Calculateur de Croisement Trihybride - Générateur de Carré de Punnett Gratuit

Qu’est-ce qu’un calculateur de croisement trihybride ?

Un calculateur de croisement trihybride prédit les génotypes et les phénotypes de la descendance lorsque deux parents diffèrent pour trois gènes distincts. Il construit l’échiquier de Punnett complet 8×8 du croisement et calcule les proportions phénotypiques qui en résultent, une opération qui prend beaucoup de temps à réaliser à la main.

Un croisement trihybride suit trois paires de gènes à la fois, contrairement à un croisement monohybride (un gène) ou dihybride (deux gènes). Comme chaque gène est transmis indépendamment, trois gènes créent beaucoup plus de combinaisons possibles chez la descendance qu’un ou deux gènes.

Notions fondamentales de génétique

• Gène : segment d’ADN qui contient les instructions relatives à un caractère, comme la couleur des graines.
• Allèle : une version d’un gène. Un gène peut avoir un allèle dominant et un allèle récessif.
• Allèle dominant : s’écrit avec une lettre majuscule (A, B, C). Une seule copie suffit pour produire le caractère dominant.
• Allèle récessif : s’écrit avec une lettre minuscule (a, b, c). Deux copies sont nécessaires pour que le caractère récessif s’exprime.
• Génotype : paire d’allèles portée par un organisme pour chaque gène, par exemple AaBbCc.
• Phénotype : caractère qui s’exprime effectivement, en fonction du génotype.
• Homozygote : les deux allèles d’un gène sont identiques, par exemple AA ou aa.
• Hétérozygote : les deux allèles sont différents, par exemple Aa.

Comment formater un génotype pour le calculateur

Chaque génotype doit comporter exactement six lettres : trois paires de gènes de deux lettres chacune. Chaque paire doit utiliser la même lettre, une majuscule et une minuscule, ou deux lettres de même casse.

Dans une paire, la lettre majuscule doit venir en premier. Le calculateur accepte Aa, mais rejette aA comme format incorrect, car il vérifie l’ordre des majuscules et des minuscules et considère comme invalide toute paire où la lettre récessive vient en premier. Si le génotype de l’un ou l’autre parent échoue à cette vérification, l’outil affiche une erreur et ne génère pas d’échiquier de Punnett.

Exemples valides : AaBbCc, AABBCC, aabbcc, AABbcc. Exemples non valides : aAbBcC (ordre des lettres incorrect), AaBb (seulement deux gènes), AaBbCcDd (quatre gènes), AbCdef (lettres non appariées au sein d’une paire).

Comment calculer un croisement trihybride

1. Déterminez les gamètes de chaque parent. Un parent possédant trois paires de gènes hétérozygotes (AaBbCc) peut transmettre un allèle de chaque paire. Cela donne 2 × 2 × 2 = 8 combinaisons de gamètes possibles : ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC et abc.

2. Construisez l’échiquier de Punnett. Alignez les 8 gamètes d’un parent en haut et les 8 gamètes de l’autre parent sur le côté. Cela produit une grille de 8×8 comportant 64 cases, une pour chaque génotype possible de la descendance.

3. Lisez les phénotypes. Pour chaque gène du génotype d’une case, la descendance présente le caractère dominant si au moins un allèle de cette paire est en majuscule. Sinon, elle présente le caractère récessif.

4. Totalisez les phénotypes. Comptez combien des 64 cases correspondent à chacune des 8 combinaisons phénotypiques possibles (ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc).

Cette méthode repose sur la ségrégation indépendante : les trois gènes doivent se trouver sur des chromosomes différents, ou assez éloignés sur le même chromosome, pour être transmis séparément. Les gènes situés proches les uns des autres sur le même chromosome (gènes liés) ne suivent pas ces proportions.

Formule du croisement trihybride

Comme les trois gènes ségrègent indépendamment, la probabilité d’une combinaison particulière de caractères est le produit de la probabilité associée à chaque gène pris séparément :

P(caractère A et caractère B et caractère C) = P(caractère A) × P(caractère B) × P(caractère C)

Pour un croisement entre deux hétérozygotes pour les trois gènes (AaBbCc × AaBbCc), chaque gène pris séparément donne la proportion monohybride standard de 3 dominant : 1 récessif. La combinaison des trois gènes consiste donc à élever cette proportion au cube :

(3 : 1)³ = 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1

Il s’agit de la proportion F2 standard d’un croisement trihybride donnée dans les manuels de génétique.

Ces huit nombres totalisent 64, ce qui correspond aux 64 cases de l’échiquier de Punnett. Dans cet ensemble de 64 :

• 27 descendants (42,19 %) présentent les trois caractères dominants
• 9 descendants (14,06 %) présentent chacune des trois combinaisons comportant un caractère récessif
• 3 descendants (4,69 %) présentent chacune des trois combinaisons comportant deux caractères récessifs
• 1 descendant (1,56 %) présente les trois caractères récessifs

Exemple : AaBbCc × AaBbCc

Croisons deux parents hétérozygotes pour les trois gènes. Tous deux produisent les mêmes 8 types de gamètes (ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc) ; l’échiquier de Punnett comporte donc 64 cases formées par toutes les associations possibles de ces gamètes.

Le décompte des phénotypes dans l’ensemble des 64 cases donne :

Il s’agit de la proportion classique 27:9:9:9:3:3:3:1. Elle ne s’applique que lorsque les deux parents sont hétérozygotes pour les trois gènes et que chaque gène présente une dominance complète.

Quand cette proportion ne s’applique pas

Quelques situations ne respectent pas la proportion standard 27:9:9:9:3:3:3:1 :

• Gènes liés : les gènes proches sur un même chromosome sont transmis ensemble plus souvent que ne le prévoit le hasard.
• Dominance incomplète ou codominance : certains gènes ne suivent pas un schéma simple dominant-récessif, ce qui modifie les catégories phénotypiques.
• Épistasie : un gène peut masquer ou modifier l’effet d’un autre gène.
• Petites tailles d’échantillon : une portée réelle ou un lot de graines est bien inférieur à 64, de sorte que les nombres observés peuvent différer par hasard de la proportion théorique.

Contexte

L’échiquier de Punnett porte le nom de Reginald Punnett, un généticien britannique qui a conçu cette grille. Il permet de visualiser les croisements décrits pour la première fois par Gregor Mendel, qui a publié ses expériences sur les pois en 1866. Cet article exposait les règles de l’hérédité qu’applique ce calculateur.

Foire aux questions

Qu’est-ce qu’un croisement trihybride ? Croisement entre deux organismes qui porte simultanément sur trois gènes distincts, chacun possédant un allèle dominant et un allèle récessif.

Combien de gamètes produit un hétérozygote pour les trois gènes ? Huit. Un parent de génotype AaBbCc produit 2³ = 8 types de gamètes, car chacune des trois paires de gènes peut transmettre indépendamment l’un ou l’autre allèle.

Quelle est la proportion phénotypique pour AaBbCc × AaBbCc ? 27:9:9:9:3:3:3:1, sur un total de 64 descendants. Cela suppose une ségrégation indépendante et une dominance complète pour les trois gènes.

Comment dois-je écrire un génotype dans le calculateur ? Utilisez exactement six lettres, avec la majuscule avant la minuscule dans chaque paire, par exemple AaBbCc. Le calculateur rejette un génotype comme aAbBcC, car la lettre récessive apparaît avant la lettre dominante dans cette paire.

Cela fonctionne-t-il pour des gènes liés sur le même chromosome ? Non. Le calculateur suppose une ségrégation indépendante. Les gènes liés sont transmis ensemble plus souvent que ne le prévoit la proportion standard et nécessitent une autre méthode de calcul.

Qu’est-ce qu’un croisement test ? Croisement d’un organisme présentant le phénotype dominant avec un individu triple récessif (aabbcc) afin de déterminer si le parent inconnu est homozygote ou hétérozygote pour chaque gène. Un parent hétérozygote produit une descendance présentant plusieurs phénotypes ; un parent homozygote dominant produit une descendance qui présente tous les phénotypes dominants.

Références

1. OpenStax, Rice University. Biology 2e, section 12.3 "Laws of Inheritance". Biology 2e : Laws of Inheritance — proportion F2 trihybride 27:9:9:9:3:3:3:1, 2ⁿ gamètes, règle du produit, gènes liés.
2. OpenStax, Rice University. Biology 2e, section 12.2 "Characteristics and Traits". Biology 2e : Characteristics and Traits — échiquier de Punnett conçu par Reginald Punnett.
3. OpenStax, Rice University. Biology 2e, section 12.1 "Mendel's Experiments and the Laws of Probability". Biology 2e : Mendel's Experiments — Mendel a publié Experiments in Plant Hybridization en 1866.