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Différence entre le génotype et le phénotype

 
Par Laura Fdez. Roldán, Biologiste. 2 décembre 2021
Différence entre le génotype et le phénotype

L'expression de la vie commence avec les gènes. Ce sont les gènes qui déterminent les traits physiques d'une personne, son comportement et sa biochimie. L'un est le génotype et l'autre le phénotype. Bien qu'ils soient étroitement liés, ils ne sont pas identiques. Dans cet article de ProjetÉcolo, nous allons expliquer les principales différences entre le génotype et le phénotype, ainsi que leurs définitions et des exemples pratiques afin que vous puissiez comprendre leur importance.

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Définition du génotype et du phénotype

Comme mentionné, le génotype et le phénotype sont liés. Mais même ainsi, il ne s'agit pas du même concept. Dans ce qui suit, nous allons expliquer plus en détail ce que sont un génotype et un phénotype.

Génotype

En biologie, le génotype est le contenu héréditaire, c'est-à-dire le patrimoine génétique d'un organisme. Il peut être représenté par des facteurs mendéliens, comme les allèles, par des gènes ou par toute autre représentation utilisée pour les déterminants génétiques. Il peut également désigner l'ensemble des gènes caractéristiques d'une espèce.

Phénotype

Le phénotype en biologie est l'élément exprimé par les gènes. Le génotype contient des informations génétiques qui doivent se manifester par des éléments concrets et ces éléments sont ce que nous appelons le phénotype. En d'autres termes, le génotype dicte le phénotype. Le mot phénotype vient du grec phainein, qui signifie être visible. Il est donc entendu que le phénotype est la visibilité des gènes.

Les éléments à exprimer phénotypiquement peuvent être des traits physiques, comme le concept a été initialement créé par Mendel lors de son expérience sur les pois, mais aussi biochimiques, développementaux ou même comportementaux. Nous ne pouvons pas dire que les phénotypes sont des caractéristiques visibles, car l'expression des gènes peut se produire à des niveaux qui ne sont pas visibles pour les humains, comme la machinerie complexe qui se produit au niveau cellulaire.

Voici sept différences entre le phénotype et le génotype.

Le génotype comprend les gènes et le phénotype comprend l'expression des composants

La différence entre génotype et phénotype : le génotype est stocké sous forme d'ADN, dans des séquences créées par des bases nucléotidiques. Il en existe quatre :

  • Adénine
  • Thymine
  • Cytosine
  • Guanine

La combinaison de ces quatre bases, disposées en paires complémentaires, crée les gènes. Mais le phénotype s'exprime dans un très grand nombre de composants. Elles peuvent aller des enzymes à la couleur des cheveux, en passant par le comportement reproductif, la taille, la durée de vie, le cycle circadien, parmi beaucoup d'autres.

Le génotype est unique, le phénotype peut être le même

Les mêmes phénotypes peuvent exister pour des génotypes différents. Le génotype comprend l'information génétique qui représente un organisme, à savoir les gènes récessifs et dominants :

  • Les gènes récessifs nécessitent une homozygotie pour s'exprimer.
  • Les gènes dominants peuvent être hétérozygotes.

Lorsqu'ils ont un gène dominant hétérozygote, ils expriment le phénotype du gène dominant et non celui du gène récessif - voir ci-dessous pour un exemple. Les phénotypes ne montrent que les gènes dominants ou récessifs hétérozygotes.

Le génotype est transmis, le phénotype est exprimé

Les organismes reçoivent l'information génétique de leurs parents, les séquences des deux parties étant sélectionnées par recombinaison génétique. En revanche, le phénotype et son expression sont la tâche de l'organisme enfant.

Le génotype n'est pas visible, le phénotype l'est

Le génotype contient les informations fondamentales emballées sous forme d'ADN. Cette information doit être exprimée de manière à pouvoir agir dans le temps et l'espace. Le phénotype est l'expression du génotype, qui, bien qu'il ne soit pas visible en tant que tel, selon les caractéristiques phénotypiques mentionnées ci-dessus, est tangible et décodé.

Le génotype ne peut pas être modifié par l'environnement, le phénotype le peut

Si le génotype possède certaines caractéristiques qui s'exprimeront, par exemple dans des traits physiques tels que le teint ou la couleur de la peau, l'environnement auquel le phénotype est soumis peut être modifié, par exemple si un individu est dans un état sédentaire, sa structure physique changera.

Fait important, certains prétendent que seul le phénotype peut être modifié par l'environnement, mais on a récemment découvert que l'environnement a un effet sur les gènes. Cette science est connue sous le nom d'épigénétique et montre que nos habitudes, comme les habitudes alimentaires (le tabagisme), entre autres, peuvent activer ou désactiver des gènes dans les organismes.

Les alcooliques, par exemple, présentent des carences en vitamines et donc une méthylation de l'ADN là où elle n'est pas censée se produire, ce qui active les gènes de multiples maladies, dont le cancer.

Enfin, il faut à nouveau rappeler que le génotype ne présente pas de modification, il s'agit seulement d'une influence sur la façon dont s'expriment les gènes qui existent déjà dans le génotype.

Le phénotype dépend du génotype, mais pas l'inverse

Le phénotype est exprimé par le génotype, il ne peut y avoir aucune caractéristique qui n'ait été préalablement déterminée par le génotype. Le phénotype ne peut pas dicter la façon dont les gènes vont agir.

Le phénotype exprime toujours quelque chose de tangible et de concret, ce qui n'est pas le cas du génotype

Le génotype peut contenir des instructions pour l'expression de gènes spécifiques, mais il y a aussi des séquences qui ont des instructions régulatrices, c'est-à-dire qui activent ou désactivent les gènes. Le phénotype est exprimé de manière tangible, cependant le génotype ne contient pas seulement des informations pour les traits, il est aussi régulateur.

Exemples de génotype et de phénotype

Nous allons maintenant présenter deux exemples de génotype et de phénotype pour montrer les différences entre eux.

L'expérience des petits pois de Mendel

L'exemple le plus utile pour expliquer le génotype et le phénotype est l'expérience des petits pois de Mendel, l'initiateur des études sur l'hérédité. Mendel a remarqué que les petits pois possédaient certaines caractéristiques physiques et que quelque chose devait dicter cette façon d'être. Le phénotype des petits pois était la caractéristique physique : lisse ou fripé. Les petits pois lisses avaient le génotype R, donc si le pollen R était croisé avec les ovules R, ils donneraient des pois RR, c'est-à-dire lisses. Les petits pois fripés ont le génotype r. À présent, si vous prenez un ovule avec un génotype R et un phénotype lisse, et un pollen avec un génotype r et un phénotype fripé, il aura un génotype Rr.

Le génotype écrit en majuscules correspond toujours au gène dominant et le récessif est écrit en minuscules. Le résultat de la descendance aura un phénotype lisse, car il s'agit du gène dominant.

La couleur de la robe dans les croisements de bovins Shorthorn

Un autre exemple de phénotype et de génotype peut être appliqué à la couleur de la robe dans les croisements de la race bovine Shorthorn. Les taureaux de génotype RR ont les poils roux et les vaches de phénotype rr ont les poils blancs. Lorsqu'ils sont croisés, ils produisent des taureaux, ou des vaches, du génotype rr exprimé sous la forme d'un phénotype rouan, c'est-à-dire qu'ils ont des poils bruns avec des poils blancs uniformément entremêlés. Le rétro croisement avec cette génération peut donner les phénotypes rouges avec le génotype RR, ou alors le phénotype rouan avec le génotype Rr ou encore phénotype blanc avec le génotype rr. Ces croisements permettent d'expliquer qu'à partir d'un même génotype initial, il peut y avoir des phénotypes différents.

Non seulement il peut y avoir deux allèles, mais il peut y avoir plusieurs allèles pour un même gène. C'est le cas des groupes sanguins humains, où il existe des phénotypes A avec le génotype AA ou Aa, B avec le génotype ABAB ou ABa, le phénotype AB avec le génotype AAB, et le phénotype O avec le génotype aa. La connaissance du génotype permet de s'assurer que les transfusions sanguines peuvent être effectuées avec les phénotypes corrects, sinon des réactions indésirables d'incompatibilité peuvent se produire.

Si cet article sur la différence entre génotype et phénotype vous a intéressé, n'hésitez pas à consulter ces deux autres articles de ProjetÉcolo sur le Dimorphisme sexuel : Définition et exemples et sur la Différence entre méiose et mitose.

Si vous souhaitez lire plus d'articles semblables à Différence entre le génotype et le phénotype, nous vous recommandons de consulter la catégorie Biologie.

Bibliographie
  • Gómez-Pompa, A., Barrera, A., Gutiérrez-Vázquez, J., & Halffter, G. (1980). Biología: Unidad, Diversidad y Continuidad de los Seres Vivos. Ciudad de México: Consejo Nacional para la Enseñanza de la Biología.
  • Medawar, P., & Medawar, J. (1988). De Aristóteles a Zoológicos: Un diccionario filosófico de biología. Distrito Federal: Fondo de Cultura Económica.

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