Mendel, le moine aux petits pois qui découvre les lois de l’hérédité
Jeunesse et études de Gregor Mendel 
Expériences et théories 
Vers 1854, Mendel a commencé à rechercher la transmission des traits héréditaires chez les hybrides de plantes. À l’époque des études de Mendel, c’était un fait généralement accepté que les traits héréditaires de la progéniture de toute espèce n’étaient que le mélange dilué de tous les traits présents chez les «parents». Il était également communément admis qu’au fil des générations, un hybride reviendrait à sa forme d’origine, ce qui impliquait qu’un hybride ne pouvait pas créer de nouvelles formes. Cependant, les résultats de ces études étaient souvent faussés par la période de temps relativement courte pendant laquelle les expériences ont été menées, alors que les recherches de Mendel se sont poursuivies sur huit ans (entre 1856 et 1863) et ont impliqué des dizaines de milliers de plantes individuelles. 
Mendel a choisi d’utiliser des pois pour ses expériences en raison de leurs nombreuses variétés distinctes et parce que la progéniture pouvait être produite rapidement et facilement. Il a croisé des plantes de pois qui avaient des caractéristiques clairement opposées – hautes avec courtes, lisses avec ridées, celles contenant des graines vertes avec celles contenant des graines jaunes, etc. – et, après avoir analysé ses résultats, est parvenue à deux de ses conclusions les plus importantes : de ségrégation, qui a établi qu’il existe des traits dominants et récessifs transmis au hasard des parents à la progéniture (et a fourni une alternative à l’héritage mixte, la théorie dominante de l’époque), et la loi de l’assortiment indépendant, qui a établi que les traits étaient transmis indépendamment des autres traits du parent à la progéniture. Il a également proposé que cette hérédité suive des lois statistiques fondamentales.
En 1865, Mendel a donné deux conférences sur ses découvertes à la Natural Science Society de Brno, qui a publié les résultats de ses études dans leur journal l’année suivante, sous le titre Experiments on Plant Hybrids. Mendel a peu fait pour promouvoir son travail, cependant, et les quelques références à son travail de cette période ont indiqué qu’une grande partie avait été mal comprise. On pensait généralement que Mendel n’avait montré que ce qui était déjà communément connu à l’époque – que les hybrides finissaient par revenir à leur forme d’origine. L’importance de la variabilité et ses implications évolutives ont été largement négligées. De plus, les découvertes de Mendel n’étaient pas considérées comme étant généralement applicables, même par Mendel lui-même, qui supposait qu’elles ne s’appliquaient qu’à certaines espèces ou types de traits. Bien sûr, son système s’est finalement avéré être d’application générale et est l’un des principes fondamentaux de la biologie.
La génétique
Gregor Mendel est surtout connu pour son travail avec ses plants de pois dans les jardins de l’abbaye. Il a passé environ sept ans à planter, élever et cultiver des plants de pois dans une partie expérimentale du jardin de l’abbaye qui a été commencée par l’abbé précédent. Grâce à une tenue de registres méticuleuse, les expériences de Mendel avec des plants de pois sont devenues la base de la génétique moderne. Mendel a choisi les pois comme plante expérimentale pour de nombreuses raisons. Tout d’abord, les plants de pois demandent très peu de soins extérieurs et poussent rapidement. Ils ont également des organes reproducteurs mâles et femelles, de sorte qu’ils peuvent soit se polliniser de manière croisée, soit s’auto-polliniser. Peut-être plus important encore, les plants de pois semblent présenter l’une des deux seules variations de nombreuses caractéristiques. Cela a rendu les données beaucoup plus claires et plus faciles à utiliser.
Les premières expériences de Mendel se sont concentrées sur un trait à la fois et sur la collecte de données sur les variations présentes sur plusieurs générations. Celles-ci ont été appelées expériences monohybrides . Il a étudié un total de sept caractéristiques. Ses découvertes ont montré qu’il y avait certaines variations qui étaient plus susceptibles d’apparaître par rapport aux autres variations. Lorsqu’il a élevé des pois de race pure de différentes variations, il a découvert que dans la génération suivante de plants de pois, l’une des variations disparaissait. Lorsque cette génération a été laissée à l’auto-pollinisation, la génération suivante a montré un rapport de 3 à 1 des variations. Il a appelé celle qui semblait manquer à la première génération filiale « récessive » et l’autre « dominante », car elle semblait cacher l’autre caractéristique. Ces observations ont conduit Mendel à la loi de ségrégation. Il a proposé que chaque caractéristique soit contrôlée par deux allèles, l’un de la plante « mère » et l’autre de la plante « père ». La progéniture montrerait la variation pour laquelle elle est codée par la dominance des allèles. S’il n’y a pas d’allèle dominant, la progéniture présente la caractéristique de l’allèle récessif. Ces allèles sont transmis au hasard lors de la fécondation.
Lien vers l’évolution
Le travail de Mendel n’a été vraiment apprécié que dans les années 1900, longtemps après sa mort. Mendel avait inconsciemment fourni à la Théorie de l’Evolution un mécanisme pour la transmission des traits lors de la sélection naturelle. En tant qu’homme de fortes convictions religieuses, Mendel n’a pas cru à l’évolution au cours de sa vie. Cependant, son travail a été ajouté à celui de Charles Darwin pour constituer la synthèse moderne de la théorie de l’évolution. Une grande partie des premiers travaux de Mendel en génétique a ouvert la voie aux scientifiques modernes travaillant dans le domaine de la microévolution.
Mendel, Darwin et Galton
Mendel a vécu à peu près à la même époque que le naturaliste britannique Charles Darwin (1809 – 1882) et beaucoup ont fantasmé sur une synthèse évolutive historique de la sélection naturelle darwinienne et de la génétique mendélienne au cours de leur vie. Mendel avait lu une traduction allemande de Darwin’s Origin (comme en témoignent les passages soulignés dans la copie de son monastère), après avoir terminé ses expériences mais avant de publier son article. Certains passages de l’article de Mendel sont de caractère darwinien, preuve que L’Origine des espèces a influencé l’écriture de Mendel. Darwin n’avait pas de copie de l’article de Mendel, mais il avait un livre de Focke avec des références à celui-ci. Le grand expert en L’hérédité à cette époque était le demi-cousin de Darwin, Francis Galton, qui avait des compétences mathématiques qui manquaient à Darwin et aurait peut-être été capable de comprendre le papier s’il l’avait vu. Quoi qu’il en soit, la synthèse évolutive moderne n’a commencé que dans les années 1920, époque à laquelle les statistiques étaient devenues suffisamment avancées pour faire face à la génétique et à l’évolution. L’historien de l’évolution, Peter J. Bowler, a soutenu que cela n’aurait pas beaucoup d’importance si Darwin ou même Galton avaient lu Mendel, car même Mendel n’essayait pas de faire valoir que ses rapports observés étaient universels (il les considérait comme un cas particulier). En tout cas, Darwin et la plupart de ses contemporains considéraient l’hérédité comme une question mieux résolue par l’observation du développement cellulaire – l’embryologie en particulier – et n’auraient probablement pas été en mesure d’apprécier les incursions entre l’évolution et ce qui deviendrait la génétique (et en effet ils n’ont été appréciés qu’au début du 20e siècle).
Bases de la génétique
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi vous aviez la même couleur d’yeux que votre mère ou la même couleur de cheveux que votre père ? La génétique est l’étude de l’héritage ou de l’hérédité. La génétique aide à expliquer comment les traits sont transmis des parents à leurs petits. Les parents transmettent des traits à leurs petits par transmission génétique. Les gènes sont situés sur les chromosomes et sont constitués d’ADN. Ils contiennent des instructions spécifiques pour la synthèse des protéines.
Ressources de base en génétique 
Comprendre certains concepts génétiques peut être difficile pour les débutants. Vous trouverez ci-dessous plusieurs ressources utiles qui vous aideront à comprendre les principes génétiques de base.
Héritage des gènes
Dominance génétique : découvrez les différences entre la dominance génétique complète, la codominance et la dominance incomplète.
La loi de ségrégation de Mendel : Les principes qui régissent l’hérédité ont été découverts par un moine nommé Gregor Mendel dans les années 1860. L’un de ces principes s’appelle maintenant la loi de ségrégation de Mendel.
Loi de Mendel sur l’assortiment indépendant : Ce principe d’hérédité formulé par Gregor Mendel stipule que les traits sont transmis à la progéniture indépendamment les uns des autres.
Héritage polygénique : L’héritage polygénique est l’héritage de traits tels que la couleur de la peau, la couleur des yeux et la couleur des cheveux qui sont déterminés par plus d’un gène.
Traits liés au sexe : L’hémophilie est un exemple de trouble courant lié au sexe qui est un trait récessif lié à l’X.
Gènes et chromosomes 
Mutations génétiques : Une mutation génétique est tout changement qui se produit dans l’ADN. Ces changements peuvent être bénéfiques, avoir un certain effet ou être gravement préjudiciables à un organisme.
Quatre caractéristiques mignonnes causées par des mutations génétiques : Saviez-vous que des caractéristiques mignonnes telles que des fossettes et des taches de rousseur sont causées par des mutations génétiques ? Ces traits peuvent être hérités ou acquis.
Recombinaison génétique : Dans la recombinaison génétique, les gènes sur les chromosomes sont recombinés pour produire des organismes avec de nouvelles combinaisons de gènes.
Anomalies des chromosomes sexuels : Les anomalies des chromosomes sexuels surviennent à la suite de mutations chromosomiques provoquées par des mutagènes ou de problèmes survenant au cours de la méiose.
Gènes et synthèse de protéines 
Comment fonctionne la transcription de l’ADN ? : La transcription de l’ADN est un processus qui implique la transcription de l’information génétique de l’ADN à l’ARN. Les gènes sont transcrits afin de produire des protéines.
Traduction : Rendre la synthèse des protéines possible : La synthèse des protéines est réalisée par un processus appelé traduction. En traduction, l’ARN et les ribosomes travaillent ensemble pour produire des protéines.
Mitose et méiose
Réplication de l’ADN : La réplication de l’ADN est le processus de copie de l’ADN dans nos cellules. Ce processus est une étape nécessaire de la mitose et de la méiose.
Le cycle cellulaire de croissance : les cellules se développent et se reproduisent à travers une série ordonnée d’événements appelés cycle cellulaire.
Guide étape par étape de la mitose : Ce guide des phases de la mitose explore la reproduction des cellules. Lors de la mitose, les chromosomes sont dupliqués et répartis équitablement entre deux cellules filles.
Étapes de la méiose : Ce guide étape par étape des phases de la méiose fournit des détails sur les événements qui se produisent à chacune des étapes de la méiose I et de la méiose II.
7 différences entre la mitose et la méiose : Les cellules se divisent soit par le processus de la mitose, soit par celui de la méiose. Les cellules sexuelles sont produites par la méiose, tandis que tous les autres types de cellules du corps sont produits par la mitose.
La reproduction
Les gamètes : les éléments constitutifs de la reproduction sexuée : Les gamètes sont des cellules reproductrices qui s’unissent lors de la fécondation pour former une nouvelle cellule appelée zygote. Les gamètes sont des cellules haploïdes, ce qui signifie qu’elles ne contiennent qu’un seul ensemble de chromosomes.
Cellules haploïdes : gamètes et spores : une cellule haploïde est une cellule qui contient un ensemble complet de chromosomes. Les gamètes sont des exemples de cellules haploïdes qui se reproduisent par méiose. 
Comment se produit la reproduction sexuée : La reproduction sexuée est un processus par lequel deux individus produisent une progéniture avec des traits génétiques des deux parents. Il s’agit de l’union des gamètes.
Types de fécondation dans la reproduction sexuée : La fécondation implique l’union de cellules sexuelles mâles et femelles, ce qui entraîne la production d’une progéniture avec un mélange de gènes hérités.
Parthénogenèse et reproduction sans fécondation : La parthénogenèse est un type de reproduction asexuée qui ne nécessite pas la fécondation d’un ovule femelle. Les plantes et les animaux se reproduisent de cette manière.
Qu’est-ce que la reproduction asexuée ? : Dans la reproduction asexuée, un individu produit une progéniture génétiquement identique à lui-même. Les formes courantes de reproduction asexuée comprennent le bourgeonnement, la régénération et la parthénogenèse.
Recherche sur les pois 
Le travail de Mendel le plus important et qui a garanti sa reconnaissance, est l’étude réalisée sur les pois. Ses résultats ont été présentés en deux séances à la Société d’histoire naturelle de Brunn, en 1865. Bien qu’il s’agisse d’un ouvrage largement connu de nos jours, sa reconnaissance n’a eu lieu que 35 ans après sa publication, lorsque des chercheurs européens (Hugo de Vries, Carl Correns et Erich Tschermak-Seysenegg) ont redécouvert l’étude de manière indépendante en recherchant dans les bibliographies les éléments susceptibles d’étayer leurs propres idées sur l’hérédité. Mendel a même envoyé ses travaux à plusieurs de ses pairs, dont Charles Darwin, mais n’a reçu aucune attention. Mendel est mort le 6 janvier 1884, avant d’avoir reçu la reconnaissance qui lui était due. Dans le monastère où il vivait, Mendel a mené ses célèbres études sur les pois, qui ont duré environ sept ans. Dans ses travaux, le chercheur a analysé sept caractéristiques de la plante : la forme des graines, leur couleur, la forme des gousses, leur couleur, la hauteur de la plante, la couleur des fleurs et la position des fleurs sur la plante. Mendel a effectué des croisements et a analysé la progéniture très soigneusement et selon des critères scientifiques. Il a également analysé ses résultats de manière mathématique, à une époque où cette association entre les mathématiques et la biologie n’était pas courante.
Les lois de Mendel
À son époque, on ne connaissait pas les processus tels que la méiose et la mitose, l’ADN et les chromosomes, et il a cependant pu comprendre qu’il existait des facteurs garantissant l’hérédité, même sans connaître ces processus.
(1). La première loi de Mendel ou loi de la ségrégation des facteurs : chaque caractère est déterminé par une paire de facteurs qui se ségrégent lors de la formation des gamètes, dans lesquels ils se présentent en une seule dose.
(2). La deuxième loi de Mendel ou loi de la ségrégation indépendante : les facteurs déterminant les différents caractères sont distribués indépendamment aux gamètes et se combinent au hasard.
Mendel contre Darwin : Un choc des titans
Au cours de l’histoire, les relations entre les scientifiques de renom ont parfois été tout sauf sans friction. C’est exactement ce qui s’est passé avec les deux pères fondateurs de la biologie moderne, Mendel et Darwin. Bien qu’aujourd’hui nous associions Darwin à l’évolution et Mendel à l’héritage génétique, Darwin a tenté d’éclaircir les mystères de l’héritage, tandis que Mendel étudiait les phénomènes d’évolution. Et c’est à cette intersection entre leurs lignes de recherche que certains désaccords sont apparus. Clarifier ce qui s’est passé présente un intérêt non seulement historique, mais aussi scientifique, car cela peut nous éclairer sur ce qui fait que certaines théories s’imposent alors que d’autres sont criminellement négligées
.Mendel et l’évolution
Darwin a publié « On The Origin of Species » en 1858. Mendel a lu la deuxième édition allemande de l’ouvrage de Darwin en 1863 et a publié « Experiments on Plant Hybrids » en 1866. Dans cet ouvrage, il détaillait ses expériences d’hybridation impliquant des plants de pois et d’autres espèces végétales, sur la base desquelles il développait ses théories sur la manière dont les plantes héritent des caractères, et tentait d’expliquer comment ces mécanismes étaient, d’une manière ou d’une autre, liés à l’évolution. Ainsi, dans les paragraphes d’introduction, il incluait une phrase défendant les expériences détaillées, telles que celles qu’il avait menées, qui semblaient être « la seule manière correcte d’atteindre enfin la solution d’une question dont la signification pour l’histoire évolutive des formes organiques ne peut être sous-estimée. » Et dans tout le reste de son texte, il n’a cessé d’utiliser des termes comme « évolué » ou « développement évolutif ». En ce sens, il convient de noter que, dans le dernier chapitre du livre Remarques finales, il écrit : « Cette circonstance est particulièrement importante pour l’histoire évolutive des plantes, car les hybrides constants acquièrent le statut de nouvelles espèces ».
Résumé et inférences
Nous pouvons voir le lien de Mendel avec Darwin en particulier, et l’évolution en général, sous deux angles : premièrement, les environnements intellectuels qui ont contextualisé ses activités scientifiques, et deuxièmement, son propre point de vue à travers ses écrits et ses annotations de livres. Au regard de la première perspective, Mendel baigne dans des environnements intellectuels très favorables à l’évolution durant toutes ses années scientifiquement productives, et à Darwin à partir de 1863. Au regard de la seconde perspective, les écrits de Mendel révèlent l’influence de ces environnements, notamment de Darwin, Unger et Nägeli.
Le souvenir de Schindler des manuscrits que Mendel a retardé la publication par peur des « ennemis cléricaux » peut éclairer une question flagrante : pourquoi Mendel a-t-il apparemment inclus dans ses publications des références voilées à Darwin, Unger et Nägeli sans les nommer ? Tous les trois étaient célèbres à l’époque pour leurs vues évolutionnistes, Darwin et Unger subissant une diffamation publique de la part de membres éminents du clergé, ce dernier dans un forum dont Mendel a été témoin. La formulation contextuelle dans les articles de Mendel est telle que les omissions de noms ne sont pas flagrantes. Les autres naturalistes lisant les articles de Mendel auraient su à qui il faisait référence, mais les individus sans nom ne seraient pas évidents pour quelqu’un qui ne connaît pas la science pertinente. Cela a peut-être été l’approche de Mendel pour reconnaître les experts évolutionnistes d’une manière qui ne serait pas évidente pour ses « ennemis cléricaux ».
Lorsque les preuves existantes sont considérées dans leur ensemble, l’image qui émerge de Mendel est celle d’un scientifique méticuleux qui a abordé les questions évolutionnistes, connaissait bien la littérature évolutionniste de son époque, était prêt à signaler en privé des erreurs sur des sujets spécifiques dans Les livres de Darwin le félicitent encore d’autres, et dont la recherche globale sur l’hybridation des plantes avait des implications évolutives alignées sur celles de ses prédécesseurs et contemporains. Les mots et les annotations de Mendel ne décrivent ni le fervent plaidoyer de Darwin défendu par plusieurs de ses plus proches collaborateurs, ni la réfutation au vitriol de l’évolution affichée par certains de ses collègues ecclésiastiques. Comme Hartl et Fairbanks ( 2007) l’a dit, « par-dessus tout, l’article de Mendel semble refléter la simplicité, la modestie et l’ingénuité de l’auteur » (p. 975). Ces attributs s’étendent bien au-delà de l’article classique de Mendel ; elles imprègnent l’ensemble de ses écrits et s’accordent avec les souvenirs de ceux qui l’ont connu.
Le 14 mars 1900, le botaniste néerlandais Hugo de Vries redécouvre les lois de la génétique de Mendel
Hugo De Vries, Carl Correns et Erich von Tschermak-Seysenegg sont trois chercheurs qui redécouvrent les lois de Mendel en 1900. Ils travaillent sur l’hybridation de plantes différentes, mais arrivent aux mêmes conclusions que Mendel sur l’hérédité. Robert Hooke est l’un des premiers à décrire les cellules. Theodor Schwann redéfinit la cellule comme étant l’unité de base du vivant.
Hugo De Vries (1848-1935) naît à Haarlem, aux Pays-Bas. Il est Professeur de Botanique à l’Université d’Amsterdam quand il commence ses expériences de génétique des plantes. Il mène à bien la plupart de ses expériences d’hybridation sans avoir connaissance des travaux de Mendel. Sur la base de ses propres résultats, De Vries arrive aux mêmes conclusions que lui. Il publie ses résultats en 1900, d’abord en français puis en allemand. Dans la publication en français, le nom de Mendel n’est pas cité, mais De Vries corrige cela dans la version allemande. Il est possible que De Vries ait lu les travaux de Mendel avant de publier les siens, et qu’il ait inclu le nom de Mendel par la suite, quand il se rendit compte que d’autres personnes les connaissaient aussi. De Vries considère peut-être que ses conclusions sont meilleures que celles de Mendel. De Vries est aussi un partisan convaincu du concept de la variation discontinue. Il pense que les espèces évoluent les unes à partir des autres par des changements brusques et conséquents de leurs caractères héréditaires. De Vries base sa « théorie de la mutation » sur ses travaux avec l’onagre, Oenothera lamarckiana. Il remarque parfois dans la progéniture de la plante originale des individus qui diffèrent considérablement par la taille et la forme des feuilles. Certains de ces individus transmettent la nouvelle mutation à leur descendance, que De Vries considère comme une nouvelle espèce. On sait maintenant que l’idée De Vries était juste, mais pour de mauvaises raisons. La plupart des variants d’Oenothera lamarckiana qu’ils ont observé étaient dus à des ségrégations chromosomiques aberrantes plutôt qu’à des mutations dans des gènes précis.
1900 : redécouverte de l’œuvre de Mendel
De Vries, Correns et Tschermak redécouvrent indépendamment l’œuvre de Mendel. Trois botanistes – Hugo De Vries, Carl Correns et Erich von Tschermak – ont redécouvert indépendamment le travail de Mendel la même année, une génération après que Mendel ait publié ses articles. Ils ont contribué à faire connaître les lois mendéliennes de l’héritage dans le monde scientifique. Les trois Européens, inconnus l’un de l’autre, travaillaient sur différents hybrides de plantes lorsqu’ils ont chacun élaboré les lois de l’héritage. Lorsqu’ils ont passé en revue la littérature avant de publier leurs propres résultats, ils ont été surpris de trouver les anciens articles de Mendel énonçant ces lois en détail. Chaque homme a annoncé les découvertes de Mendel et son propre travail comme confirmation de celles-ci. En 1900, les cellules et les chromosomes étaient suffisamment compris pour donner un contexte physique aux idées abstraites de Mendel.
Gregor Mendel (1822-1884)
Gregor Johann Mendel était un botaniste autrichien, un généticien et un moine pionnier dans l’étude de l’hérédité. Il a passé sa vie d’adulte au monastère des Augustins de Brunn, où, en tant que généticien, botaniste et expérimentateur de plantes, il a été le premier à jeter les bases mathématiques de la science de la génétique, dans ce qu’on a appelé le mendélisme. Au cours de la période 1856-1863, Mendel a cultivé et analysé plus de 28 000 plants de pois. Il a soigneusement étudié pour chacune la hauteur de la plante, la forme des gousses, la couleur des gousses, la position des fleurs, la couleur des graines, la forme des graines et la couleur des fleurs. Il a fait deux généralisations très importantes à partir de ses expériences sur les pois, connues aujourd’hui sous le nom de lois de l’hérédité. Il a lu un article sur ses études le 8 février 1865 à la Société Brünn des sciences naturelles en Moravie. Il n’a pas été apprécié jusqu’en 1900. Mendel a inventé les termes actuels de la génétique : récessivité et dominance.
https://www.genome.gov/25520238/online-education-kit-1900-rediscovery-of-mendels-work
https://www.futura-sciences.com/sciences/personnalites/sciences-gregor-mendel-1814/
https://www.cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/g/Gregor_Mendel.htm
http://medweb1.unige.ch/enseignement/dnaftb/concept_6/con6bio.html
https://www.thoughtco.com/about-gregor-mendel-1224841
https://www.biography.com/scientist/gregor-mendel
https://www.nature.com/articles/s41437-019-0289-9
https://www.thoughtco.com/genetics-basics-373285