revision : genetique formelle –tunisia sat - Tunisia
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GENETIQUE FORMELLE –TUNISIA SAT Exercice n°1 On dispose de trois plants A, B et C à tiges longues et fleures rouges d’une espèce végétale donnée. On croise chacun de ses plants avec un plant D à tiges naines et fleurs blanches de la même espèce. Le tableau suivant donne les résultats de ses croisements. Croisement Résultats AxD 100 % Tiges longues et Fleurs rouges BxD 50 % tiges naines et fleurs rouges 50 % tiges longues et fleurs rouges CxD 25 % tiges longues et fleurs rouges 25 % tiges naines et fleurs blanches 25% tiges naines et fleurs rouges. 25% tiges longues et fleurs blanches 1) A partir de l’analyse des résultats obtenus, précisez tout en le justifiant : a- la relation de dominance entre les phénotypes des caractères étudiés. b- La relation d’indépendance ou de liaison entre les gènes contrôlant les caractères étudiés. 2) Déterminez les génotypes des plants A, B et C en précisant votre démarche. 3) Prévoyez la composition phénotypique et génotypique de la descendance du croisement des plants B et C entre eux, et ceci, pour un effectif global de 1000 individus. Exercice n°2 On se propose d’étudier la transmission de deux caractères héréditaire chez la drosophile de lignée pure. On croise une lignée de drosophiles aux yeux rouges et ailes échancrées avec une lignée avec une lignée aux yeux marron et ailes entières. La F1 est homogène aux rouges et ailes entières. Les drosophiles F1 croisées entres-elles donnent : 54 drosophiles aux yeux rouges et ailes échancrées. 102 drosophiles aux yeux rouges et ailes entières 44 drosophiles aux yeux marrons et ailes entières 1°/ Interprétez ces résultats. Le croisement des mâles de F2, aux yeux rouges et ailes échancrées avec des femelles de F2 aux yeux marrons et ailes entières donne en F3 la descendance suivante : 196 drosophiles aux yeux rouges et ailes entières. 194 drosophiles aux yeux rouges et ailes échancrées 204 drosophiles aux yeux marrons et ailes entières. 206 drosophiles aux yeux marrons et ailes échancrées. 2°/ Interprétez ces résultats. 3°/ Sachant que le pourcentage de recombinaison est de 21 % pour les deux gènes étudiés. 1 a- Que signifie cette valeur ? b- Donnez la répartition théorique sur 1600 drosophiles issues d’un croisement d’une drosophile femelle de F1 avec un mâle double homozygote récessif. On exige l’écriture des génotypes et l’échiquier de croisement. Exercice n°3 Document 1 : reproduction sexuée des rosiers La reproduction sexuée des plantes à fleurs nécessite une pollinisation : du pollen produit par des étamines (organes reproducteurs mâles) se dépose sur des carpelles (organes reproducteurs femelles). Chez les rosiers, chaque fleur possède à la fois des étamines et des carpelles. Dans les conditions naturelles, les carpelles d’un individu sont le plus souvent pollinisés par du pollen produit par le même individu (auto-pollinisation). Document 2 : expériences d’auto-pollinisations Chez les rosiers, un horticulteur s’intéresse à deux caractères : Le caractère «nombre de floraisons»: les rosiers peuvent être remontants (capables de fleurir plusieurs fois par an) ou non remontants (ils ne fleurissent qu’une seule fois par an). le caractère « couleur des fleurs»: les rosiers peuvent être à fleurs rouges, blanches ou roses. On admet que chacun de ces deux caractères est monogénique (c’est-à-dire contrôlé par un seul gène). L’horticulteur dispose de deux variétés de rosiers: la variété P1 est non remontante et à fleurs rouges. la variété P2 est remontante et à fleurs blanches. L’horticulteur réalise une auto-pollinisation sur des plantes de P1. Il n’obtient que des rosiers non remontants à fleurs rouges. 2 De même, il réalise une auto-pollinisation sur des plantes de P2. Il n’obtient que des rosiers remontants à fleurs blanches. Document 3 : expériences de pollinisations croisées L’horticulteur réalise une pollinisation croisée entre P1 et P2 : il dépose du pollen de rosiers P1 sur des carpelles de rosiers P2. Il obtient la génération de rosiers F1, tous non remontants à fleurs roses. L’horticulteur réalise ensuite une pollinisation croisée entre F1 et P2 : il dépose du pollen de rosiers F1 sur des carpelles de rosiers P2. Il obtient les rosiers suivants (génération F2) : - 248 rosiers non remontants à fleurs blanches - 253 rosiers non remontants à fleurs roses - 249 rosiers remontants à fleurs blanches - 250 rosiers remontants à fleurs roses 1) À de l’analyse rigoureuse des documents fournis, déterminez le mode de transmission des caractères étudiés. 2) indiquez si l’horticulteur peut créer une variété de rosier «remontant à fleurs rose» qui conserve ce phénotype d’une génération à l’autre lorsqu’elle se reproduit de façon naturelle. Exercice n°4 On croise deux plantes, l’une à fleurs rouges et à feuilles glabres (sans poils) l’autre à fleurs bleues et à feuilles velues (avec poils). Les graines obtenues sont semées et donnent une F1 formée uniquement de plantes à fleurs mauves et feuilles velues. 1) quelles conclusions tirez-vous concernant : Type du croisement. Parents, F1, dominance. 2) écrire les génotypes des parents et des individus de la F1. 3) a/ prévoir les proportions phénotypiques de la génération F2. b/ prévoir les proportions phénotypiques entre une femelle de la F1 et un male double récessif. 4) sachant que dans la pratique, le croisement F1x F1 fournit les résultats suivants : 589 plantes à fleurs mauves et à feuilles velues. 305 plantes à fleurs rouges et à feuilles velues. 303 plantes à fleurs bleues et à feuilles velues. 202 plantes à fleurs mauves et à feuilles glabres. 98 plantes à fleurs rouges et à feuilles glabres. 103 plantes à fleurs bleues et à feuilles glabres. a/ déterminer, à partir de ces résultats, la localisation exacte de(s) gène(s) étudié(s). b/ interpréter, chromosomiquement, les résultats obtenus. c/ quelle(s) loi(s) ce type de croisement a t-il permis de dégager ? 3 Exercice n°5 Une plante de tabac a donné des graines toutes de phénotypes [A, B], A et B étant les allèles dominants de deux gènes différents (A domine a et B domine b ) . Ces graines ont été mises à germer et les plantes obtenues ont été réparties en deux lots 1 et 2 : 1) les fleurs des plantes du lot 1 ont été fécondées par du pollen issu d’une plante notée « N » de phénotype [a, b]. La descendance de ce croisement est composée de 200 plantes réparties comme suit : 90[A,B] 90[a,b] 10[A,b] 10[a,B] a- Ces gènes sont-ils indépendants ou liés? Justifier votre réponse. b- Ecrire les génotypes des deux plantes parentales ( des plantes du lot 1 et de la plante « N ») et ceux de leur descendance. Justifier votre réponse. 2) les fleurs des plantes du lot2 ont été fécondées par du pollen issu d’une plante notée « S » de phénotype [A, B]. Sachant que dans la descendance de ce croisement 2,25% des plantes sont de phénotypes [a, b]. Quel serait dans ce cas le génotype de la plante « S » utilisée ? Justifier votre réponse. Exercice n°6 A) Le croisement de drosophiles à ventre gris et ailes normales avec des drosophiles à ventre ébène et ailes vestigiales, montre que les allèles «ventre gris» et «ailes normales» sont dominants. Par ailleurs, on sait que les locus des 2 gènes sont situés sur un même autosome et que, lors de la méiose chez un individu double hybride, 17% des gamètes sont recombinés par rapport aux gamètes parentaux. 1-Prévoyer les résultats F1 du croisement entre individu de race pure : «ventre gris et ailes normales» X «ventre ébène et ailes vestigiales» 2-a- Ecrire les génotypes des individus d’un croisement2 : femelle de F1 X male double récessif b-Quels types de gamètes produira l’hybride F1 et dans quelles proportions ? 3-On considère un autre gène contrôlant la couleur des yeux qui admet 2 allèles : 1alléle sauvage et 1 allèle muté «sépia» et qui est situé sur un autre autosome. aLe croisement : P1«ailes normales et œil rouge» X P2 «ailes vestigiales et œil sépia» donne : une F1 100% de drosophiles « ailes normales et œil rouge» *donner le génotype des individus F1 *Localiser, chez l’individuF1 ,les gènes en question sur les chromosomes et schématiser la prophaseI , l’anaphaseI, l’anaphaseII au cours de la formation des gamètes de l’individu F1. b-Quelle est la répartition des phénotypes des individus issus du croisement : Femelle F1 X male double récessif« ailes vestigiales et œil sépia» . (Echiquier exigé). B)On se propose de comprendre le brassage chromosomique au cours de la méiose. 1er croisement : on croise 2 souches pures «P»de drosophiles : P1 : souche mutante à ailes vestigiales et yeux pourpres P2 : sauvage à ailes normales et yeux rouges La génération F1 est constituée de drosophiles de types sauvages. 4 2eme croisement : Croises entre eux, les individus de la F1 fournissent une génération F2 dans laquelle on dénombre : 2180 drosophiles de types sauvage 624 drosophiles de types mutant 99 drosophiles à ailes normales et yeux pourpres 97 drosophiles à ailes vestigiales et yeux rouges 1) Interpréter qualitativement et quantitativement les résultats obtenus. 2) Déduire la position des gènes étudiés. 3) Estimer les proportions attendues sur 1000 drosophiles issues d’un croisement d’une femelle de F1 avec un male mutant. Exercice n°7 On dispose de deux souches de Drosophiles. souche1 : à corps gris et œil framboise. Souche 2 : à corps noir et œil rouge. Le croisement des Drosophiles males de la souche 1 avec des femelles de la souche 2 donne une F1 uniquement constituée de mouches à corps gris et œil rouge. Ces dernieres croisées entre elles donnent une F2 ainsi constituée : *189 mouches à corps noir et à œil rouge. *185 mouches à corps gris et à œil framboise. *564 mouches à corps gris et à œil rouge. * 62 mouches à corps noir et à œil framboise. 1) en partant des lois de MENDEL,que l’on énoncera, quelles conclusions peut-on tirer de ces résultats ? 2) l’observation attentive des individus de la F2 révèle la situation suivante : les Drosophiles de phénotype œil framboise et corps gris d’une part , et œil framboise et corps noir d’autre part , sont uniquement des males. En vous aidant de cette observation : a/ proposer une hypothèse à propos du mode de transmission des caractères étudiés, ainsi que la localisation chromosomique de chaque gène ( autosomal ou lié au sexe). b/ justifier votre hypothèse en écrivant : les phénotypes et les génotypes ,des parents et des descendants. Exercice n°8 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: 82plantes 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, 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? b) On désire connaître le génotype de chacune des 165 plantes à corolle ouverte rose. Que faut-il faire? Quel sera le résultat? 5 Exercice n°9 On se propose de chercher les différents niveaux de brassage de l’information génétique, à l’aide des résultats de croisement chez la drosophile. Premier cas On croise des drosophiles de lignée pure aux antennes longues et au corps gris avec des drosophiles de lignée pure aux antennes courtes et au corps ébène. En F1, toutes les drosophiles ont des antennes longues et le corps gris. Le croisement entre femelles F1 et mâles homozygotes aux antennes courtes et au corps ébène fournit : 492 drosophiles aux antennes longues et au corps gris 509 drosophiles aux antennes longues et au corps ébène 515 drosophiles aux antennes courtes et au corps gris 487 drosophiles aux antennes courtes et au corps ébène Analysez et interprétez les différents résultats. Deuxième cas On croise des drosophiles de lignée pure aux yeux rouges et aux ailes entières, avec des drosophiles de lignée pure aux yeux marrons et aux ailes échancrées. En F1 , toutes les drosophiles ont les yeux rouges et les ailes entières. Le croisement entre femelles F1 et mâles homozygotes aux yeux marrons et ailes échancrées fournit : 410 drosophiles aux yeux rouges et aux ailes entières 400 drosophiles aux yeux marrons et aux ailes échancrées 111 drosophiles aux yeux rouges et aux ailes échancrées 109 drosophiles aux yeux marrons et aux ailes entières Analysez et interprétez les différents résultats. Exercice n°10 Jacques Ruffié écrit dans le traité du vivant : « A chaque génération la reproduction sexuée démolit des combinaisons anciennes et crée des combinaisons nouvelles. » 1) Expliquer ce que veut dire l’auteur, en utilisant comme exemple le comportement de 4 allèles au cours de la reproduction sexuée de deux individus de même génotype : a1/a2 b1/b2 . a1 et a2 sont les allèles d’un gène A situé sur une paire de chromosome. b1 et b2 sont les allèles d’un gène B situé sur une autre paire de chromosome. Illustrer vos explications par des schémas grands, clairs et bien annotés. 2) on envisage maintenant les deux couples d’allèles des gènes A et B situés sur une même paire de chromosomes homologues et séparés par une distance égale à 7 CM (voir schéma ci-contre ) a- quels sont les différents types de gamètes obtenus en fin de méiose et dans quelles proportions ? b- obtiendra t-on les mêmes résultats que précédemment si l’on suppose que a1 et b2 se trouvent sur un chromosome et a2 et b1 se trouvent sur l’autre chromosome homologue. justifier votre réponse. 6 Le brassage de l’information génétique 7 8
