brassages

II. Les brassages génétiques au cours de la méiose
brassage génétique = mélange des allèles
Deux mécanismes de brassage interviennent pendant la 1ère division de méiose :
- si gènes liés => brassage intrachromosomique
- si gènes indépendants => brassage interchromosomique
1. Le brassage intrachromosomique
- se produit au cours de la Prophase I
- chromosomes homologues en bivalents = étroitement liés
- apparition d'enjambements formant des chiasmas => échanges de portions de
chromatides non sœurs : crossing over
=> nouvelles chromatides sœurs par échange d'allèles
Chromatides non
soeurs
chiasma
chromatides
sœurs
centromère
Prophase I :
échange d’allèles par
crossing over
Chromosomes
recombinés
Télophase II
Gamètes
recombinés
< 50%
2. Le brassage inter chromosomique
- se produit pendant l’anaphase I (séparation des chromosomes homologues).
- séparation indépendante des chromosomes homologues de chaque bivalent =>
chromosome d’une paire associé avec l’un ou l’autre chromosome d’une autre paire .
- donc disjonction indépendante des allèles => diversité des gamètes.
Métaphase I
Métaphase I
Anaphase I
Anaphase I
OU
Gamètes de génotype (A,B) et (a,b)
Gamètes de génotype (A,b) et (a,B)
Donc possibilité d’obtenir 4 types équiprobables de gamètes
différents.
Etape 2
Etape 1
Gamètes
A
B
A
B
A
Anaphase 2
Méiose
Solution
n°1
B
A
Anaphase 1
A
a
a
A
a
Anaphase 2
a
A
50%
b
A
a
b
b
b
Anaphase 2
Cellule à 2n=4
A
A
b
b
Anaphase 1
Méiose
Solution
n°2
b
25%
50%
B
b
A
a
b
25%
B
b
b
a
B
B
a
B
a
B
A
a
a
a
Etape 2
25%
B
Anaphase 2
Etape 1
b
B
B
25%
Gamètes
cellule-mère 2n =4  22 = 4 types de gamètes différents en quantité équiprobable
3 . Les principes de l'analyse génétique
= analyse des résultats de croisements expérimentaux  connaître :
- le nombre de gènes intervenant dans la réalisation d’un phénotype
- la dominance des allèles des gènes considérés
- la localisation chromosomique des gènes impliqués :
- gènes indépendants  situés sur des paires de chromosomes différents
- gènes liés  situés sur la même paire de chromosomes
1er croisement : Parent 1 x Parent 2  descendants = hybrides de F1
Parents de souches pures => homozygotes pour les 2 gènes
2ème croisement : le test-cross
test-cross = croisement entre hybride de F1 x homozygote bi-récessif
- le phénotype du double récessif permet de connaître son génotype
- le bi-récessif ne produit qu'un type de gamètes
- le phénotype obtenu après test-cross est dû aux allèles de F1
a. Analyse génétique sur un exemple :
Les deux gènes sont liés (portés par les mêmes chromosomes) =
linkage
gène 1 : gène codant pour la longueur des ailes :
allèle vg+ (ailes Longues) et vg- (ailes Vestigiales)
gène 2 : gène codant pour la couleur des yeux :
allèle p+ (yeux rouges) et p- (yeux pourpres)
Parents : souches pures (homozygotes pour les deux gènes)
(vg+p+//vg+p+) x (vg-p-// vg-p-)
Gamètes produits : (vg+,p+)
(vg,p-)
F1 : 100 % hybrides [ailes longues, yeux rouges] avec génotype (vg+p+// vg-p-)
=> vg+ et p+ sont les allèles dominants
1er Test cross :
mâle hybride de F1 x femelle bi-récessive
(vg+p+// vg-p-)
x (vg-p-//vg-p-)
Gamètes produits :
(vg+p+) ou (vg-p-)
(vg-p-)
Echiquier de croisement
Gamètes du mâle
Gamètes de la femelle
(vg- p-)
Phénotypes
Pourcentages
2 génotypes possibles
(vg+p+)
(vg- p-)
(vg+p+//vg-p-)
(vg-p-//vg-p-)
[ailes longues,
yeux rouges]
50 %
[ailes vestigiales,
yeux pourpres]
50 %
(vg+p+//vg-p-) et (vg-p-//vg-p-) équiprobabilité
Phénotypes obtenus : 50 % [ailes longues, yeux rouges]
50 % [ailes vestigiales, yeux pourpres]
A retenir
Si résultat test-cross = 2 phénotypes équiprobables
=> gènes liés (absence de brassage intrachromosomique)
2ème test cross : femelle hybride de F1 x mâle bi-récessif
(vg+p+// vg-p-) x (vg-p-//vg-p-)
Existence d’un crossing over chez la femelle dans cette espèce =>
Gamètes obtenus :
Génotypes parentaux (vg+p+), (vg-p-) x (vg-p-) (homozygote)
Génotypes recombinés (vg+p-), (vg-p+)
Phénotypes obtenus :
[ailes longues, yeux rouges] :
[ailes vestigiales, yeux pourpres] :
[ailes vestigiales ,yeux rouges ] :
[ailes longues, yeux pourpres ] :
43,5%
43,5 %
6,5 %
6,5 %
Remarques : Ces % ne sont valables que pour cette espèce.
Crossing over que chez la femelle dans cette espèce
Comme résultat test-cross =
- 4 phénotypes non équiprobables
- Mais équiprobabilité 2 à 2 avec :
- deux % forts  phénotypes parentaux
- deux % faibles  phénotypes recombinés
=> gènes liés avec brassage intrachromosomique
et recombinaisons alléliques par crossing over
b, Analyse génétique sur un exemple
Les deux gènes sont indépendants (portés par des chromosomes de paires
différentes)
Exemple
gène 1 : gène codant pour la longueur des ailes :
allèle vg+ (ailes Longues) et vg- (ailes Vestigiales)
gène 2 : gène codant pour la couleur du corps :
allèle eb+ (corps gris) et eb- (corps ébène)
Les parents sont de souches pures : homozygotes pour les 2 gènes
Parents : [ailes longues, corps gris] x [ailes vestigiale, corps ébène]
(vg+//vg+, eb+//eb+)
x
(vg-//vg-, eb-//eb-)
Gamètes produits :
(vg+/eb+)
(vg-/eb-)
Hybrides issus de la F1 :
(vg+//vg-, eb+//eb-) =>
100 % de [ailes longues, corps gris]
DONC vg+ et eb+ sont dominants
Test-cross :
hybride F1
(vg+//vg-,eb+//eb-)
x
x
homozygote bi-récessif
(vg-//vg-, eb-//eb-)
Gamètes produits :
(vg+,eb+)
(vg+,eb-)
(vg-, eb+)
(vg-, eb-)
4 types de gamètes en quantité équiprobable
(vg-,eb-)
Echiquier de croisement
gamètes
(vg+, eb+)
(vg+ eb-)
(vg- eb-)
(vg-eb+)
(vg- eb-)
(vg+//vg-,eb+//eb-) (vg+//vg-,eb-//eb-) (vg-// vg- ,eb-//eb-) (vg- //vg- ,eb+//eb-)
Phénotypes
[ailes longues,
corps gris]
%
25 %
[ailes longues,
corps ébène]
25 %
[ailes vestigiales,
corps ébène]
25 %
[ailes longues,
corps gris]
25 %
Si résultat du test-cross  4 phénotypes en quantité équiprobable =>
gènes indépendants avec brassage interchromosomique