Section TS TB #5 Stabilité et variabilité des génomes

Section TS
TB #5
Stabilité et variabilité
des génomes Nom
Classe Note (/20)
Prénom
Introduction
Lors de la production des gamètes, il y a passage de la diploïdie à l’haploïdie grâce à la méiose
Le brassage interchromosomique est dû à la ségrégation indépendante des chromosomes de chaque paire lors de
l’anaphase I
Le brassage intrachromosomique par crossing-over entre chromosomes homologues a lieu lors de la prophase I
On s’attachera à prouver que l’hypothèse « les deux gènes sont situés sur des chromosomes distincts » est fausse, et
que les pourcentages obtenus en F2 ne s’expliquent que par un brassage intrachromosomique
Document 1
(a) Les deux lignées de parents sont homozygotes pour les gènes concernés (lignées pures)
Chaque caractère ne dépend que d’un gène (vg ou pu)
Pour démontrer que l’hypothèse est fausse, nous allons calculer les % obtenus dans le cas de gènes indépendants
Si les deux gènes sont indépendants, les génotypes des parents sont :
♂ (vg+//vg+) sur le chromosome « a » (pu+//pu+) sur le chromosome « b » et ♀ (vg//vg, pu//pu)
Les gamètes produits sont ♂ (vg+, pu+) et ♀ (vg, pu)
Les individus F1 ont donc le génotype (vg+//vg, pu+//pu)[vg+pu+]
Donc vg dominant sur vg+ dominant sur vg, pu+ dominant sur pu
(b) le croisement est un test-cross (le ♂ [vg ;pu] porte est homozygote pour les allèles récessifs)
Les gamètes produits par le ♂ sont (vg) et (pu), ce sont donc les ovules de la ♀ F1 qui vont déterminer le phénotype
Si les gènes étaient sur des chromosomes distincts, on aurait les résultats suivants, à cause de la ségrégation indé-
pendante des chromosomes pendant l’anaphase I :
Vg pu Vg pu Vg pu Vg pu %
Vg+ pu+ (vg+//vg, pu+//pu)[Vg+ pu+] [Vg+ pu+] [Vg+ pu+] [Vg+ pu+] 25%
Vg pu+ (vg//vg, pu+//pu)[[Vg pu+] [Vg pu+] [Vg pu+] [Vg pu+] 25%
Vg+ pu (vg+//vg, pu//pu)[ [Vg+ pu] [Vg+ pu] [Vg+ pu] [Vg+ pu] 25%
Vg pu (vg//vg, pu//pu)[ [Vg pu] [Vg pu] [Vg pu] [Vg pu] 25%
Les pourcentages obtenus sont différents de ceux présentés, donc les deux gènes sont liés (l’hypothèse est fausse)
Document 2
Les ♀ F1 ont donc le génotype (vg+ pu+//vg pu)
Comment apparaissent des phénotypes recombinés, puisque les gènes étant liés, les descendants F2 du test-cross
devraient être soit de phénotype F1, soit de phénotype [vg pu]
Sur la photographie, on observe un chromosome en prophase I de méiose
Les centromères sont visibles, ainsi que 2 chiasmas
Au niveau des chiasmas, il y a rupture de l’ADN et échange de chromatide entre les deux chromosomes homologues :
il s’agit d’un crossing over
Si les gènes vg et pu sont situés de part et d’autre d’un chiasma, on observe une recombinaison
La méiose conduit à 2 gamètes « parentaux » et 2 gamètes « recombinés » (télophase 2)
Synthèse
Comment expliquer les % obtenus ?
Si l’échange de chromatides a lieu à chaque méiose, on doit retrouver 50% de phénotypes parentaux et 50% de re-
combinés
La position et le nombre des chiasmas est aléatoire à chaque méiose. Il dépendent de la longueur de la chromatide
Plus la distance entre les gènes liés est grande, plus la probabilité d’un chiasma entre les 2 est élevée
Si la distance est très grande, la probabilité d’un double chiasma devient non négligeable
Ici, le faible % indique que les deux gènes sont relativement proches sur la chromatide

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Stabilité et variabilité
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Exercice 1
Synthèse
Le génotype le plus intéressant est (N//n), donc on cherche à obtenir une descendance présentant cette combinaison
N N N n
n (N//n) (N//n) N (N//N) (N//n)
n (N//n) (N//n) n (N//n) (n//n)
Dans le cas du second croisement, seuls 50% des porcs présentent la bonne combinaison allélique, il est de plus
impossible de savoir à l’avance quels sont les individus qui en sont porteurs
Donc, le premier croisement, qui fournit 100% d’individus à la combinaison intéressante, est à privilégier.