CORRECTION DM GENETIQUE
Sujet de type 2 : Pratique du raisonnement scientifique ... ______. Correction du
devoir commun de SVT. EXERCICE IIa : sur 4 points. 1) Premier croisement et ...
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CORRECTION DM GENETIQUE
du 05/01/2011
1° partie : Restitution organisée de connaissances : (8 points)
La méiose est un mécanisme essentiel de la reproduction sexuée. Montrer limportance de lanaphase de 1° division de méiose tant pour la stabilité du caryotype de génération en génération et labsence danomalies de ce caryotype que pour la variété génotypiques des gamètes produites par un individu.
La méiose se déroule lors de la formation des gamètes ou des spores. Elle permet de passer de cellules diploïdes à des cellules haploïdes. Ces cellules haploïdes pourront être fécondées pour redonner des cellules diploïdes. La complémentarité de la méiose et de la fécondation permet le maintien du caryotype dune génération à lautre. Une étape : lanaphase de première division est déterminante pour assurer le passage de cellules diploïdes à haploïdes et pour éviter des anomalies du caryotype ce qui sera présenté dans les deux premières parties du devoir. Mais la méiose permet aussi de brasser les allèles des différents gènes du parent ce qui sera présenté en troisième partie.
I) Le passage de létat diploïde à létat haploïde
On a représenté pour chaque paire de chromosome : un bleu, un rouge
Initialement la cellule est diploïde : on a représenté 2 paires de chromosomes soit 2n=4
Cest en anaphase de 1° division de méiose que les chromosomes homologues de chaque paire se séparent ce qui permet de passer de létat diploïde à haploïde. En télophase 1 chaque cellule fille ne comporte quun chromosome de chaque paire soit n=2.
II) une non disjonction des homologues possible en anaphase 1
Si les 2 chromosomes homologues dune paire comme la paire 21 chez lhomme ne séparent pas en anaphase 1, on obtiendra 2 cellules filles où lune portera les 2 chromosomes 21 et lautre aucun. Si ces cellules sont fécondées luf pourra être soit trisomique pour le chromosome 21 ce qui est viable mais peut engendrer des anomalies, soit un seul chromosome 21 (monosomie) ce qui nest pas viable.
III) Le brassage interchromosomique en anaphase 1 de méiose
La répartition des homologues de chaque paire en anaphase de 1° division se fait au hasard ce qui engendre une variété importante de gamètes. Il sagit dun brassage interchromosomique. Le nombre de gamète possibles dépend du nombre de chromosomes présents : pour 3 paires de chromosomes 23 = 8 possibilités de gamètes. Pour 23 paires comme chez lhomme 223 possibilités.
Pour P paires 2P possibilités.
Comme ce phénomène se produit chez les 2 parents et que la fécondation se fait au hasard, il y a une telle recombinaison des allèles des différents gènes que lindividu descendant est unique génétiquement.
Remarque : ce brassage est en fait plus important car les allèles des différents gènes dune même paire de chromosome ont déjà été recombinés (brassage intrachromosomique) par crossing - over en prophase de méiose.
Le brassage interchromosomique intervient donc sur des chromosomes déjà recombinés.
2° partie : Exploitation de documents
EXERCICE A (3points) On formule l'hypothèse que chez la Souris, la couleur du pelage est gouvernée par un seul gène. Validez ou invalidez l'hypothèse proposée en la confrontant aux résultats des deux croisements.
avec cette hypothèse on choisit un gène responsable de la couleur avec deux allèles : N( noir et b( blanc
On observe quen première génération toutes les souris sont noires donc N est dominant sur b.
Ecrivons les génotypes des souris correspondant au croisement avec notre hypothèse de la couleur gouvernée par un seul gène et envisageons la descendance théorique.
1° croisement : [noir](N//N) X [blanche] (b//b)
gamètes (N/) (b/)
après fécondation
souris F1 [noir] (N//b)
les résultats théoriques avec notre hypothèse ne sont pas différents des résultats réels.
Avec le 2° croisement on va tester les gamètes produits par lindividu F1
Ecrivons les génotypes des souris correspondant au croisement avec notre hypothèse de la couleur gouvernée par un seul gène et envisageons la descendance théorique
2° croisement : souris F1 [noir] (N//b) X [blanche] (b//b)
gamètes : (N/) ou (b/) (b/)
F2 (N//b) [noir] ou (b//b) [blanche]
Les résultats théoriques de la descendance F2 sont 50% de souris blanches et 50% noires . Ils sont différents des résultats réels où 50% des souris sont blanches et 25% de noires, 25% de brunes.
Notre hypothèse : la couleur du pelage est gouvernée par un seul gène ne peut être validée.
EXERCICE B : (5points) Afin d'illustrer la diversité des génomes, on cherche à interpréter les résultats d'un test-cross chez un organisme diploïde, la Drosophile, dans le cas de deux couples d'allèles.
A partir de l'exploitation des documents 1 et 2 : - prouvez que I'hypothèse «les deux gènes sont situés sur deux chromosomes distincts» est fausse, - expliquez comment le phénomène mis en évidence par l'observation cytologique (doc 2) permet de comprendre les pourcentages de la génération F2.
Votre explication sera illustrée par le schéma fourni en annexe que vous compléterez et rendrez avec la copie. Les pourcentages sont obtenus à partir de nombreux résultats expérimentaux, avec autant de mâles que de femelles pour chacun des phénotypes indiqués entre crochets [ ].
document 1 a : obtention d'une génération F1.
Le caractère altematif «ailes longues - ailes vestigiales» est déterminé par un gène existant sous deux formes alléliques respectivement notées vg+ (dont I'expression est dominante) et vg (dont I'expression est récessive). Le caractère alternatif «yeux rouges - yeux pourpres» est déterminé par un gène existant sous deux formes alléliques notées respectivement pu+ (dont I'expression est dominante) et pu (dont I'expression est récessive). La génération F1 résulte de I'accouplement d'individus homozygotes pour les deux gènes considérés. INCLUDEPICTURE "http://blog.didac-tic.fr/public/bac/ts05antilles/doc311.png" \* MERGEFORMATINET mâle [vg+;pu+] x femelle [vg;pu]
parents
INCLUDEPICTURE "http://blog.didac-tic.fr/public/bac/ts05antilles/doc312.png" \* MERGEFORMATINET 100% [vg+;pu+]
génération F1
Doc.1 a
Parents de phénotypes différents et homozygotes pour les deux gènes
F1 homogène de phénotype dominant
Individus de F1 hétérozygotes pour les deux gènes
ou doubles hétérozygotes
ou [vg+/vg ;pu+/pu]document 1 b : obtention d'une génération F2 par croisement test
Des femelles de la génération F1 ont été fécondées par des mâles possédant, pour les deux gènes considérés, des allèles dont I'expression est récessive. INCLUDEPICTURE "http://blog.didac-tic.fr/public/bac/ts05antilles/doc313.png" \* MERGEFORMATINET femelles F1 [vg+;pu+] x mâle [vg;pu] INCLUDEPICTURE "http://blog.didac-tic.fr/public/bac/ts05antilles/doc314.png" \* MERGEFORMATINET [vg+;pu+] [vg+;pu] [vg;pu+] [vg;pu] 43,5% 6,5% 6,5% 43,5% gDoc.1 b :
saisie des données :
F2 : phénotypes parentaux [vg+ ;pu+] et [vg ;pu] plus abondants
43.5% + 43.5%
que phénotypes non parentaux ou nouveaux
ou différents
ou recombinés
[vg+ ;pu] et [vg ;pu+]
6.5% + 6.5%interprétation
- le mâle double récessif produit un seul type de gamètes (vg ;pu)
- si gènes sur 2 chromosomes distincts : femelle de F1 produit
4 types de gamètes en proportions égales (ou équiprobables)
25% (vg+/ ;pu+/)
25% (vg+/ ;pu/)
25% (vg/ ;pu+/)
25% (vg/ ;pu/)
- rencontre aléatoire des gamètes : on obtient 4 phénotypes en proportions égales
25% [vg+ ;pu+]
25% [vg+ ;pu]
25% [vg ;pu+]
25% [vg ;pu]
Conclusion Les proportions sont différentes des résultats expérimentaux donc l hypothèse est fausse : les 2 gènes ne sont pas indépendants ; ils sont situés sur le même chromosome ou liés
document 2 : observation cytologique dans une cellule-mère de gamète
Ces deux chromosomes homologues à deux chromatides en prophase 1 de méiose mesurent quelques micromètres. Le chiasma est une zone d'accolement.Doc.2 saisie des données :
en prophase 1 de méiose appariement des chromosomes homologues
ou tétrade avec zones daccolement ou chiasmainterprétation
échanges de segments de chromatides homologues ou crossing over donc des chromatides recombinéesConclusion :Le Pourcentages de recombinés de F2 est du au Brassage intrachromosomique en prophase 1 de méiose qui est non systématique ou peu fréquent
Donc 4 types de gamètes en proportions non égales
(vg+ pu+/) et (vg pu/) gamètes parentaux >
(vg+ pu/) et (vg pu+/) gamètes recombinés donc
rencontre aléatoire des gamètes : on obtient 4 phénotypes en proportions égales
[vg+ ;pu+]et [vg ;pu] plus fréquent que [vg+ ;pu] et [vg ;pu+]
TS
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PELLETIER
document : résultats de croisement de Souris
INCLUDEPICTURE "http://blog.didac-tic.fr/public/bac/ts0309antilles/f21.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://blog.didac-tic.fr/public/bac/ts0309antilles/f22.png" \* MERGEFORMATINET
