Génétique Cours-Résumé-Exercices et Examens Corrigés PDF
1.Introduction:
L’invention du terme ‘génétique’ revient au biologiste anglais ‘William Bateson’, qui l’utilise pour la première fois en 1905. La génétique est une sous-discipline de la biologie. Du grec genno, ‘donner naissance’, c’est la science de l’hérédité, de la variation héréditaire et des gènes.
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L’hérédité est l’ensemble des caractères que les êtres vivants transmettent à leurs descendants. Un caractère est un aspect ou une propriété biologique (couleur d’une fleur, groupe sanguin …) dont on peut étudier le déterminisme génétique à travers sa transmission héréditaire.
L’information génétique gouverne les fonctions cellulaires, détermine largement l’apparence externe des individus, leurs aptitudes physiques et mentales et assure le lien entre générations chez toutes les espèces. La génétique pose trois types de questions qui ne répondent pas à l’ordre chronologique des découvertes :
-Quelles sont la nature et les propriétés physico-chimiques du matériel génétique ?
La réponse au problème de la nature du matériel génétique a été apporté, en 1944, par Avery, Mc Leod et Mc Carthy qui ont démontré que le matériel génétique était de l’ADN. Morgan,en 1910, a démontré que les chromosomes sont le support du matériel génétique.
-Quels sont les mécanismes qui assurent la transmission des caractères d’une génération à la suivante et les lois qui la régissent ?
La réponse à cette question a été apportée par Gregor Johann Mendel (1822 – 1884) qui est reconnu comme le père fondateur de la génétique. Dans le jardin de son monastère de Berno en Moravie, Mendel a conduit une série d’expérimentations pendant une dizaine d’années sur le pois du jardin (Pisum sativum). Ses expériences, publiés en 1866, restèrent méconnus jusqu’à ce qu’ils soient reproduits et cités autour de 1900 par Carl Correns et d’autres chercheurs. Ces travaux sont alors reconnus comme fondement de la théorie de la transmission des caractères non seulement chez le pois mais chez tous les organismes supérieurs et sont à l’origine de ce qui est actuellement appelé les lois de Mendel qui définissent la manière dont les gènes se transmettent de génération en génération, c’est à direla transmission des caractères héréditaires entre des géniteurs et leurs descendants, discipline qui a pour nom « la génétique Mendélienne ».
-Par quel processus le matériel héréditaire assure-t-il la réalisation des divers caractères qui définissent l’individu ?
La réponse à cette question est abordée au niveau moléculaire, c’est-à-dire au niveau du fonctionnement métabolique de la cellule.
2.Le matériel génétique:
Il existe en chaque être vivant (procaryote ou eucaryote), une substance qui est qualifiée de matériel génétique. Le matériel génétique est composé d’acides nucléiques.
2.1.Matériel génétique des bactéries:
L’expérience de Griffith (1928) sur les Pneumocoques a démontré le transfert du caractère -virulence- et du type antigénique d’une souche bactérienne tuée à une autre souche vivante.
Ce phénomène a été appelée transformation bactérienne.
Avery, Mc Leod et Mc Carthy ont purifié le principe transformant. Leur expérience a montré que seul l’ADN a une activité transformante.Tout se passe comme si une portion de l’ADN de la bactérie donneuse (tuée) remplace une portion équivalente dans l’ADN de la bactérie réceptrice (vivante). La transformation a permis de démontrer que le matériel génétique des bactéries est constitué d’ADN.
2.2.Matériel génétique des virus:
Plus tard, il a été démontré que les virus sont constitués d’un acide nucléique(soit l’ADN, soit l’ARN) et de protéines.L’expérience de Hershey et Chase (1952) a démontré que le matériel génétique du phage est constitué par l’ADN.Chez les virus à ARN, l’information génétique est contenue dans l’ARN.
2.3.Matériel génétique chez les organismes eucaryotes:
Un certain nombre d’arguments indirects ont montré que l’ADN est le matériel génétique des eucaryotes. Les études cytologiques et génétiques ont montré que les chromosomes,qui sont le support de l’hérédité, sont faits principalement d’ADN.
2.4.Les acides nucléiques:
-L’ADN (Acide DésoxyriboNucléique) : l’ADN est une longue molécule ressemblant à une échelle où les deux montants (brins d’ADN) est une molécule linéaire composée d’une substitution répétitive d’éléments appelés nucléotides reliés par des liaisons phosphodiester.
- L’ARN (Acide RiboNucléique) : l’ARN comme l’ADN est un polymère de nucléotides reliés par des liaisons phosphodiester.