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V V K Fig. 28. — Explication chromosomique du linkage dans le

croisement drosophile grise, ailes longues (facteurs G et L dans un même chromosome) x dr. noire, ailes vestigial (facteurs n et v dans un même chromosome).

mâle F, (GnLo) et le parent (nnvv), on obtient une descendance formée seulement de deux catégories d'individus : 50 p. 100 de gris long et 50 p. 100 de

noir vestigial, Cela veut dire que l'hybride «œ n’a produit que deux sortes de gamètes (GL et nv) au lieu de quatre, qu'il n’y a pas eu le chassé-croisé: habituel de caractères aboutissant aux combinaisons nouvelles qui seraient ici Gv et nL, autrement dit qu’il y a eu liaison absolue entre G et ZL, caractères d’une des races et n et v, caractères de l’autre race. Cette liaison se comprend aisément si l’on admet que G et Z, ou leurs allélomorphes n et v, sa trouvaient localisés dans une seule et même paire de chromosomes.

On pourrait cependant objecter que la liaison entre les facteurs envisagés dépend, non de ce qu'ils sont localisés dans une même unité morphologique, mais de ce qu'ils présentent entre eux une certaine affinité, d'ordre physique ou chimique. Rien n’empêche de penser que G et Z d’une part, n et v d'autre part, seraient liés l’un à l’autre par un phénomène d'attraction ou, inversement, qu’il y aurait répulsion entre G et v ainsi qu'entre n et Z,, puisque ces facteurs ne se trouvent jamais ensemble dans les gamètes de l'hybride.

Mais l'expérience montre que l'on ne saurait faire état de semblables attractions ou répulsions. Croisons, en effet, deux races de drosophiles, présentant les mêmes facteurs, mais groupés différemment, c'est-à-dire une race grise, ayant cette fois des ailes véstigial, et non des ailes longues, avec une race noire, ayant des ailes longues et non plus des ailes vestigial. L'hybride F,; a encore la même constitution génotypique (Gv X nL — GnLv) et le même aspect phénotypique, gris long.

Quels gamètes va former cet hybride F, ? Croisons, pour le savoir, un hybride mâle GnLv avec une femelle de la race doublement récessive nnvv. La des-

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Fig. 29. — Explication chromosomique du linkage dans le croisement drosophile grise vestigial (G et v dans un même chromosome) x dr. noire longue (n et L dans un même chromosome).

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cendance est cette fois formée de 50 p. 100 de gris vestigial et 50 p. 100 de noirs longs. Cela veut dire que l'hybride n’a formé que deux sortes de gamètes

Gv et nL ; mais nous voyons aussitôt qu'il y a maintenant liaison entre G et v d'une part, entre n ef L d'autre part, c’est-à-dire précisément entre les facteurs qui, dans l'expérience précédente, se comportaient comme étant le siège d’une répulsion réciproque.

Cette constatation est, à mon sens, tout à fait fondamentale. Elle montre que l'association entre facteurs est indépendante de leur nature propre ; cette liaison dépend uniquement de l’ordre dans lequel ces facteurs ont été introduits par les parents, dans le croisement. Si les parents sont G L et n v, l'association a lieu entre G et L et entre n et v. Si, inversement, les parents sont Gv et n£L, l'association se manifeste entre G et v et entre n et L. Nul fait ne peut mieux établir que la liaison entre facteurs n'est pas un phénomène d'affinité chimique, ni d'attraction physique, mais résulte d'une association à l’échelle morphologique.

Cette association d'ordre morphologique, les chromosomes nous en fournissent une parfaite représentation. Dans le premier croisement (fig. 28), l'hybride F, possède une paire hétérogène de chromosomes, dont l’un venant d’un parent renferme Îles gènes G et Z et dont l’autre, apporté par l’autre parent, contient les gènes n et v. Lors de la disjonction de cette paire, un gamète reçoit le chromosome G L, l’autre gamète le chromosome nv.

Dans le deuxième croisement, la paire de chromosomes de l'hybride est formée d'un chromosome Gv et d'un chromosome nL ; ses gamètes seront aussi seulement de deux sortes : Gv et nL (fig. 29;.

CUVENOT, L'Hérédité, 2°) édit, 8

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Grâce à la richesse en races de la drosophile, les auteurs américains ont pu entreprendre une étude extrêmement féconde de ces phénomènes d’association entre facteurs. Il existe toute une série de gènes qui se montrent également liés aux facteurs noir ou vestigial que nous avons pris pour point de départ. Tels sont les facteurs qui, “ous l’état allélomorphe caractéristique dés mutations, déterminent l'apparition des particularités appelées aptérisme, ailes en arcs, ailes tronquées, ailes ballonnées, œil teinte crème If, œil pourpre, etc. Tous ces gènes sont unis entre eux, sont en niême temps liés au facteur noir ou au facteur vestigial ou à tous les deux. Ïls passent ensemble dans les gamètes et forment ainsi un même groupe génétique, c'est-à-dire, d'après l'hypothèse chromosomique, sont localisés dans un même chromosome. |

Or — et ceci constitue une nouvelle preuve de la théorie chromosomique — de même que la drosophile renferme 4 paires de chromosomes, de même jés 300 à 350 gènes bien connus se trouvent répartis, d'après le phénomène d'association, en 4 groupes indépendants.

Un premier groupe contient environ 60 facteurs, parmi lesquels ceux qui déterminent les yeux barred, cerise, chrome, éosine, vermillon, blanes, les ailes rudimentaires, miniature, en massue, l'abdomen anormal, les couleurs jaune, sable, etc. Or, tous ces facteurs qui se montrent liés les uns aux autres, dan:

les croisements les plus divers, suivent tous —- et seulement ceux-là — le mode de l'hérédité liée au sexe, c'est-à-dire montrent une répartition parallèle à la distribution du chromosome X. Ils ont done pu être considérés comme localisés dans cet hétérochromosome.

Un deuxième groupe comprend environ 90 facteurs qui sont associés entre eux et qui suivent les lois habituelles de l’hérédité mendélienne non liée au sexe. C’est le groupe auquel appartiennent les facteurs noir et vestigial que j'ai pris précédemment comme exemples. On peut penser que ces facteurs sont localisés dans une des paires de longs chromosomes.

Un troisième groupe, correspondant sans doute à l’autre paire de longs chromosomes, renferme près de 100 facteurs parmi lesquels ceux qui déterminent les yeux roses, rugueux, safranine, les ailes intensément tronquées, les couleurs ébène, sépia, l'absence d'épines, les ocelles blancs, etc. (1).

Enfin, un quatrième groupe, pour lequel on ne connaît jusqu'à présent que trois facteurs (absence d'yeux, glabre, « bent »), correspond certainement à la quatrième paire de petits chromosomes arrondis.

Cette localisation des facteurs du quatrième groupe dans la paire de petits chromosomes a pu être démontrée, grâce à la découverte par BRIDGES (3, 1922) d'une race à faible pilosité qui ne contient qu'un seul de ces chromosomes punctiformes au lieu de

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(1) Je n'ai pas tenu compte, dans les chiffres indiqués, d’une centaine de facteurs n’ayant pas d’effet morphologique visible (facteurs léthals, f. modificateurs du crossing-over).

deux. Les croisements montrent qu'il y a formation de deux sortes de gamètes, les uns avec, les autres sans Ce chromosome. On a pu alors suivre aisément le parallélisme entre la distribution des facteurs du quatrième groupe (eyeless) et la répartition de l'unique chromosome. BRIDGES a également découvert une autre race qui possède ce chromosome à l’état triple. -Il y a alors des gamètes qui ont 2 chromosoines, d’autres qui n'en possèdent qu'un. Les croisements montrent qu'il n’y a plus, à la deuxiènic génération, ségrégation suivant le rapport 3 : Î. mais suivant la proportion 26 : 1 qui est précisément celle que l’on peut calculer d’après l’anomalie de répartition de ces chromosomes.

Il y a donc coïncidence entre le nombre des groupes factoriels et celui des paires chromosomiques et, dans une certaine mesure, entre le nombre des facteurs connus pour chaque groupe et les dimensions relatives des chromosomes de chaque paire.

Ces constatations pourront sans doute être étendues à d’autres organismes. C. METZ (1, 1914-16) a fait connaître le nombre de chromosomes d’autres espèces de drosophiles (fig. 30). Les unes, telles que D. simulans, ont quatre paires comme D. melanogaster ; D. earlei de Cuba, D. willistoni en possèdent, 3 paires ; D. obscura en offre 5 paires” DArepleta, D. virilis ont 6 paires de chromosomes. Or, dans des élevages de D. virilis ont déjà apparu 36 mutations (METZ, 3, 5, 1918-20 ; MErz, Moses et MA- SON, 1923) correspondant à autant de facteurs génétiques qui se montrent répartis en 6 groupes (1‘ groupe, lié au sexe, 18 facteurs ; 2°, 4gènes#3 54

CEMEAT)

0850000 :10/10iacteur) demêème que l'animal à 5 paires de grands chromosomes et une 6° très petite. STURTEVANT (5, 6, 1920-21) a obtenu 41 muta-

Fig. 30. — Chromosomes de diverses espèces de drosophiles : a, D. simulans; b, D. willistoni; ce, D. virilis; d, D. obscura (d’après Mor&AN).

tions de D. simulans: 17 sont associées en un 1° groupe et suivent l'hérédité liée au sexe ; 12 appartiennent à un deuxième groupe et 12 à un troisième. Or, l'animal a 3 paires de grands chromosomes dont un

X et une paire de très petits chromosomes n'ayant sans doute pas encore présenté de mutations. Il faut d'ailleurs se souvenir que, chez D. melanogaster. le 4 groupe, correspondant au petit chromosome, ne comprend encore que trois facteurs génétiques apparus tardivement, sur plus de 350 mutations de cette espèce.

Chez D, willistoni qui a 3 paires de chromosomes, on connaît (LANGEFIELD et METZ, 1922) 50 mutations qui sont précisément associées en trois groupes. Chez D. obscura qui possède 5 paires de chromosomes, il a été trouvé 32 mutations qui se trouvent réparties en 9 groupes.

Il est évident que si l’on peut montrer que, pour un certain nombre d'organismes n'ayant pas le même nombre de chromosomes, il y a toujours parallélisme entre le nombre des groupes et celui des paires chromosomiques, ce fait équivaudra à une véritable démonstration de la valeur de l'hypothèse chromosomique (MORGAN, 15, 1922).

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Il est maintenant nécessaire d'envisager de plus près les relations entre les gènes et les chromosomes au point de vue de leur valeur respective en tant qu'unités. Si l’on considère que Fensemble des faits qui précèdent autorise à admettre la localisation des facteurs dans les chromosomes, le phénomène de ségrégation indépendante peut alors être exprimé en disant que les facteurs subissent la disjonction indépendante, lorsqu'ils appartiennent à des paires

chromosomiques différentes, tandis qu'ils sont liés entre eux lorsqu'ils se trouvent dans une même paire chromosomique. Or, comme c’est la ségrégation indépendante qui permettait seule de considérer les gènes comme des unités, cela revient à dire que les gènes ne se comportent en apparence comme des unités que parce qu'ils font partie d'unités différentes, c'est-à-dire de chromosomes différents. Lorsqu'ils sont dans une même unité chromosomique, ils ne se disjoignent plus indépendamment, c'est-à-dire ne se comportent plus comme des unités. Autrement dit, {4 seule unilé mise en évidence par la ségrégation indé-pendante serail le chromosome et non le gène luimême.

La question se pose alors de savoir si le chromosome doit être envisagé comme un toul, pouvant subir de nombreuses modifications se traduisant par autant de caractères unités, ou s’il est lui-même formé d'unités plus petites, les gènes ou facteurs. II a, à ce point de vue, une certaine antinomie entre l'interprétation factorielle el la conception chromosomique.

Sans doute, le fait qu’un même groupe factoriel correspond à plusieurs caractères unités pouvant se présenter isolés ou associés par deux, par trois, suivant toutes les combinaisons possibles est une forte présomption en faveur de l’idée que ces caractères correspondent bien à autant d'unités factorielles, Mais la démonstration de l'existence de ces unités génétiques, supposées localisées dans une même unilé chromosomique, résulte surtout d'une sorte de ségrégation d'un type très spécial que l’on n'observe que

chez les temeiles, dans le cas des drosophiles, et que l’on a nommée « crossing over » ou recombinaison.

Si nous répétons les expériences qui nous ont servi à établir la notion de « linkage » entre facteurs, en croisant une femelle hybride F, GL nv (parents GL et nv) avec un parent double récessif nnvv, on constate que la descendance est formée de :

41,5 p. 100 de gris longs ;

AT OUR --AMAENTNOITSNVESLLAIalS 85 — de gris vestigial 85 — de noirs longs.

L'association entre les facteurs apportés par chacun des parents (gris et long ; noir et vestigial) n’est

donc plus absolue, mais correspond seulement à la

majorité des cas. Les gamètes de la femelle ont bien été, pour la plupart, gris long et noir vestigial, mais quelques-uns ont reçu gris et vestigial d'une part, noir et long de l’autre, c'est-à-dire possèdent uns constitution génotypique correspondant à des combinaisons factorielles nouvelles.

Cependant il ne s’agit pas là d'un phénomène de ségrégation indépendante, car l'association entre facteurs, pour n'être plus totale, n’en présente pas moins les mêmes caractéristiques. Si, en effet, on refait ie croisement en prenant, comme hybride F,, une femelle, dont les parents étaient cette fois gris vestigial et noir long, on constate que c'est à ces nouveaux groupements de gènes que correspond la liai-

son entre facteurs. La descendance est en effet formée de

41,5 p. 100 de gris vestigial ;

41,5 — de noirs longs :

89 — de gris longs ; 8,9 — de noirs vestigial.

Si l’on compare ce résultat à celui du croisement précédent, on voit que ce qui est la règle dans un cas (associations gris long, noir vestigial) devient l’exception dans l’autre cas et réciproquement. Ici encore la liaison dépend donc de la façon dont les facteurs étaient réunis chez les parents, mais, contrairement à ce qui se passait lors de la formation des gamètes du mâle, cette liaison n'est plus que partielle lorsqu'il s’agit de la formation des ovules. Il est enfin nécessaire de noter que la proportion des gamètes femelles présentant le phénomène de nouvelle combinaison génétique ou recombinaison reste la même dans les deux sens, ce qui indique l'existence d'uu mécanisme précis dont il reste à trouver la signification.

Si l'association des facteurs résulte de leur localisation dans un même chromosome d'une certaine paire, la rupture de cette association avec recombinaison ne peut provenir que d'un échange de parties entre les deux chromosomes de la paire hétérogène de l’hybride. C’est cette hypothèse que TH.-H. Mor- GAN et ses collaborateurs ont proposée sous le norn de crossing-over. Klle consiste à penser que dans hybride GLnv, dont la paire de chromosomes hétérogène est formée d’un chromosome GL venant d’un

parent et d'un chromosome nv apporté par l'autre parent, ies deux chromosomes peuvent échanger des parties, comme l'indique le schéma (fig. 31), si bien qu'il y aurait formation de chromosomes nouveaux Gv et nl. Quant à la raison pour laquelle la plupart des chromosomes passent dans les gamètes sans avoir présenté ce phénomène, je l’indiquerai plu: loin en examinant plus en détail le mécanisme du « Crossing-Over ».

Grâce à un heureux hasard, la liaison absolue, chez le mêle de drosophile, nous a permis d'établir l’existence des faits d'associations entre facteurs qui ont

G je G n L le V e\L Fice. 31. — Schéma du crossing-over entre les chromosomes

GL et nv, aboutissant aux recombinaisons Gv et nL.

une telle importance au point de vue chromosomique. Par contre, l'existence de recombinaisons chez la femelle montre que même les facteurs liés entre eux sont susceptibles d’une ségrégation indépendante, c'est-à-dire ont bien, eux aussi, la valeur d'unités. 11 y a donc des unités, les gènes ou facteurs, et des groupements d'unités, considérés dans la théorie comme étant les chromosomes.

L'association entre facteurs, établie avec tant de netteté chez la drosophile, à été retrouvée, absolue ou partielle, chez d'autres organismes. TANAKA (1,