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THEME 2 : STABILITE ET VARIABILITE DES GENOMES ET EVOLUTION
Leçon 3 : Méiose et Fécondation participent à la variabilité des individus
Méthode globale en génétique
1. Dans un cas de monohybridisme
Intro :
1) préciser que le cas étudié correspond à un monohybridisme (un caractère)
2) Supposer que ce caractère est gouverné par un gène
3) Trouver les allèles correspondant à ce caractère
4) Déterminer l’allèle dominant et l’allèle récessif : voir le phénotype de la F1
5) Proposer une convention d’écriture : en majuscule (ou +) pour l’allèle dominant
6) Préciser que les parents sont homozygotes pour le gène concerné, car les parents sont de lignée pure
ou de souche sauvage.
Dvpt :
Pour le croisement des parents :
1) Ecrire le phénotype des individus
2) Ecrire le génotype des individus
3) Ecrire le génotype des gamètes et leur pourcentage
4) Faire un échiquier de croisement : à l’aide des gamètes parentaux
5) Indiquer le génotype de la descendance
6) Indiquer le phénotype de la descendance
7) Indiquer le pourcentage pour chaque phénotype de la descendance
Pour le croisement-test :
1) Ecrire le phénotype des individus
2) Ecrire le génotype des individus
3) Ecrire le génotype des gamètes et leur pourcentage
4) Faire un échiquier de croisement : à l’aide des gamètes parentaux
5) Indiquer le génotype de la descendance
6) Indiquer le phénotype de la descendance
7) Indiquer le pourcentage pour chaque phénotype de la descendance
Conclusion :
Vérifier si les résultats expérimentaux sont conformes aux résultats théoriques Si oui, notre hypothèse
est donc validée.
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2.Dans un cas de dihybridisme (2 couples d’allèles)
1) Préciser que le cas étudié correspond à un dihybridisme
2) Si aucune information n’est donnée, supposer que chaque caractère est gouverné par un gène
3) Si aucune information n’est donnée au sujet de la liaison des gènes, observer les pourcentages des
phénotypes des descendants du croisement-test :
a/Si les proportions sont équiprobables : les gènes sont indépendants
Pour le prouver, partir de l’hypothèse que les gènes sont indépendants et sachant que les résultats théoriques
seront conformes aux résultats expérimentaux, votre hypothèse sera vérifiée.
b/Si les proportions sont non-équiprobables : les gènes sont liés
Pour le prouver, procéder par un raisonnement par l’absurde qui consiste à partir de l’hypothèse que les
gènes sont indépendants et sachant que les résultats théoriques ne seront pas conformes aux résultats
expérimentaux, votre hypothèse sera infirmée et vous pourrez affirmer que les gènes sont liés.
Dvpt :
Identique au monohybridisme
Conclusion :
1) Vérifier si les résultats expérimentaux sont conformes aux résultats théoriques
2) Expliquer les mécanismes de crossing-over qui ont aboutit à ces résultats en schématisant une paire de
chromosomes de cellule germinale du parent F1 en prophase I de méiose : avant, pendant et après le crossingover.
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Exercice 1 :
On formule l’hypothèse que chez le Poulet d’Andalousie la couleur du plumage est gouvernée par un
seul couple d’allèles
Analysez les croisements présentés dans le document et indiquez si leurs résultats sont
conformes à cette hypothèse.
Document : résultats de croisements chez le poulet d’Andalousie
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Exercice 2 :
On formule l'hypothèse que chez la souris, la couleur du pelage est gouvernée par un seul gène.
Validez ou invalidez l'hypothèse proposée en la confrontant aux résultats des deux
croisements.
Document : Résultats de croisement de souris
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Exercice 3 :
Par une analyse rigoureuse des documents proposés et l'utilisation de vos connaissances,
indiquez le génotype de la nouvelle variété de tomate recherchée et précisez les mécanismes
génétiques à l'origine de son génotype.
Document 1 :
Dans une région au climat propice, on cultive deux variétés de tomates :
- l'une "A", à gros fruits
- l'autre "B", à petits fruits.
Les plants de la catégorie "A" se sont révélés sensibles à un champignon parasite : le Fusarium, qui
entraîne une baisse importante de production. En revanche, les plants de la variété "B" sont résistants
à ce champignon.
On demande à des agronomes de créer une nouvelle variété de plants de tomate donnant de gros
fruits et résistants au Fusarium. Ils réalisent une série de croisements entre les deux variétés de
plants de tomates "A" et "B".
A la première génération (F1), ils n'obtiennent que des plants de tomates résistants au Fusarium et
qui produisent des petits fruits.
Document 2 :
Les chercheurs réalisent alors un autre croisement de la génération F1 avec des plants de la variété
"A". Ils obtiennent dans ces conditions à la deuxième génération (F2) les résultats suivants pour 1000
plants :
- 251 plants à petits fruits et résistants au Fusarium.
- 234 plants à petits fruits et sensibles au Fusarium.
- 270 plants à gros fruits et résistants au Fusarium.
- 245 plants à gros fruits et sensibles au Fusarium.
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Exercice 4 :
Afin d'illustrer la diversité des génomes, on cherche à interpréter les résultats d'un test-cross chez un
organisme diploïde, la drosophile, dans le cas de deux couples d'allèles.
À partir de l'exploitation des documents I et 2:
- prouvez que l'hypothèse "les deux gènes sont situés sur deux chromosomes distincts" est
fausse,
- expliquez comment le phénomène mis en évidence par l'observation cytologique (doc 2)
permet de comprendre les pourcentages de la génération F2.
Votre explication sera illustrée par le schéma fourni en annexe que vous compléterez et
rendrez avec la copie.
Document 1 : résultats de croisements de drosophiles.
Les pourcentages sont obtenus à partir de nombreux résultats expérimentaux, avec autant de mâles
que de femelles pour chacun des phénotypes indiqués entre crochets [ ].
Document 1a : obtention d'une génération F1
Le caractère alternatif "ailes longues - ailes vestigiales" est déterminé par un gène existant sous deux
+
formes alléliques respectivement notées vg (dont l'expression est dominante) et vg (dont l'expression
est récessive).
Le caractére alternatif "yeux rouges - yeux pourpres" est déterminé par un gène existant sous deux
+
formes alléliques notées respectivement pu (dont l'expression est dominante) et pu (dont l'expression
est récessive).
La génération F1 résulte de l'accouplement d'individus homozygotes pour les deux gènes considérés.
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Document 1b : obtention d'une génération F2 par test-cross La génération F2 résulte d'un test-cross:
des femelles de la génération F1 ont été fécondées par des mâles possédant, pour les deux gènes
considérés, des allèles dont l'expression est récessive.
Document 2 : observation cytologique dans une cellule-mère de gamète.
Ces deux chromosomes homologues à deux chromatides en prophase 1 de méiose mesurent
quelques micromètres. Le chiasma est une zone d'accolement.
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Document à rendre avec la copie :
Indiquez la place des allèles des deux gènes sur les chromatides, du début de la prophase 1 à la
télophase 1 de la méiose.
Chromosomes homologues à deux chromatides situés dans une cellule de la femelle F1
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Chromosomes à 2 chromatides qui se répartiront dans 2 cellules distinctes
Chromosomes à 1 chromatide répartis dans 4 cellules distinctes
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