TD S3 Série 1 - Faculté des Sciences Oujda

Université Mohamed Ier
Faculté des Sciences
Filière S. V. I.
Module Génétique et Microbiologie
Année 2004/2005
T. D. élement de Génétique
Série n° 1
1/ On considère un organisme diploïde dont le génome est constitué d'une paire de chromosomes
métacentriques et d'une paire de chromosomes acrocentriques. Marquez les chromatides en utilisant A
et a pour la paire de chromosomes métacentriques et B et b pour la paire d'acrocentriques. Représenter
alors les phases suivantes: (a) anaphase d'une division mitotique; (b) anaphase I d'un spermatocyte en
division; (c) anaphase II; (d) quatres cellules spermatiques.
2/ Chez la drosophile on croise une femelle déficiente pour l'enzyme phosphatase alcaline (déficience)
par un mâle de souche pure sauvage. La descendance de ce croisement se répartit ainsi:
[+]
[déficience]
499
498
2.1/ Le caractère "déficience pour la phosphatase alcaline" est-il récessif ou dominant? Pourquoi?
2.2/ Quels sont les gamètes formés par la femelle?
3/ On connait chez le maïs un gène déterminant la couleur des grains, pourpre ou jaune. Un autre gène
détermine la forme des grains, arrondie ou déprimée. Ces deux gènes ont une ségrégation indépendante.
Des croisements entre plants issus de grains de phénotypes divers ont été effectués. Les résultats de ces
croisements sont apportés ci dessous. La présence des grains d'un phénotype donné est indiquée par le
signe +, l'abscence par le signe -.
Pourpre
arrondi
Pourpre
déprimé
Jaune
arrondi
Jaune
déprimé
Pourpre arrondi X jaune déprimé
+
-
-
-
Pourpre arrondi X pourpre arron
+
+
+
+
Pourpre arrondi X pourpre dépri
+
+
+
+
Pourpre arrondi X jaune arrondi
+
+
+
+
Pourpre arrondi X jaune arrondi
+
+
-
-
Pourpre arrondi X jaune déprimé
+
-
+
-
Pourpre déprimé X jaune arrondi
+
+
+
+
3.1/ A partir du premier croisement déterminez quelle sont les allèles dominants et récessifs pour
chacun des 2 gènes?
3.2/ Pour chacun des croisements, trouvez le génotype des grains utilisés, en considérant séparément
chaque caractère.
3.3/ Pour chacun des croisements, déterminez les proportions des différents phénotypes observés.
1
4/ Chez la tomate, on croise un plant à fruits lisses et ronds par un plant de souche pure à fruits veloutés
et allongés. la descendance recueillie se répartit en:
lisse rond
12
lisse allongé
velouté rond
123
velouté allongé
133
12
4.1/ Quels sont les caractères dominants?
4.2/ Quel est le nombre minimum de gènes qui rend compte des phénotypes observés?
4.3/ Indiquez le génotype des gamètes formés par le plant à fruits lisses et ronds?
4.4/ Quelles sont les proportions relatives des différents types de gamètes formés par le plant à fruits
lisses et ronds?
4.5/ Indiquez précisément le génotype du plant à fruits lisses et ronds?
4.6/ Etablir la carte factorielle.
5/ Considérez trois pois jaunes et ronds, désignés A, B, C. Chacun a fourni une plante qui a été
croisée avec une autre issue d'un pois vert et ridé. Cent pois issus de chaque croisement ont été
analysés; ils se sont répartis en classes phénotypiques comme indiqué ci-dessous :
A:
100 jaunes et ronds
B:
51 jaunes et ronds
49 verts et ronds
C:
24 jaunes et ronds
26 jaunes et ridés
25 verts et ronds
25 verts et ridés
Quels étaient les génotypes de A, B, et C? Justifiez votre réponse.
6/ On croise des Drosophiles d'une souche n°I pure à corps noir (bc) et ailes vestigiales (vg) par des
Drosophiles de la souche sauvage. La F1 est homogène sauvages dans les différents croisements
réciproques. Le test-cross des F1: F1 X double récessif (ailes vestigiales et corps noir) produit:
965
944
206
185
corps gris
corps noir
corps noir
corps gris
ailes sauvages
ailes vestigiales
ailes sauvages
ailes vestigiales
6.1) Combien y-a-t-il de gènes en cause? Justifiez.
6.2) Les gènes en cause sont-ils liés? Si oui, donnez une estimation de la distance génétique qui les
sépare.
2
On croise des mouches de la souche I par des mouches d'une autre souche pure II, presentant des yeux
de couleur cinnabar (cn). Le test-cross des F1 (issus du croisement de la souche n°I avec la souche n°II)
donne:
F1
X
triple récessif
( corps noir, ailes vestigiales et yeux cinnabar)
effectif
corps
ailes
yeux
652
664
4
8
72
68
70
61
noir
gris
gris
noir
noir
gris
noir
gris
vestigiales
sauvage
sauvage
vestigiales
sauvage
vestigiales
sauvage
vestigiales
sauvage
cinnabar
sauvage
cinnabar
sauvage
cinnabar
cinnabar
sauvages
6.3) Quel est l'ordre exact de ces trois gènes sur le chromosome? Justifiez.
6.4) Classez les 8 classes phénotypiques dans les différentes catégories (Parentales, recombinants
région I, recombinants région II et double recombinants).
6.5) Donnez la carte factoriel de cette région du chromosome (calculez les distances dans les régions I
et II).
6.6) Estimez l'interférence chromosomique dans cette région du chromosome.
7/ Dans une souche de drosophiles de laboratoire (souche S), on trouve un mâle appelé Z présentant des
poils plus courts et plus fins (phénotype [pcf]) que ceux des mouches de la souche S (phénotype
[pcf+]).
7.1) Le mâle Z est croisé par des femelles vierges de la souche sauvage (S). Une F2 est obtenue à partir
de la F1 de ce croisement. De plus, quelques femelles F1 vierges sont croisées par leur père encore
vivant (back cross). Les résultats obtenus sont les suivants:
femelle S x mâle Z
F1
:
100% [pcf+]
femelle F1 x mâle F1
femelles:
mâles :
100% [pcf+]
50% [pcf+]
50% [pcf]
femelle F1 x mâle Z
femelles:
50%
50%
50%
50%
mâles :
[pcf+]
[pcf]
[pcf+]
[pcf]
Quel est le déterminisme génétique du caractère [pcf] observé chez le mâle Z? Justifier votre réponse et
donner l'intérprétation chromosomique de ces croisements.
7.2) Des femelles de la souche Z (phénotype [pcf]) sont croisées par des mâles d'une souche pure B qui
porte les allèles mutants récessifs y et v situés sur le chromosome X qui confèrent respectivement les
phénotypes "corps jaune" et "oeil vermillon", tandis que les souches S et Z possèdent un corps gris [y+]
et des yeux rouge brique [v+].
3
femelles Z x mâles B
F1
femelles:
mâles :
100 % [y+ v+ pcf+]
100 % [y+ v+ pcf]
femelles F1 x mâles F1
F2
femelles:
48 [y+ v+ pcf+]
51 [y+ v+ pcf]
mâles :
16 [y+ v pcf+]
33 [y+ v+ pcf]
35 [y v pcf+]
17 [y v+ pcf]
A partir de ces résultats, pouvez-vous préciser la localisation génétique du, ou des gènes impliqués dans
le caractère de la souche Z? Justifier votre réponse.
8/ On dispose de deux lignées pures de drosophiles :
Souche sauvage
Œil rouge
Corps gris
Ailes normales
Souche mutante
Œil marron
Corps noir
Ailes échancrées
On effectue le croisement ; mâle sauvage, femelle mutante. En F1, toute la population présente
le phénotype sauvage. On croise alors :
a) une femelle F1 avec un mâle mutant,
b) un mâle F1 avec une femelle mutante,
et on obtient deux populations F2a et F2b présentant les ségrégations phénotypiques suivantes :
Œil
Corps
ailes
F2a
1)
2)
3)
4)
5)
+
+
+
+
+
+
n
ech +
616 65
+
m
n
+
ech +
m m
+
n
ech +
m
n
ech
Œil
Corps
ailes
170 147 144 172 66
620
F2b
+
+
+
542 551
Quel renseignement donne la génération F1 ?
Quel est le type des croisements 2a et 2b ?
Etablir la carte génétique de ces trois locus ?
Que concluez vous quand aux interactions dans cette région chromosomique.
Interprétez le résultat du croisement 2b.
4
m
n
ech