Hérédité

AP Biologie · Topic 5 · ⁨Sujet 5⁩

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5.1

Meiosis · ⁨Méiose⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 5.1.A: Explain how meiosis results in the transmission of chromosomes from one generation to the next.

5.1.A.1 Meiosis is a process that ensures the formation of haploid gamete cells, sometimes referred to as daughter cells, in sexually reproducing diploid organisms.
5.1.A.2 Meiosis I involves the following steps:
- i. Prophase I: Homologous chromosomes pair up and condense, synapsis occurs and then chiasmata may form, meiotic spindle begins to form, centrosomes move to opposite poles of the cell, and the nuclear envelope breaks down.
- ii. Metaphase I: Meiotic spindle fibers align homologous pairs of chromosomes along the equator of the cell at the metaphase plate.
- iii. Anaphase I: Homologous chromosomes separate, while sister chromatids remain attached, as meiotic spindle fibers pull chromosomes toward poles.
- iv. Telophase I: Meiotic spindle breaks down, a new nuclear envelope develops, a cleavage furrow (animal cell) or cell plate (plant cell) forms, and cytokinesis occurs. Two haploid daughter cells are formed (at the end of meiosis I).
5.1.A.3 Meiosis II involves the following steps:
- i. Prophase II: Meiotic spindle forms; sister chromatids connected at the centromere attach to meiotic spindle.
- ii. Metaphase II: Chromosomes align along the metaphase plate; the kinetochore of each chromatid is attached to a microtubule extending from the poles.
- iii. Anaphase II: Proteins at the centromeres break down, and sister chromatids are pulled apart and toward opposite poles in the cell.
- iv. Telophase II: Meiotic spindle breaks down, a new nuclear envelope develops, a cleavage furrow (animal cell) or a cell plate (plant cell) forms, chromatids begin to decondense, and cytokinesis occurs. Four haploid daughter cells are formed, each with an unduplicated chromatid.

Learning Objective 5.1.B: Describe similarities and differences between the phases and outcomes of mitosis and meiosis.

5.1.B.1 Mitosis and meiosis are similar in the use of a spindle apparatus to move chromosomes but differ in the number of cells produced and the genetic content of the daughter cells.

Français

Compréhension durable (GRANDE IDÉE 3 — Stockage et transmission de l'information) : Les systèmes vivants stockent, récupèrent, transmettent et répondent à l'information essentielle aux processus vitaux.

Objectif d'apprentissage 5.1.A : Expliquer comment la méiose permet la transmission des chromosomes d'une génération à l'autre.

5.1.A.1 La méiose est un processus qui assure la formation de gamètes haploïdes, parfois appelées cellules filles, chez les organismes diploïdes sexuellement reproducteurs.
5.1.A.2 La méiose I implique les étapes suivantes :
- i. Prophase I : Les chromosomes homologues s'apparient et se condensent, la synapse se produit, puis des chiasmes peuvent se former, le fuseau méiotique commence à se former, les centrosomes se déplacent vers les pôles opposés de la cellule, et l'enveloppe nucléaire se désagrège.
- ii. Métaphase I : Les fibres du fuseau méiotique alignent les paires de chromosomes homologues le long de l'équateur de la cellule, au niveau de la plaque métaphasique.
- iii. Anaphase I : Les chromosomes homologues se séparent, tandis que les chromatides sœurs restent attachées, alors que les fibres du fuseau méiotique tirent les chromosomes vers les pôles.
- iv. Télophase I : Le fuseau méiotique se désagrège, une nouvelle enveloppe nucléaire se forme, un sillon de clivage (cellule animale) ou une plaque cellulaire (cellule végétale) apparaît, et la cytokinèse a lieu. Deux cellules filles haploïdes sont formées (à la fin de la méiose I).
5.1.A.3 La méiose II implique les étapes suivantes :
- i. Prophase II : Le fuseau méiotique se forme ; les chromatides sœurs connectées au centromère s'attachent au fuseau méiotique.
- ii. Métaphase II : Les chromosomes s'alignent le long de la plaque métaphasique ; le cinétochore de chaque chromatide est attaché à un microtubule provenant des pôles.
- iii. Anaphase II : Les protéines au niveau des centromères se dégradent, et les chromatides sœurs sont séparées et tirées vers les pôles opposés de la cellule.
- iv. Télophase II : Le fuseau méiotique se désagrège, une nouvelle enveloppe nucléaire se forme, un sillon de clivage (cellule animale) ou une plaque cellulaire (cellule végétale) apparaît, les chromatides commencent à se décondenser, et la cytokinèse a lieu. Quatre cellules filles haploïdes sont formées, chacune possédant une chromatide non dupliquée.

Objectif d'apprentissage 5.1.B : Décrire les similitudes et différences entre les phases et les résultats de la mitose et de la méiose.

5.1.B.1 La mitose et la méiose sont similaires dans l'utilisation d'un appareil en fuseau pour déplacer les chromosomes, mais diffèrent par le nombre de cellules produites et le contenu génétique des cellules filles.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

Meiosis 减数分裂 makes gametes 配子 (eggs and sperm) with half the chromosome number, so fertilization restores the full set. One diploid cell divides twice to give four haploid cells. Meiosis I separates homologous chromosomes 同源染色体 (reducing the number); meiosis II separates sister chromatids (like mitosis).

Français

Caryotype humain : 22 paires d'autosomes plus les chromosomes sexuels

La méiose 减数分裂 produit des gamètes 配子 (ovules et spermatozoïdes) avec la moitié du nombre de chromosomes, afin que la fécondation restaure le nombre complet. Une cellule diploïde divise deux fois pour donner quatre cellules haploïdes. La méiose I sépare les chromosomes homologues 同源染色体 (réduisant le nombre) ; la méiose II sépare les chromatides sœurs (comme en mitose).

La méiose réduit de moitié le nombre de chromosomes en deux divisions

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Diviser les chromosomes d'une cellule

La méiose réduit de moitié le nombre de chromosomes et mélange les gènes, produisant quatre gamètes génétiquement variés. Parcourez pour voir les divisions.

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English · ⁨Anglais⁩	Chinese · ⁨Chinois⁩	Pinyin
Meiosis/meɪˈəʊsɪs/	减数分裂	jiǎn shù fēn liè
gametes/ˈɡæmiːts/	配子	pèi zi
homologous chromosomes/həˈmɒləɡəs ˈkrəʊməsəʊmz/	同源染色体	tóng yuán rǎn sè tǐ

5.2

Meiosis and Genetic Diversity · ⁨Méiose et diversité génétique⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 5.2.A: Explain how the process of meiosis generates genetic diversity.

5.2.A.1 Correct separation of the homologous chromosomes in meiosis I and sister chromatids in meiosis II ensures that each gamete receives a haploid (1n) set of chromosomes that comprises an assortment of both maternal and paternal chromosomes. When incorrect separation occurs (nondisjunction), gametes are no longer haploid.
5.2.A.2 During prophase I of meiosis, non-sister chromatids exchange genetic material via a process called crossing over (recombination), which increases genetic diversity among the resultant gametes.
5.2.A.3 Sexual reproduction in eukaryotes increases genetic variation, including crossing over, random assortment of chromosomes during meiosis, and subsequent fertilization of gametes.
- Exclusion statement: Knowledge of the details of sexual reproduction cycles in various plants and animals is beyond the scope of the AP Exam.

Français

Compréhension durable (GRANDE IDÉE 3 — Stockage et transmission de l'information) : Les systèmes vivants stockent, récupèrent, transmettent et répondent à l'information essentielle aux processus vitaux.

Objectif d'apprentissage 5.2.A : Expliquer comment le processus de méiose génère une diversité génétique.

5.2.A.1 La séparation correcte des chromosomes homologues lors de la méiose I et des chromatides sœurs lors de la méiose II garantit que chaque gamète reçoit un ensemble haploïde (1n) de chromosomes comprenant un assortiment de chromosomes maternels et paternels. Lorsqu'une séparation incorrecte se produit (non-disjonction), les gamètes ne sont plus haploïdes.
5.2.A.2 Lors de la prophase I de la méiose, des chromatides non-sœurs échangent du matériel génétique via un processus appelé crossing-over (recombinaison), ce qui augmente la diversité génétique parmi les gamètes résultants.
5.2.A.3 La reproduction sexuée chez les eucaryotes augmente la variation génétique, incluant le crossing-over, l'assortiment aléatoire des chromosomes lors de la méiose, et la fécondation subséquente des gamètes.
- Énoncé d'exclusion : La connaissance des détails des cycles de reproduction sexuée chez divers végétaux et animaux dépasse le cadre de l'examen AP.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

Meiosis shuffles genes three ways, so offspring differ from parents and each other:

Crossing over 交叉互换: homologous chromosomes swap segments in meiosis I.
Independent assortment 自由组合: each homologous pair lines up and separates randomly.
Random fertilization: any sperm can meet any egg.

Together these create enormous variation – the raw material for evolution.

Français

La méiose mélange les gènes de trois façons, donc les descendants diffèrent des parents et les uns des autres :

L'assortiment indépendant produit de nombreuses combinaisons de gamètes

Le crossing-over échange des segments entre chromosomes homologues

Crossing-over 交叉互换 : les chromosomes homologues échangent des segments lors de la méiose I.
Assortiment indépendant 自由组合 : chaque paire homologue s'aligne et se sépare aléatoirement.
Fécondation aléatoire : n'importe quel spermatozoïde peut rencontrer n'importe quel ovule.

Ensemble, cela crée une variation énorme – la matière première de l'évolution.

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English · ⁨Anglais⁩	Chinese · ⁨Chinois⁩	Pinyin
Crossing over/ˈkrɒsɪŋ ˈəʊvə/	交叉互换	jiāo chā hù huàn
Independent assortment/ˌɪndɪˈpendənt əˈsɔːtmənt/	自由组合	zì yóu zǔ hé
alleles/əˈliːlz/	等位基因	děng wèi jī yīn
genotype/ˈdʒenətaɪp/	基因型	jī yīn xíng
phenotype/ˈfenətaɪp/	表型	biǎo xíng

5.3

Mendelian Genetics · ⁨Génétique mendélienne⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 5.3.A: Explain the inheritance of genes and traits as described by Mendel's laws.

5.3.A.1 Mendel's laws of segregation and independent assortment can be applied to genes that are on different chromosomes.
5.3.A.2 In most cases, fertilization involves the fusion of two haploid gametes, restoring the diploid number of chromosomes and increasing genetic variation in populations by creating new combinations of alleles in the zygote.
- i. Rules of probability can be applied to analyze the passing of single-gene traits from parent to offspring.
- ii. Monohybrid, dihybrid, and test crosses can be used to determine whether alleles are dominant or recessive.
- iii. An organism's genotype is the set of alleles inherited for one or more genes by an individual organism. An organism's genotype can be homozygous or heterozygous for each gene.
- iv. An organism's phenotype is the observable expression of the inherited traits.
- v. Patterns of inheritance (autosomal, genetically linked, sex-linked) and whether an allele is dominant or recessive can often be predicted from data, including pedigrees. Punnett squares can be used to predict the genotypes and phenotypes of parents and offspring.
- Equation (Laws of Probability): If $A$ and $B$ are mutually exclusive, then: $P(A \text{ or } B) = P(A) + P(B)$
- Equation (Laws of Probability): If $A$ and $B$ are independent, then: $P(A \text{ and } B) = P(A) \times P(B)$

Français

Compréhension durable (GRANDE IDÉE 1 — Évolution) : Le processus d'évolution motive la diversité et l'unité du vivant.

Compréhension durable (GRANDE IDÉE 3 — Stockage et transmission de l'information) : Les systèmes vivants stockent, récupèrent, transmettent et répondent à l'information essentielle aux processus vitaux.

Objectif d'apprentissage 5.3.A : Expliquer l'hérédité des gènes et des caractères selon les lois de Mendel.

5.3.A.1 Les lois de ségrégation et d'assortiment indépendant de Mendel peuvent être appliquées aux gènes situés sur différents chromosomes.
5.3.A.2 Dans la plupart des cas, la fécondation implique la fusion de deux gamètes haploïdes, rétablissant le nombre diploïde de chromosomes et augmentant la variation génétique dans les populations en créant de nouvelles combinaisons d'allèles dans le zygote.
- i. Les règles de probabilité peuvent être appliquées pour analyser la transmission de caractères monogéniques des parents à la descendance.
- ii. Les croisements monohybrides, dihybrides et tests peuvent être utilisés pour déterminer si des allèles sont dominants ou récessifs.
- iii. Le génotype d'un organisme est l'ensemble des allèles hérités pour un ou plusieurs gènes par un individu. Le génotype d'un organisme peut être homozygote ou hétérozygote pour chaque gène.
- iv. Le phénotype d'un organisme est l'expression observable des traits hérités.
- v. Les modes d'hérédité (autosomique, lié, sexué) et le caractère dominant ou récessif d'un allèle peuvent souvent être prédits à partir de données, y compris les arbres généalogiques. Les carrés de Punnett peuvent être utilisés pour prédire les génotypes et phénotypes des parents et de la descendance.
- Équation (Lois de probabilité) : Si $A$ et $B$ sont mutuellement exclusifs, alors : $P(A \text{ or } B) = P(A) + P(B)$
- Équation (Lois de probabilité) : Si $A$ et $B$ sont indépendants, alors : $P(A \text{ and } B) = P(A) \times P(B)$

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

A gene's alternative versions are alleles 等位基因. An organism's genotype 基因型 (its alleles) produces its phenotype 表型 (its traits). Mendel's rules: a dominant 显性 allele masks a recessive 隐性 one; the two alleles segregate into different gametes (law of segregation); genes for different traits assort independently. A Punnett square 庞纳特方格 predicts offspring ratios (a heterozygous cross gives 3:1). Homozygous 纯合 means two identical alleles; heterozygous 杂合 means two different.

Worked example. For a dihybrid cross of two independent genes, $AaBb\times AaBb$, use the multiplication rule instead of a $16$-box square. Each gene alone gives $\tfrac34$ dominant, so the chance an offspring shows both dominant traits is $\tfrac34\times\tfrac34=\tfrac{9}{16}$, and the chance of the fully recessive $aabb$ is $\tfrac14\times\tfrac14=\tfrac{1}{16}$. Multiplying two independent $3{:}1$ ratios is what produces the classic $9{:}3{:}3{:}1$ pattern.

Français

Variation naturelle dans le bandage des coquilles d'escargots — différences héréditaires sur lesquelles la sélection peut agir — Variation naturelle dans le rayonnement des coquilles d'escargots – différences héréditaires sur lesquelles la sélection peut agir

Les versions alternatives d'un gène sont des allèles 等位基因. Le génotype 基因型 d'un organisme (ses allèles) produit son phénotype 表型 (ses caractères). Les règles de Mendel : un allèle dominant 显性 masque un allèle récessif 隐性 ; les deux allèles ségrègent vers différents gamètes (loi de ségrégation) ; les gènes pour des traits différents s'assortissent indépendamment. Une case de Punnett 庞纳特方格 prédit les rapports de descendance (un croisement hétérozygote donne 3:1). Homozigote 纯合 signifie deux allèles identiques ; hétérozygote 杂合 signifie deux allèles différentes.

Un échiquier de Punnett monohybride donnant un ratio de 3:1 — Une case de Punnett monohybride donnant un rapport 3:1

Exemple résolu. Pour un croisement dihybride de deux gènes indépendants, $AaBb\times AaBb$, utiliser la règle de multiplication plutôt qu'une case $16$-box. Chaque gène seul donne $\tfrac34$ dominant, donc la chance qu'un descendant montre les deux traits dominants est $\tfrac34\times\tfrac34=\tfrac{9}{16}$, et la chance du entièrement récessif $aabb$ est $\tfrac14\times\tfrac14=\tfrac{1}{16}$. Multiplier deux ratios indépendants $3{:}1$ est ce qui produit le motif classique $9{:}3{:}3{:}1$.

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Croiser deux parents

Un carré de Punnett combine les allèles de chaque parent pour prédire les ratios de descendance. Réglez les génotypes des parents et lisez les proportions attendues.

Vocabulary · ⁨Vocabulaire⁩ Train · ⁨Entrainer⁩

English · ⁨Anglais⁩	Chinese · ⁨Chinois⁩	Pinyin
dominant/ˈdɒmɪnənt/	显性	xiǎn xìng
recessive/rɪˈsesɪv/	隐性	yǐn xìng
Punnett square/ˈpʌnɪt skweə/	庞纳特方格	páng nà tè fāng gé
Homozygous/ˌhɒməˈzɪɡəs/	纯合	chún hé
heterozygous/ˌhetrəˈzɪɡəs/	杂合	zá hé
Incomplete dominance/ɪŋkəmˈpliːt ˈdɒmɪnəns/	不完全显性	bù wán quán xiǎn xìng

5.4

Non-Mendelian Genetics · ⁨Génétique non-mendélienne⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 5.4.A: Explain deviations from Mendel's model of the inheritance of traits.

5.4.A.1 Patterns of inheritance of many traits do not follow the ratios predicted by Mendel's laws and can be identified by quantitative analysis, when the observed phenotypic ratios statistically differ from the predicted ratios.
- i. Genes located on the same chromosome are referred to as being genetically linked. The probability that these linked genes segregate together during meiosis can be used to calculate the map distance (or map units) between them on a chromosome. This calculation is called gene or genetic mapping.
- ii. Codominance occurs when the phenotype from both alleles is expressed such that the heterozygote would have a different phenotype than either homozygote.
- iii. Incomplete dominance occurs when neither allele of a gene can mask the other, so the phenotype of the heterozygote is a blended version of the dominant and recessive phenotypes.
5.4.A.2 Some traits, known as sex-linked traits (X- or Y-linked), are determined by genes on sex chromosomes. The pattern of inheritance of sex-linked traits can often be predicted from data, including pedigrees, indicating the genotypes and phenotypes of both parents and offspring.
- Illustrative examples for EK 5.4.A.2:
  - Sex-linked traits (X- or Y-linked) reside on sex chromosomes.
  - Sex-linked traits (X- or Y-linked) are inherited at higher rates in XY individuals than they are in XX individuals.
  - In certain species, the chromosomal basis of sex determination is not based on X and Y chromosomes (e.g., ZW in birds, haplodiploidy in bees).
5.4.A.3 Pleiotropy is a phenomenon in which the expression of a single gene results in multiple traits or effects; these traits therefore do not segregate independently.
5.4.A.4 Some traits result from non-nuclear inheritance.
- i. Chloroplasts and mitochondria are randomly assorted to gametes and daughter cells; thus, traits determined by chloroplast and mitochondrial DNA do not follow simple Mendelian rules.
- ii. In animals, mitochondria are usually transmitted by the egg and not by sperm; thus, traits determined by the mitochondrial DNA are typically maternally inherited.
- iii. In plants, mitochondria and chloroplasts are transmitted in the ovule and not in the pollen; as such, mitochondria-determined and chloroplast-determined traits are typically maternally inherited.

Français

Compréhension durable (GRANDE IDÉE 3 — Stockage et transmission de l'information) : Les systèmes vivants stockent, récupèrent, transmettent et répondent à l'information essentielle aux processus vitaux.

Objectif d'apprentissage 5.4.A : Expliquer les écarts au modèle de Mendel concernant l'hérédité des caractères.

5.4.A.1 Les modes d'hérédité de nombreux caractères ne suivent pas les ratios prédits par les lois de Mendel et peuvent être identifiés par une analyse quantitative lorsque les ratios phénotypiques observés diffèrent statistiquement des ratios prédits.
- i. Les gènes situés sur le même chromosome sont considérés comme liés génétiquement. La probabilité que ces gènes liés se ségrègent ensemble lors de la méiose peut être utilisée pour calculer la distance cartographique (ou unités de carte) entre eux sur un chromosome. Ce calcul est appelé cartographie ou cartographie génétique.
- ii. La codominance se produit lorsque le phénotype des deux allèles est exprimé de sorte que l'hétérozygote présente un phénotype différent de celui de n'importe lequel des homozygotes.
- iii. L'Incomplete dominance (dominance incomplète) se produit lorsqu'aucun allèle d'un gène ne peut masquer l'autre, de sorte que le phénotype de l'hétérozygote est une version mélangée des phénotypes dominant et récessif.
5.4.A.2 Certains caractères, appelés caractères liés au sexe (liés X ou Y), sont déterminés par des gènes situés sur les chromosomes sexuels. Le mode d'hérédité des caractères liés au sexe peut souvent être prédit à partir de données, y compris les arbres généalogiques, indiquant les génotypes et phénotypes des parents et de la descendance.
- Exemples illustratifs pour EK 5.4.A.2 :
  - Les caractères liés au sexe (liés X ou Y) résident sur les chromosomes sexuels.
  - Les caractères liés au sexe (liés X ou Y) sont transmis à un taux plus élevé chez les individus XY que chez les individus XX.
  - Chez certaines espèces, la base chromosomique de la détermination du sexe ne repose pas sur les chromosomes X et Y (par ex., ZW chez les oiseaux, haplodiploïdie chez les abeilles).
5.4.A.3 La pléiotropie est un phénomène où l'expression d'un seul gène entraîne plusieurs caractères ou effets ; ces caractères ne ségrègent donc pas indépendamment.
5.4.A.4 Certains caractères résultent d'une hérédité non nucléaire.
- i. Les chloroplastes et mitochondries sont distribués aléatoirement aux gamètes et aux cellules filles ; ainsi, les caractères déterminés par l'ADN chloroplastique et mitochondrial ne suivent pas les règles simples de Mendel.
- ii. Chez les animaux, les mitochondries sont généralement transmises par l'ovule et non par le spermatozoïde ; ainsi, les caractères déterminés par l'ADN mitochondrial sont typiquement hérités de la mère.
- iii. Chez les plantes, les mitochondries et chloroplastes sont transmis par l'ovule et non par le pollen ; de ce fait, les caractères déterminés par les mitochondries et les chloroplastes sont typiquement hérités de la mère.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

Many traits do not follow simple dominance:

Incomplete dominance 不完全显性: heterozygotes are a blend (red × white → pink).
Codominance 共显性: both alleles show fully (AB blood type).
Multiple alleles, polygenic 多基因 traits (many genes, like height), pleiotropy (one gene, many effects), and sex-linked 伴性 genes (on the X chromosome) all give more complex ratios.

Worked example (chi-square test). To check whether real data fit a predicted ratio, use $\chi^2=\sum\dfrac{(o-e)^2}{e}$. A monohybrid cross predicts $3{:}1$, so of $80$ offspring you expect $60$ dominant and $20$ recessive, but you observe $55$ and $25$. Then $\chi^2=\dfrac{(55-60)^2}{60}+\dfrac{(25-20)^2}{20}=\dfrac{25}{60}+\dfrac{25}{20}=0.42+1.25=1.67$. With $1$ degree of freedom the critical value at $p=0.05$ is $3.84$; since $1.67<3.84$, we fail to reject the null hypothesis – the deviation is within chance.

Français

De nombreux traits ne suivent pas la dominance simple :

Le lien sexuel donne des résultats différents pour les fils et les filles

Dominance incomplète 不完全显性 : les hétérozygotes sont un mélange (rouge × blanc → rose).
Codominance 共显性 : les deux allèles s'expriment pleinement (groupe sanguin AB).
Les allèles multiples, les traits polygéniques 多基因 (beaucoup de gènes, comme la taille), la pléiotropie (un gène, plusieurs effets) et les gènes liés au sexe 伴性 (sur le chromosome X) donnent tous des ratios plus complexes.

Exemple résolu (test du khi-deux). Pour vérifier si les données réelles correspondent à un ratio prédit, utiliser $\chi^2=\sum\dfrac{(o-e)^2}{e}$. Un croisement monohybride prédit $3{:}1$, donc sur $80$ descendants, vous attendez $60$ dominants et $20$ récessifs, mais vous observez $55$ et $25$. Ensuite $\chi^2=\dfrac{(55-60)^2}{60}+\dfrac{(25-20)^2}{20}=\dfrac{25}{60}+\dfrac{25}{20}=0.42+1.25=1.67$. Avec $1$ degré de liberté, la valeur critique à $p=0.05$ est $3.84$ ; comme $1.67<3.84$, nous ne rejetons pas l'hypothèse nulle – l'écart est dû au hasard.

Vocabulary · ⁨Vocabulaire⁩ Train · ⁨Entrainer⁩

English · ⁨Anglais⁩	Chinese · ⁨Chinois⁩	Pinyin
Codominance/ˈkəʊdəmɪnəns/	共显性	gòng xiǎn xìng
polygenic/ˌpɒlɪˈdʒenɪk/	多基因	duō jī yīn
sex-linked/seks lɪŋkt/	伴性	bàn xìng

5.5

Environmental Effects on Phenotype · ⁨Effets environnementaux sur le phénotype⁩

Syllabus · ⁨Programme⁩

English

Enduring Understanding (BIG IDEA 4 — Systems Interactions): Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

Learning Objective 5.5.A: Explain how the same genotype can result in multiple phenotypes under different environmental conditions.

5.5.A.1 Environmental conditions influence gene expression and can lead to phenotypic plasticity (e.g., the ability of individual genotypes to produce different phenotypes).
- Illustrative examples for EK 5.5.A.1:
  - Height and weight in humans
  - Flower color based on soil pH
  - Seasonal fur color in arctic animals
  - Sex determination in reptiles
  - Effect of increased UV on melanin production in animals
  - Presence of the opposite mating type on pheromone production in yeast and other fungi

Français

Compréhension durable (GRANDE IDÉE 4 — Interactions des systèmes) : Les systèmes biologiques interagissent, et ces systèmes et leurs interactions présentent des propriétés complexes.

Objectif d'apprentissage 5.5.A : Expliquer comment le même génotype peut donner lieu à plusieurs phénotypes dans différentes conditions environnementales.

5.5.A.1 Les conditions environnementales influencent l'expression des gènes et peuvent conduire à la plasticité phénotypique (par exemple, la capacité des génotypes individuels à produire différents phénotypes).
- Exemples illustratifs pour EK 5.5.A.1 :
  - Taille et poids chez l'humain
  - Couleur des fleurs basée sur le pH du sol
  - Couleur saisonnière de la fourrure chez les animaux arctiques
  - Détermination du sexe chez les reptiles
  - Effet d'une augmentation des UV sur la production de mélanine chez les animaux
  - Présence du type de accouplement opposé sur la production de phéromones chez la levure et autres champignons

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Source : Description du cours et de l'examen AP College Board⁩

English

Phenotype is not set by genes alone – the environment also matters. Temperature, nutrition, and other factors can change how genes are expressed (a Himalayan rabbit's dark fur where it is cold, a plant's height with more sunlight). So identical genotypes can give different phenotypes in different conditions.

Français

Le phénotype n'est pas seulement déterminé par les gènes – l'environnement compte aussi. La température, la nutrition et d'autres facteurs peuvent changer l'expression des gènes (fourrure sombre du lapin himalayen où il fait froid, hauteur de la plante avec plus de soleil). Donc des génotypes identiques peuvent produire des phénotypes différents dans des conditions différentes.

5.5

Exam tips · ⁨Conseils d'examen⁩

English

Contrast mitosis (2 identical, full chromosome number) with meiosis (4 non-identical gametes, half the number).
Explain variation from crossing over, independent assortment, and random fertilisation.
Use the multiplication rule for dihybrid crosses (each gene's $3{:}1$ multiplied), and a chi-square test ($\chi^2=\sum\frac{(o-e)^2}{e}$) to judge observed vs expected ratios.
Keep genotype (the alleles) separate from phenotype (what you see) — $AA$ and $Aa$ can look the same.
Recognise non-Mendelian patterns: incomplete dominance, codominance, and sex linkage.

Français

Contraster la mitose (2 identiques, nombre complet de chromosomes) avec la méiose (4 gamètes non identiques, moitié du nombre).
Expliquer la variation due au crossing-over, à l'assortiment indépendant et à la fécondation aléatoire.
Utiliser la règle de multiplication pour les croisements dihybrides (multiplication des $3{:}1$ de chaque gène) et un test du chi-carré ($\chi^2=\sum\frac{(o-e)^2}{e}$) pour comparer les ratios observés aux ratios attendus.
Gardez le génotype (les allèles) séparé du phénotype (ce que vous voyez) — $AA$ et $Aa$ peuvent paraître identiques.
Reconnaître les modèles non mendéliens : dominance incomplète, codominance et liaison sexuelle.

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