Faculté des sciences Aïn Chok Département de Biologie Casablanca Mars 2020 TD Génétique fondamentale Séance 2 Exercice 8 On croise des souris de race pure [sauvage] par des souris [noires]. La F1 est homogène et de phénotype [sauvage]. La F2 (F1 X F1) donne 3/4 [sauvage] et 1/4 de [noir]. Interprétez. On croise des souris de race pure [sauvage] par des souris [jaune]. La F1 comprend 50% de [sauvage] et 50% de [jaune]. La F2 (F1 jaune X F1 jaune) donne 2/3 de [jaune] et 1/3 de [sauvage]. Interprétez. On croise des souris noires par des souris jaunes (celles du croisement 2). La F1 comprend 50% de [sauvage] et 50% de [jaune]. La F 2 (F1 [jaune] X [jaune]) donne 2/3 de [jaune] et 1/3 de [noir]. Interprétez. On s’intéresse à un seul caractère la couleur du pelage, qui présente 2 phénotypes [+] et [noir]. Croisement 1 [+] x [noir] → F1 100% [+] La F1 étant homogène, les parents sont de race pure (énoncé). [noir] est récessif. Croisement 2 F1[+] x F1[+] → 3/4 [+] ; 1/4 [noir] Les individus F1 sont hétérozygotes, la descendance fait apparaître le noir qui est donc récessif. Les rapports correspondent aux rapports mendéliens pour un locus autosomal (1 couple d’allèles). Croisement 3 [+] x [jaune] → F1 : 50% [+] ; 50% [jaune] On s’intéresse toujours au même caractère mais avec une mutation différente qui confère le phénotype jaune. La F1 est composée de 2 phénotypes aux proportions 1/2, 1/2 → Ségrégation monogénique, pour un locus autosomal. Le croisement est un test cross, un des parents est hétérozygote, l’autre parent est homozygote récessif. Qui est récessif ? On peut se poser la question : le caractère étudié est-il gouverné par un locus à 3 allèles (noir, sauvage, jaune) ou 2 locus ?? Croisement 4 F1[jaune] x F1[jaune] → F2 : 1/3 [+] ; 2/3 [jaune] On croise des individus de même phénotype, et la F2 fait apparaitre le phénotype sauvage, donc la mutation jaune est dominante. Et les 2 parents sont hétérozygotes. Les rapports 2/3, 1/3 sont des rapports mendéliens modifiés pour un gène (2 allèles), dans le cas d’une létalité. Quel est le génotype létal ?? homozygote ou hétérozygote ? Forcément homozygote car le génotype hétérozygote est viable : les individus [jaune] de la F1 du croisement 4. La mutation jaune est donc *létale à l’état homozygote et *viable à l’état hétérozygote conférant le phénotype muté dominant Donc, le phénomène observé est celui de la pléiotrophie, c’est à-dire un gène qui contrôle 2 caractères, ici la couleur (jaune dominant) et la létalité/viabilité (létal récessif). Croisement 5 [noir] x [jaune] → F1 : 50% [+] ; 50% [jaune] * Les souris [jaune] de la 2ème série de croisement, en l’occurrence les croisements 3 et 4, sont forcément hétérozygotes. Donc parent [jaune] : hétérozygote ; parent [noir] : homozygote (test cross) * Le rapport 1/2, 1/2 de la F1 (Test cross) montre que la ségrégation est monogénique, 1 gène à 2 allèles. * Donc nous avons pour le caractère étudié 1 seul gène avec 3 allèles différents, un allèle sauvage, un allèle noir et un allèle jaune. L’allèle noir est récessif par rapport au sauvage ; l’allèle jaune est dominant par rapport au sauvage * A quoi correspond [+] de la F1? Ecrivons les génotypes, les allèles (+, in, ij), in confère [noir] et ij confère [jaune] Parents : [noir] (in,in) ; [jaune] (ij,+) F1 : [jaune] (in,ij) ; [+] (in,+) Donc l’allèle jaune est dominant sur le noir (ij>in). L’interaction interallélique globale est la suivante : ij>+>in ([jaune] > [sauvage] > [noir]) Croisement 6 F1[jaune] x F1[jaune] → F2 : 1/3 [noir] ; 2/3 [jaune] * Apparition de noir, donc noir est récessif par rapport au jaune (vu aussi précédemment), et les 2 parents jaune sont hétérozygotes (in,ij) * Rapports mendéliens modifiés (2/3, 1/3) → 1 gène avec une létalité à l’état homozygote (ij,ij) Maintenant vous pouvez écrire les génotypes des différents croisements avec la notation suivante : (+, in, ij) sachant que ij > + > in Exercice 11 Chez le pois, la position et la couleur des fleurs dépendent respectivement des paires d’allèles (T,t) et (C,c). On croise des plantes à fleurs colorées et axillaires avec des plantes à fleurs incolores et apicales. Toutes les plantes F1 sont à fleurs colorées et axillaires. La F2 obtenue par croisement des plantes F1 entre elles, est constituée de 91 plantes à fleurs colorées et axillaires, 32 à fleurs colorées et apicales, 29 à fleurs incolores et axillaires et 8 à fleurs incolores et apicales. Interpréter l’ensemble des résultats. On a 2 caractères : position des fleurs et couleur des fleurs, chacun avec 2 phénotypes. On connait le nombre de gènes par caractère (1 gène par caractère, énoncé). [col, axi] x [incol, api] → [col, axi] F1 homogène, donc les parents sont de race pure. On peut déduire que coloré domine incolore, et que axillaire domine apicale. F1[col, axi] x F1[col, axi] → 91 [col, axi] ; 32 [col, api] ; 29 [incol, axi] ; 8 [incol, api] En F2, on a 4 phénotypes différents. On connait pour les 2 caractères le nombre de gènes, le mode de transmission et la localisation. Que reste-il à montrer ?? La relation entre les 2 gènes ! Hypothèse : les 2 caractères sont gouvernés par 2 gènes autosomaux indépendants. Je vous laisse réaliser la vérification du test de X2, au seuil de 5% pour un ddl =3 (voir exercice 1) Conclure et écrire les génotypes. Exercice 13 On croise deux variétés d'Hibiscus de race pure, différant par plusieurs caractères. Les hybrides de F1 croisés entre eux fournissent en F2 la descendance suivante: 82 plantes à corolle ouverte rouge, 165 plantes à corolle ouverte rose, 81 plantes à corolle ouverte blanche, 28 plantes à corolle fermée rouge, 53 plantes à corolle fermée rose, 26 plantes à corolle fermée blanche. a) Quels étaient les caractères des parents de race pure? Justifiez vos réponses. b) Quels étaient le génotype et le phénotype des hybrides de F1, et les génotypes des individus F2? c) On désire connaître le génotype de chacune des 165 plantes à corolle ouverte rose. Que faut-il faire? Quel sera le résultat? On a 2 caractères, la forme de la corolle avec 2 phénotypes [ouvert] et [fermé] ; et la couleur de la fleur avec 3 phénotypes [rouge], [rose] et [blanc]. On croise deux variétés de race pure, donc homozygotes, la F1 doit être homogène et présenter les phénotypes dominants, pour les 2 caractères. On interprète le résultat de la génération F2, ce qui permettra de répondre aux questions posées. La F2 présente 6 phénotypes. Question : combien de gènes par caractère Forme de la corolle [ouvert] : 328 ; [fermé] : 107 Hypothèse : le caractère est gouverné par 1 gène autosomal Vérifier l’hypothèse pour les rapports mendéliens théoriques 3/4 , 1/4, conclure au seuil de 5% pour un ddl=1 Le caractère forme de la corolle est contrôlé par 1 gène autosomal, [fermé] est récessif. Couleur de la fleur [rouge] : 110 ; [rose] : 218 ; [blanc] : 107 Hypothèse : le caractère est gouverné par 1 gène autosomal avec interaction de type codominance Cette hypothèse est posée car nous avons 3 phénotypes et la couleur rose est intermédiaire entre le blanc et le rouge. Vérifier l’hypothèse pour les rapports mendéliens théoriques 1/4 ,1/2, 1/4, conclure au seuil de 5% pour un ddl=2 Le caractère couleur de la fleur est contrôlé par 1 gène autosomal, l’hétérozygote présente un phénotype intermédiaire [rose] entre [rouge] et [blanc]. Maintenant, nous avons 2 gènes impliqués dans le croisement réalisé, quelle est la relation entre ces 2 gènes ? Hypothèse : les 2 gènes autosomaux sont indépendants Phénotype Effectifs Rapports Effectifs attendus X2 expérimentaux théoriques* [ouv, rouge] 82 3/16 81,56 [ouv, rose] 165 3/8 163,37 [ouv, blanc] 81 3/16 81,56 [ferm, rouge] 28 1/16 27,18 [ferm, rose] 53 1/8 54,37 [ferm, blanc] 26 1/16 27,18 * les rapports théoriques sont préalablement calculés par un arbre dichotomique (ségrégation indépendante des phénotypes) Je vous laisse calculer le X2 pour chaque variable et conclure au seuil de 5% pour ddl=5. Conclusion : Les 2 gènes sont indépendants et autosomaux. On connait aussi l’interaction interallélique, donc on peut écrire les génotypes. (O,o) couple d’allèles pour le caractère forme de corolle (IR, IB) couple d’allèles pour le caractère couleur de la fleur Génotypes F1 homogène et double hétérozygote : Oo, IRIB [ouv,rose] Parents F0 : [ouvert, rouge] x [fermé, blanc] ou [ouvert, blanc] x [fermé, rouge] OO, IRIR oo, IBIB OO, IBIB oo, IRIR Je vous laisse écrire les génotypes de la F2. Dernière question : On désire connaître le génotype de chacune des 165 plantes à corolle ouverte rose. Que faut-il faire? Quel sera le résultat? 165 plants [ouv, rose], on a 2 génotypes possibles OO, IRIB ou bien Oo, IRIB A partir des fréquences de chacun des génotypes, les 165 individus [ouv, rose] seront répartis approximativement en : 55 individus OO, IRIB et 109 individus Oo, IRIB
