Les interactions ont lieu entre les allèles d'un même gène, c'est-à-dire que les allèles au même locus sont appelés interactions géniques intragéniques ou intralocus. Il comprend les éléments suivants :
1) Domination incomplète
(2) Codominance
(3) Allèles multiples
(4) Les gènes pléiotropes sont des exemples courants d'interaction intragénique.
1. Dominance incomplète - Pas de mélange de gènes
L'expérience du botaniste allemand Carl Correns (1905) - Dans la plante de 4 heures, Mirabilis jalapa lorsque le parent rouge homozygote reproducteur pur (R 1 R 1 ) est croisé avec le blanc homozygote (R 2 R 2 ), le phénotype du F 1 l'hybride est rose hétérozygote (R 1 R 2 ). Le F 1 phénotype hétérozygote diffère à la fois du phénotype homozygote parental. Ce croisement ne présentait pas le caractère du parent dominant mais une couleur intermédiaire rose. Lorsqu'un allèle n'est pas complètement dominant par rapport à un autre allèle, il montre une dominance incomplète. Une telle interaction allélique est connue sous le nom de dominance incomplète. La génération F 1 produit une fleur rose de phénotype intermédiaire. Lorsque des plantes de couleur rose de la génération F 1 ont été croisées en F 2 , les rapports phénotypiques et génotypiques se sont avérés identiques à 1 : 2 : 1 (1 rouge : 2 rose : 1 blanc). Le rapport génotypique est 1 R 1 R 1 : 2 R 1 R 2 : 1 R 2 R 2. De cela, nous concluons que les allèles eux-mêmes restent discrets et inchangés prouvant la loi de ségrégation de Mendel. Les ratios phénotypiques et génotypiques sont les mêmes. Il n'y a pas de mélange de gènes. Dans la génération F 2 , les gènes R 1 et R 2 se séparent et se recombinent pour produire du rouge, du rose et du blanc dans un rapport de 1 : 2 : 1. L'allèle R 1 code pour une enzyme responsable de la formation du pigment rouge. L'allèle R 2 code pour l'enzyme défectueuse. Les génotypes R 1 et R 2 produisent juste assez de pigments rouges pour rendre la fleur rose. Deux R 1 R 1 sont nécessaires pour produire des fleurs rouges. Deux R 2 R 2les gènes sont nécessaires pour les fleurs blanches. Si le mélange avait eu lieu, les traits purs d'origine ne seraient pas apparus et toutes les plantes F 2 auraient des fleurs roses. Il est très clair que l'hérédité particulaire de Mendel a lieu dans ce croisement ce qui est confirmé par la réapparition du phénotype original en F 2 .
Comment va-t-on interpréter l'absence de dominance et expliquer le phénotype hétérozygote intermédiaire ?
Comment expliquerez-vous la dominance incomplète au niveau moléculaire ?
L'expression des gènes est expliquée de manière quantitative. L'allèle de type sauvage qui est un allèle fonctionnel lorsqu'il est présent en deux copies (R1 R1) produit une enzyme fonctionnelle qui synthétise les pigments rouges. L'allèle mutant qui est un allèle défectueux en deux copies (R2 R2) produit une enzyme qui ne peut pas synthétiser les pigments rouges nécessaires. La fleur blanche est due à la mutation entraînant une perte complète de fonction. L'hétérozygote de phénotype intermédiaire F 1 (R1R2) possède une copie de l'allèle R1. R1 produit 50% de la protéine fonctionnelle résultant en la moitié du pigment de la plante à fleurs rouges et elle est donc rose. Le phénotype rose intermédiaire hétérogyzote avec 50% de protéine fonctionnelle ne suffit pas à créer le phénotype rouge homozygote, qui fabrique 100% de la protéine fonctionnelle.
2. Codominance (1 : 2 : 1)
Ce modèle se produit en raison de l'expression simultanée (conjointe) des deux allèles chez l'hétérozygote - Le phénomène dans lequel deux allèles sont tous deux exprimés chez l'individu hétérozygote est connu sous le nom de codominance. Exemple : Fleurs rouges et blanches de camélia , héritage de l'hémoglobine drépanocytaire, système de groupe sanguin ABO chez l'être humain. Chez les êtres humains, les allèles IA et IB du gène I sont codominants, ce qui suit la loi de ségrégation de Mendels. La codominance a été démontrée chez les plantes à l'aide d'électrophorèse ou de chromatographie pour la protéine ou la substance flavonoïde. Exemple : Gossypium hirsutum et Gossypium sturtianum , leur F 1 hybride (amphiploïde) a été testé pour les protéines de graines par électrophorèse. Les deux parents ont des modèles de bandes différents pour leurs protéines de graines. Chez les hybrides, un motif de bandes additif a été remarqué. Leur hybride montre la présence des deux types de protéines similaires à leurs parents.
Le génotype hétérozygote donne naissance à un phénotype nettement différent de l'un ou l'autre des génotypes homozygotes. Les hétérozygotes F 1 produisent une descendance F 2 dans des rapports phénotypiques et génotypiques de 1 : 2 : 1.
3. Gènes mortels
Un allèle qui a le potentiel de causer la mort d'un organisme est appelé « allèle mortel ». En 1907, E. Baur a signalé un gène mortel chez le muflier ( Antirrhinum sp. ). C'est un exemple de létalité récessive. Dans le muflier, il existe trois types de plantes.
1. Plantes vertes à la chlorophylle. (CC)
2. Les plantes vert jaunâtre contenant des caroténoïdes sont appelées plantes vert pâle, dorées ou dorées (Cc)
3. Plantes blanches sans aucune chlorophylle. (cc)
Le génotype des plantes vertes homozygotes est CC. Le génotype de la plante blanche homozygote est cc.
Les plantes aurea ont le génotype Cc car elles sont hétérozygotes de plantes vertes et blanches. Lorsque deux de ces plantes aurea sont croisées, la descendance F 1 a un rapport phénotypique et génotypique identique de 1 : 2 : 1 (à savoir 1 vert (CC) : 2 aurea (Cc) : 1 blanc (cc))
Comme les plantes blanches manquent de pigment chlorophyllien, elles ne survivront pas. Ainsi le rapport F 2 est modifié en 1 : 2. Dans ce cas le génotype récessif homozygote (cc) est létal.
Le terme « létal » s'applique aux modifications du génome d'un organisme qui produisent des effets suffisamment graves pour entraîner la mort. La létalité est une condition dans laquelle la mort de certains génotypes survient prématurément. L'allèle létal entièrement dominant ou entièrement récessif ne tue l'individu porteur que dans son état homozygote. Ainsi, le rapport génotypique F 2 sera respectivement de 2 : 1 ou 1 : 2.
4. Pléiotropie - Un seul gène affecte plusieurs traits
Dans Pleiotropy, le gène unique affecte plusieurs traits et modifie le phénotype de l'organisme. Le gène pléiotrope influence simultanément un certain nombre de caractères et ces gènes sont appelés gène pléiotrope. Mendel a remarqué une pléiotropie lors d'une expérience de sélection avec des pois ( Pisum sativum ). Des pois avec des fleurs violettes, des graines brunes et une tache sombre à l'aisselle des feuilles ont été croisés avec une variété de pois ayant des fleurs blanches, des graines de couleur claire et aucune tache à l'aisselle des feuilles, les trois traits pour la couleur des fleurs, la couleur des graines et une tache à l'aisselle des feuilles ont toutes été héritées ensemble comme une seule unité. Cela est dû au modèle d'hérédité où les trois traits étaient contrôlés par un seul gène avec des allèles dominants et récessifs. Exemple : anémie falciforme.