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Les notions de génotype et de phénotype sont fondamentales en biologie et en génétique. Bien qu’ils soient étroitement liés, il existe de nombreuses différences entre génotype et phénotype, car ce sont deux termes qui font référence à des traits très différents qui caractérisent un être vivant. Alors que le terme génotype englobe la constitution génétique d’un individu , c’est-à-dire la nature de ses gènes, le phénotype est la manifestation externe dudit génotype, qui est une conséquence non seulement du génotype, mais d’autres facteurs qui sont généralement inclus dans le terme « environnement » générique. Ainsi, le phénotype est l’ensemble des traits observables d’un individu , soit à l’œil nu, soit par différentes méthodes d’analyse.
Pour mieux comprendre les différences entre phénotype et génotype, il est nécessaire de donner une définition plus complète de chaque terme.
définition du génotype
Le terme génotype vient de la combinaison des termes grecs genos , qui signifie naissance, et types , qui signifie marque. Bien que cela semble signifier « la marque » qu’un individu a depuis sa « naissance », ce n’est pas exactement comme ça. La partie du terme qui vient du grec genos désigne en fait les gènes, cette partie de la cellule d’où semblent « naître » les caractères héréditaires des êtres vivants. Le génotype est donc l’ensemble de toutes les versions particulières de tous les gènes qu’un individu possède depuis sa naissance .
Le génotype comprend tout le matériel génétique d’un individu, y compris les gènes qui sont exprimés, ceux qui ne le sont pas, les parties de la séquence d’ADN qui sont purement régulatrices et même les parties dont on ne sait pas encore à quoi elles servent.
Homozygote et hétérozygote : deux termes liés au génotype
À l’exception des gamètes, toutes les cellules des organismes diploïdes possèdent deux versions de tous leurs gènes, appelées allèles. Une population peut avoir plusieurs allèles pour un gène donné, mais l’individu n’en aura que deux. Les allèles particuliers qu’un individu possède peuvent être identiques ou différents, conduisant à deux versions pour chaque gène, homozygote ( mêmes allèles) et hétérozygote (allèles différents).
Les termes homozygote et hétérozygote sont strictement liés au génotype, mais pas nécessairement au phénotype. En effet, en cas de dominance complète, l’homozygote dominant et l’hétérozygote auront tous deux le même phénotype .
Définition du phénotype
Le terme phénotype vient également de deux termes grecs, dans ce cas Phainein qui signifie montrer et, encore une fois, types. Ainsi, le sens littéral du mot phénotype est « les marques qui sont montrées », ce qui dans ce cas coïncide avec le véritable concept du terme. En ce sens, le phénotype peut être défini comme l’ensemble des traits observables d’un individu. Au début, il se référait strictement aux comportements et traits observables à l’œil nu, tels que la couleur des yeux, la couleur des cheveux, la taille, etc., mais aujourd’hui, il a été élargi pour couvrir beaucoup plus. En fait, de nombreux facteurs qui sont maintenant considérés comme des traits phénotypiques sont liés à des caractéristiques qui ne peuvent être observées qu’indirectement, comme le groupe sanguin, qui nécessite un examen en laboratoire.
D’autres traits phénotypiques vont encore plus loin, se référant directement à l’expression de certaines protéines dans une lignée cellulaire, ou à la capacité ou non de métaboliser un certain glucide, par exemple.
Relation entre phénotype et génotype
Le phénotype et le génotype sont étroitement liés. La plupart des traits qui caractérisent une personne, par exemple, peuvent être transmis de génération en génération, et cette information est transmise avec les gènes. En fait, dans certains cas, le génotype détermine le phénotype. Cependant, ce n’est pas toujours le cas, car, en plus de la génétique, des facteurs environnementaux influencent également fortement le phénotype.
À titre d’exemple, considérons un chiot de race pure avec un pedigree impeccable qui remonte à 20 générations de champions d’expositions canines. Il est clair que cet individu a tout le potentiel génétique (c’est-à-dire le génotype) pour devenir un champion. Cependant, si le chiot n’est pas bien nourri (mauvaise nutrition), il n’atteindra pas la taille idéale et ne développera probablement pas une bonne structure osseuse et musculaire ou son pelage ne sera pas beau. De plus, si les personnes qui l’élèvent ne veillent pas à ce qu’il soit dans un environnement adapté, à l’abri des intempéries et dans un climat en fonction de son type de fourrure (facteurs environnementaux), il risque même de ne pas survivre jusqu’à l’âge adulte.
Examinons maintenant systématiquement les différences entre génotype et phénotype.
Différences entre génotype et phénotype
Génotype | phénotype |
Il vient du grec genos , qui signifie naissance, et tipos , qui signifie marque. | Il vient du grec Phainein qui signifie montrer, types , qui signifie marquer. |
Il fait référence à la séquence complète d’ADN d’un individu, avec sa combinaison particulière de versions de chaque gène (allèles). | Il fait référence à l’expression détectable ou mesurable du génotype d’un individu. Il comprend des traits tels que la taille, la couleur de la peau, le type de cheveux, le groupe sanguin, etc. |
Contient la collection de tout le matériel génétique avec les informations héréditaires d’un individu. | Contient l’ensemble de tous les traits directement ou indirectement observables qui caractérisent un individu. |
Il provient exclusivement de la combinaison du génotype des parents. | C’est une conséquence du génotype de l’individu et des facteurs environnementaux. |
Il ne peut être identifié ou déterminé que par une analyse génétique telle que le séquençage de l’ADN, la PCR et d’autres techniques. | Il peut presque toujours être déterminé directement ou indirectement par nos sens. Dans certains cas, des tests de laboratoire sont nécessaires pour pouvoir évaluer l’expression des protéines ou confirmer le métabolisme de certains nutriments, entre autres. |
Il se transmet héréditairement de génération en génération. | De nombreux traits phénotypiques sont héréditaires, mais beaucoup d’autres ne le sont que partiellement. |
Exemples illustrant la différence entre génotype et phénotype
Comme nous l’avons mentionné précédemment, le génotype comprend tous les gènes d’un individu, et il est irréaliste de penser qu’un exemple peut être donné montrant le génotype complet d’un individu. On peut en dire autant du phénotype. Au lieu de cela, les exemples suivants se concentrent sur un ou deux gènes et un ou deux traits à la fois.
couleur de fourrure de lapin
Le cas de la couleur du pelage du lapin est un exemple d’allèles multiples pour un même caractère (voir photographie initiale). Les lapins ont quatre allèles, qui sont :
- C + (La fourrure brune est la plus courante et domine toutes les autres).
- c ch (phénotype Chinchilla : pelage blanc avec pointes noires).
- c h (phénotype himalayen : corps blanc et extrémités noires).
- c (phénotype albinos).
Le génotype d’un lapin particulier est formé par la combinaison de deux des quatre allèles existants, il existe donc 16 génotypes différents possibles. De plus, il existe une relation de dominance entre certains allèles et une dominance incomplète dans d’autres cas.
À titre d’exemple, tous les génotypes C + C + , C + c ch , C + c h et C + c ont le même phénotype de fourrure brune, illustrant clairement la différence entre génotype et phénotype.
la couleur des souris
La couleur sauvage du pelage des souris est brune et est déterminée par l’allèle A de leur gène respectif. L’allèle récessif produit des souris noires. Cependant, aucune de ces couleurs ne sera observée si la souris possède deux allèles récessifs pour un deuxième gène (C) responsable de la production de pigmentation chez la souris. Dans ce dernier cas, la souris sera albinos. Ceci est un exemple d’épistasie, et le résultat est qu’il existe neuf génotypes différents qui déterminent la couleur du pelage, mais seulement 3 phénotypes :
Génotype | phénotype | Génotype | phénotype |
AACC | Brun | aacc | Albion |
AACc | Brun | aaCC | Noir |
AAcc | Albinos | aacc | Noir |
AaCC | Brun | aacc | Albinos |
AaCc | Brun |
groupes sanguins
Un exemple clair de la différence entre génotype et phénotype est les groupes sanguins chez l’homme. . En termes de génotype, nous avons tous deux copies du gène, que ce soit l’allèle I A , I B et i. Deux d’entre eux sont codominants (I A et I B ) tandis que l’autre est récessif (i).
Vous trouverez ci-dessous tous les génotypes possibles pour le groupe sanguin, ainsi que leur phénotype respectif :
Génotype | Hétérozygote/Homozygote | phénotype |
je un je un | homozygote | Sang de type A |
Je A Je B | hétérozygote | Groupe sanguin AB |
je un je | hétérozygote | sang de type A |
je b je b | homozygote | Sang de type B |
je b je | hétérozygote | Sang de type B |
ii | homozygote | Sang de type 0 (nommé « zéro », pas avec la lettre O) |
Ici l’une des différences entre génotype et phénotype peut être observée et c’est que, alors que le phénotype est facile à déterminer par une simple prise de sang (c’est un caractère observable), seuls les phénotypes AB et 0 sont révélateurs du génotype, alors que dans les deux autres cas, il est impossible de déterminer s’il s’agit d’un individu hétérozygote ou homozygote sans procéder à une analyse génétique ou sans observer la descendance.