spécifiques de pois qui étaient étroitement liés de sorte que seuls quelques traits étaient différents entre chacun.

Mendel a choisi d'étudier 7 traits spécifiques des plants de pois:

  • Rides des graines
  • Couleur des graines
  • Couleur du pelage des graines / Couleur de la fleur
  • Forme de gousse
  • Couleur du pod
  • Emplacement des fleurs
  • Hauteur de la plante

Pour chaque trait étudié par Mendel, il a trouvé des résultats similaires en termes d'hérédité et d'hérédité.

Par exemple, il a élevé des plants de pois à fleurs violettes avec des plants de pois à fleurs blanches. La répétition de cette étude maintes et maintes fois a prouvé le même résultat, la progéniture avait toutes des fleurs violettes. Si les lois de la génétique en vigueur à l'époque étaient vraies, il aurait dû s'attendre à une distribution 50/50 de la couleur des fleurs.

Les résultats sont cependant devenus plus intéressants à partir d'ici. Alors qu'il prenait ces descendants hybrides et les élevait les uns avec les autres, certaines plantes poussaient avec des fleurs blanches.

Ces découvertes ont fait comprendre à Mendel que la première génération de toutes les fleurs violettes conservait une sorte d'instructions qui pourraient produire des fleurs blanches dans la prochaine génération.

Il a également pu prédire statistiquement la ration de fleurs violettes à blanches de la 3ème génération: 75% violettes à 25% blanches. Ce résultat était reproductible et cohérent, ce qui signifie que le trait de fleur de couleur pourpre doit en quelque sorte être dominant sur le trait blanc.

Toutes les recherches de Mendel, plus que le seul exemple que nous avons fourni ci-dessus, peuvent se résumer à ses principales conclusions.

  • Que l'héritage de chaque trait est déterminé par quelque chose passé du parent à l'enfant. Cette «chose», maintenant comprise comme des gènes, ne se mélange pas lors de la fécondation, mais reste au contraire inchangée.
  • Un organisme hérite d'un gène de chaque parent pour chaque trait individuel.
  • Alors que certains individus peuvent ne pas présenter certains traits, le trait peut toujours être là et être présent dans les générations futures.

Aujourd'hui, ces modèles communs d'héritage sont appelés héritage mendélien.

La génétique aujourd'hui

Le travail de Mendel n'a pas été reconnu comme l'étude révolutionnaire qu'il était jusqu'à l'année 1900.

Cette année-là, trois scientifiques qui menaient indépendamment des recherches sur l'hérédité ont trouvé ce qu'ils pensaient être de nouveaux résultats dans le domaine. Cependant, après avoir conclu leurs conclusions, ils ont réalisé que leurs résultats confirmaient en fait le travail de Mendel de 35 ans plus tôt.

Les scientifiques, Carl Correns, Hugo de Vries et Erich von Tschermak, ont mis en lumière les travaux originaux de Mendel et ont contribué à fonder notre compréhension moderne de la génétique.


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