Comprendre les résultats de la reproduction sexuée : les principes de base de la génétique

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Comprendre les résultats de la reproduction sexuée : les principes de base de la génétique A- Pour des gènes portés par des autosomes : Matériel biologique de choix qui a été utilisé par l'équipe du généticien américain Thomas Morgan (1886-1945) → la Drosophile (Hachette p.20) 1 → D'après vos connaissances sur les lois de Mendel , proposer un croisement qui nous donnera l’information sur la dominance et la récessivité des allèles pour chaque gène considéré . - Pour connaître la dominance / récessivité des allèles, il faut croiser entre eux les individus homozygotes de souche pure ayant les mêmes caractères mais avec des versions différentes. - Les hybrides obtenus en F1 seront alors homogènes (1ière loi de Mendel) mais hérétozygotes et leur phénotype indiquera les caractères correspondant aux allèles dominants des caractères étudiés (2ème loi de Mendel) 2 1 -Interprétation du croisement entre deux parents de lignées pures (homozygotes pour chaque gène considéré)--> dominance/ récessivité des allèles Doc.1 p.38 Lignée pure Lignée pure =noir 1-Indiquer combien de gènes et d'allèles sont en jeu dans ce croisement . Donner le génotype des parents et celui de leur gamètes. 2-Discuter la dominance / récessivité des allèles pour chaque gène . 1- => P → 2 caractères différents =>Transmission de 2 gènes, codant pour la longueur des ailes et couleur du corps. => 4 versions de caractères =>Transmission de 4 allèles. +Gène codant pour la longueur des ailes → allèle codant pour les ailes longues et allèle codant pour les ailes vestigiales +Gène codant pour la couleur du corps → allèle codant pour la couleur ébène et allèle codant pour la couleur claire 3 le génotype des parents et celui de leurs gamètes Doc.1 p.38 Lignée pure Lignée pure =noir 1- => P → sont de lignées pures pour les 2 caractères étudiés --> double homozygotes → possède deux allèles identiques pour chaque gène (diploïde) et leurs gamètes ont un allèle pour chaque gène (haploïde) → P [ailes vestigiales, corps ébène ] → 2 allèles « ailes vestigiales » + 2 allèles « corps ébène » et leurs gamètes --> 1allèle « ailes vestigiales » + 1 allèle « corps ébène » P [ailes longues, corps clair ] → 2 allèles « ailes longues » + 2 allèles « corps clair » et leurs gamètes --> 1allèle « ailes longues » + 1 allèle « corps clair ». 4 Question 2-dominance / récessivité des allèles pour chaque gène Doc.1 p.38 Lignée pure Lignée pure =noir → On croise P [ailes vestigiales, corps ébène ] avec P [ailes longues, corps clair ].On obtient en F1 100% [ailes longues, corps clair ] → population homogène . ---> Or les individus de F1 ont reçu de chacun des ses parents un allèle différent pour chaque gène au moment de la fécondation.

Ils sont , donc, hétérozygotes → On regarde quels allèles s'expriment dans le phénotype. → Les allèles qui s'expriment sont les allèles dominants, ceux qui ne s'expriment pas, les récessifs. => Ici, les allèles qui s'expriment sont ceux qui gouvernent le corps clair et les ailes longues ) ; ils sont donc dominants.

Ceux qui gouvernent le corps ébène et les ailes vestigiales sont les allèles 5 récessifs . Or pour leur génotype, il Transition : ici on s'intéresse à la transmission de deux gènes chez desécrire drosophiles . fautpour Or savoir écrire la localisation leur génotype, des gènes. il faut savoir la localisation des gènes. Sont ils indépendants ou liés ?........ Sont-ils D'après vos connaissances , on a vu que selon la position des gènes les 4 gamètes produits par F1 ,au cours de la méiose ,étaient soient équiprobables pour 2 gènes indépendants ou non équiprobables pour 2 gènes liés .... En fait, il faudrait un croisement qui permet de déduire les génotypes et les proportions des gamètes produits par F1 au cours de sa méiose et sachant les gamètes de F1 produits, on pourrait déduire la position des deux gènes étudiés ! Avez-vous une idée avec quel génotype de mouches doit-on tester F1 ? L'autre génotype sera double homozygote récessif (P) qui ne produit que des gamètes avec allèles récessifs, qui laisseront donc s'exprimer les allèles de F1 dans la descendance. → Un tel test est appelé croisement-test ! 6 2 -Interprétation du croisement test Définition Un croisement test ou test- cross (ou back-cross ou croisement en retour) consiste à croiser des individus de la F1 avec des individus double homozygotes récessifs. À l’issue d’un croisement test, le nombre, la nature et les % de phénotypes des individus obtenus indiquent le nombre, le génotype et les % de gamètes produits par F1 au cours de la méiose, et ainsi que la localisation chromosomique des 2 gènes étudiés . 7 TP 11 : Croisement test n°1 CHEZ LA DROSOPHILE Étude de la transmission de deux caractères : couleur du corps et longueur des ailes, chez la Drosophile Phénotype sauvage : Corps clair = eb+ Ailes normales (longues) = vg+ Double hétérozygote Croisement test Phénotype muté : Corps ébène = eb Ailes vestigiales = vg Double homozygote récessif F1 F0 TP12 : Croisement test n°2 CHEZ LA DROSOPHILE Étude de la transmission de deux caractères : couleur du corps et longueur des ailes, chez la Drosophile Croisement test Phénotype sauvage : Corps clair = b+ Ailes normales (longues) = vg+ Double hétérozygote F1 Phénotype muté : Corps noir = b Ailes vestigiales = vg Double homozygote récessif F0 8 A-Mettre en oeuvre le protocole : Élève 1 → un croisement → étude avec la plaque fournie à la loupe et l' autre croisement → étude avec le logiciel Mesurim Élève 2 → Commencer par l'étude avec Mesurim, puis par l'étude avec la loupe binoculaire. 1- Pour un des deux croisements tests, → À la loupe binoculaire a-dénombrer et identifier, dans la plaque fournie, les différents phénotypes présents dans la génération issue du croisement-test (= back-cross = BC). b- Compter les drosophiles de chaque phénotype manuellement .

Pour faciliter le comptage, vous pouvez marquer les drosophiles de la plaque avec un point de couleur au feutre non permanent. Appeler pour vérification, puis effacer à la fin à l'alcool. c-Communiquer les résultats sous la forme d'un tableau (Exprimer les résultats en nombre de mouches et en % ).Appeler pour vérification. 2- Pour l'autre croisement Test, l'exploiter avec le logiciel Mesurim 2 a- sur internet, ouvrir le logiciel Mesurim2 , b-à partir d'une photo d'une plaque (dans Banque d'images, choisir Génétique/brassages, puis l'une des plaques dont le nom commence par (vg,eb)F1BC# 2 => croisement 1 OU (vg,b)F1BC# 6 => croisement 2 ), refaire les questions 1 a et b en exploitant les foctionnalités du logiciel (utiliser la fiche technique).

Appeler pour vérification. c- Communiquer les résultats sous la forme d'un tableau (Exprimer les résultats en nombre de mouches et en % ).

Appeler pour vérification B- Exploitation des résultats : 1- Critiquer la fiabilité des résultats. 2- En tenant compte du fait qu'il s'agit dans chaque cas d'un croisement-test, en déduire le nombre et la proportion des gamètes produits par F1 pour chaque croisement. Définition d'un croisement -test : Un croisement test ou test- cross (ou back-cross ou croisement en retour) consiste à croiser des individus de la F1 avec des individus double homozygotes récessifs. À l’issue d’un croisement test, le nombre, la nature et les % de phénotypes des individus obtenus indiquent le nombre, le génotype et les % de gamètes produits par F1 au cours de la méiose, et ainsi que la localisation chromosomique des 2 gènes étudiés . 3- En déduire alors la localisation des gènes gouvernant les caractères “couleur du corps” et “longueur des ailes” pour ce croisement. 10 Croisement N°1 Résultats du comptage (plaque #2) 11 Tableau récapitulant les résultats du comptage à l'issue du croisement test 1 Phénotypes Ailes longues, Ailes longues, corps gris corps ébène Ailes vestigiales, corps gris Ailes vestigiales, corps ébène Nombre de mouches 11 11 11 10 % 25,6 25,6 25,6 23,2 La proportion de chaque phénotype a l'air globalement équiprobable, même si le nombre de mouches comptées est faible pour établir des statistiques. Comme il s'agit d'un croisement-test, le nombre et la proportion de chaque phénotype indique le nombre et la proportion des gamètes produits par F1 → F1 a donc produit au cours de la méiose 4 sortes de gamètes, en quantités équiprobables. => Ceci est une caractéristique d'un résultat de brassage interchromosomique, au 12 cours de la méiose de F1impliquant deux gènes indépendants : les gènes vg (ailes) et couleur (eb) sont indépendants. Croisement N°2 Résultats du comptage (plaque #6) 13 Tableau récapitulant les résultats du comptage à l'issue du croisement test 2 Phénotypes Ailes longues, Ailes longues, corps gris corps noir Ailes vestigiales, corps gris Ailes vestigiales, corps noir Nombre de mouches 22 5 4 28 % 37,3 8,5 6,7 47,5 La proportion de chaque phénotype a l'air globalement non équiprobable, même si le nombre de mouches comptées est faible pour établir des statistiques. Comme il s'agit d'un croisement-test, le nombre et la.... »