Activité 3 La brassage interchromosomique lors de la méiose

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La couleur du corps et la longueur des ailes sont deux caractères chez la Drosophile facilement observables. On connait deux
phénotypes pour chacun de ses caractères : couleur gris-jaune ou noir ébène, ailes longues ou vestigiales. Ils sont gouvernés par des
gènes Eb sur les chromosomes 3 et Vg sur les chromosomes 2.
Le gène Eb (ébène) est un gène qui gouverne la couleur du corps dont on connaît deux allèles : l'allèle « Eb+ » qui détermine la couleur
gris-jaune du corps, et l'allèle « Eb » qui détermine la couleur noir (ébène) du corps.
La longueur des ailes est gouvernée par un autre gène Vg (vestigiale) dont on connaît deux allèles : l'allèle « Vg+ » qui détermine la
présence d’ailes longues et l’allèle « vg » qui détermine la présence d’ailes petites ou vestigiales.
A partir des documents proposés et vos connaissances, expliquer la variabilité allélique et phénotypique au sein de l’espèce
Drosophila melanogaster pour les caractères couleur du corps et longueur des ailes gouvernés par les gènes Eb et Vg.
Production attendue :
- Schémas montrant la transmission des différents allèles de génération en génération en monohybridisme et dihybridisme
- Tableau de croisements pour chaque croisement effectué (F1, F2, F2BC) avec les pourcentages attendus pour chaque phénotype
Document 1 : La Drosophile, matériel biologique intéressant en génétique
La drosophile (mouche du vinaigre) est un matériel biologique intéressant : son élevage est aisé, sa reproduction est rapide et sa
garniture chromosomique est très simple (2n = 8 chromosomes).Elles possèdent de nombreuses mutations connues et localisées sur les
chromosomes, dont la transmission est facile à observer (longueur des ailes, couleur du corps, couleur des yeux, position des organes...).
On peut aussi observer un dimorphisme sexuel entre les mâles et les femelles (http://tsspesvt.over-blog.com/artide-6094977.html) : les
femelles sont plus grandes que les mâles, l'abdomen de la femelle est de forme pointue, avec des segments terminaux de couleur claire,
l'abdomen du mâle est plus arrondi, avec des segments terminaux très foncés. Cependant, l'analyse génétique chez les espèces à phase
diploïde dominante est assez difficile :
- les gamètes issus de la méiose ne sont pas classés
- chaque gène s'exprime avec deux allèles (diploïdie) il y a donc des effets de dominance et de récessivité dans le phénotype.
L'observation des phénotypes ne permet donc pas d'en déterminer directement le génotype, il faudra trouver un autre moyen pour
déterminer le génotype d'une drosophile.
On appelle F1 la première génération issue du croisement de deux parents P1 et P2, et F2 la deuxième génération issue du croisement
de deux individus F1.
Document 2 : Etude d’un monohybridisme (transmission d’un seul couple d’allèles d’un gène) au sein de Drosophila melanogaster par
un logiciel de simulation Drosophiles
On désire étudier la transmission des allèles du gène porté par les chromosomes 2 "longueur des ailes" ( Longues Vg+ et vestigiales vg).
Les parents P1 sont des femelles aux longues ailes et les parents P2 des mâles aux ailes vestigiales. On effectue le premier croisement à
l'aide du logiciel de simulation « Drosophiles ». On obtient une population de drosophiles F1 qualifiées d'hybrides et sont elles-mêmes
issues du croisement de deux mouches de souche pure dont les phénotypes sont [Vg+] et [Vg].
On repère les différents phénotypes présents en F1 et on calcule les pourcentages des différents phénotypes.
On effectue un second croisement à l'aide du logiciel de simulation « Drosophiles ». On obtient une population de drosophiles F2. On
repère les différents phénotypes présents en F2 et on calcule les pourcentages des différents phénotypes.
L’ensemble des résultats obtenus et des connaissances permettent de déterminer les génotypes des individus F2, F1 et des parents P1
et P2.
Un test cross ou backcross (BC) est le croisement entre un hybride (dont on veut connaître le génotype) et une souche double récessive
pour le gène considéré.
Thème 1A
Activité 3 : Le brassage interchromosomique lors de la méiose
Notions à construire
Les chromosomes ainsi remaniés subissent un
brassage interchromosomique résultant de la
migration aléatoire des chromosomes
homologues lors de la 1ère division de méiose.
Une diversité potentiellement infinie de gamètes
est ainsi produite.
Capacités
Effectuer une analyse simple statistique d’un brassage interchromosomique
en analysant les produits de la méiose
Utiliser la loupe binoculaire
Adopter une démarche explicative et mettre en relation
Communiquer par un tableau, un schéma
Utiliser un logiciel de simulation
Attitudes
Faire preuve d’autonomie
Manifester sens de l’observation

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Le parent homozygote récessif (de génotype connu : double récessif) est qualifié de souche-test. Il ne produit qu'un seul type de
gamètes (tous ses gamètes possèdent l'allèle récessif). Cette souche-test sert à tester et à déterminer le génotype de l'hybride.
Ce qui est vrai pour un couple d'allèles l'est aussi pour 2 ou n couples d'allèles. Ainsi, la nature et la fréquence des phénotypes fournis
par le test cross traduisent fidèlement la nature et la fréquence des combinaisons alléliques dans les gamètes produits par un hybride.
On obtient une population de drosophiles F2BC qui provient du croisement de F1 avec un parent double récessif (= souche test avec les
ailes vestigiales). Pour connaître le génotype de l'hybride F1 on note les différents phénotypes de la génération F2BC obtenus avec le
logiciel de simulation et on calcule les pourcentages de chaque phénotype.
Document 3 Etude de dihybridisme (transmission de deux couples d’allèles de deux gènes différents)
On étudie la transmission des couples d'allèles du gène couleur du corps (Eb+, eb) et du gène longueur des ailes (Vg+, vg).
On dispose d'une souche mutée pure de drosophiles au corps noir ébène et aux ailes vestigiales [eb, vg] ainsi que par ailleurs d'une
souche pure de drosophiles de phénotype sauvage, c'est-à-dire à corps gris clair et à ailes longues [Eb+, Vg+]. Les parents P1 sont des
femelles à corps gris clair et à ailes longues et les parents P2 des mâles au corps noir ébène et aux ailes vestigiales.
Un test-cross est réalisé entre des drosophiles femelles F1 de phénotype sauvage et des mâles de la souche pure au corps noir et aux
ailes vestigiales : femelle [Vg+, Eb+] x mâle [vg, eb]
Phénotypes F2BC
Nombre d’individus
Tableau de comptage des différents phénotypes de la F2BC