Terminale Scientifique SVT Lycée Gay-Lussac Enseignement obligatoire Localisation de gènes chez la drosophile (sujet de type IIa) La Drosophile, organisme diploïde, est une petite mouche qui présente une grande diversité de phénotypes. On réalise chez cet animal, 2 types de croisements (Document). Sachant que pour chaque caractère étudié la différence phénotypique est liée à un seul gène, dire, à partir des informations extraites du document, si les deux gènes considérés sont situés sur le même chromosome ou deux chromosomes différents. [ 4 pts]. Proposition de corrigé L’exercice propose l’étude de 2 gènes dont il faut préciser la localisation relative (même paire ou paires différentes). Le premier document permettra d’étudier le rapport allélique de chacun de ces gènes ; le document 2 enfin, permettra de préciser leur localisation. I. étude du rapport allélique ♦ Les parents : P1 de phénotype abdomen rayé, thorax dépourvu de soies [ab r, th s-] et P2 de phénotype abdomen uni, thorax avec soies [ab u, th s+] sont de lignées pures ==> ils sont donc homozygotes pour chacun des 2 gènes : P1 (r//r ; s-//s-) ou (r , s- // r , s-) et P2 (u//u ; s+// s+) ou (u , s+// u , s+) . r, u, s-, s+ désignant respectivement les allèles codant pour l’abdomen rayé, l’abdomen uni, le thorax dépourvu de soies et le thorax pourvu de soies. Ces parents de lignée pure fournissent chacun un type gamétique : P1 (r/ , s-/ ) ou (r , s- /) et P2 (u/ , s+/ ) ou (u , s+ /) . La fécondation de ces gamètes parentaux fournit un seul type de génotype pour les individus issus du croisement parental (F1) : (u//r ; s+//s-) ou (u , s+ // r , s-) ; or ces individus sont de phénotype [ab u , th s+] ; on en déduit pue les allèles u et s+ sont dominants (les autres sont récessifs). Notons dorénavant U et S+ ces allèles dominants. II. étude de la localisation des gènes ♦ Le document 2 est un croisement entre un individu de la F1 et un double homozygote récessif : ce croisement est un « croisement test »ou « test -cross ». La descendance en appliquant les règles de dominance (voir ci-dessus) permet de déduire les génotypes des gamètes de la F1 (du moins leur assortiment allélique). On remarquera que l’on obtient dans ce croisement 78 + 81 individus (sur un total de 201 individus) présentant les caractères parentaux (soit 79 %) et 23 + 19 individus présentant des caractères parentaux mélangés, ces individus sont dits recombinés (soit 21 %). Comme les types parentaux dominent largement les types recombinés on peut faire l’hypothèse, en utilisant les acquis du cours que les gènes sont liés, c’est -à-dire portés par la même paire de chromosomes . ♦ Montrons donc que cette hypothèse est Figure 1 : méiose vérifiée par les résultats expérimentaux. [en dans le cas d’un utilisant un raisonnement par l’absurde on crossing-over (CO) pourrait aussi montrer que l’équiprobabilité des génotypes gamétiques de la F1 (25, 25, 25 et 25 % ) est improbable.] . Dans l’hypothèse des gènes liés, le génotype de la F1 s’écrit alors (U , S+ // r , s-) . Si aucun brassage intrachromosomique ne se produit ce génotype peut fournir 2 types gamétiques : (U , S+ /) et (r , s- /). Mais on sait que les chromosomes lors de la méiose peuvent subir un brassage intrachromosomique comme le montre la figure 1 ci-contre par échange de fragments de chromatides : c’est un crossing-over . La méiose (cf. figure 1) aboutit alors à 4 types gamétiques : (U , S+ /) , (r , s- /) , (U , s- /) et (r , S+ /) . Les mâles double homozygotes récessifs fournissent un seul type de gamète : ( r , s- /). On peut alors établir l’échiquier de croisement en indiquant la fréquence des gamètes des femelles compte-tenu du fait que les crossing-over ont une faible fréquence (figure 2). ♦ Les résultats expérimentaux confirment donc bien le raisonnement théorique mené. Femelle F1 => Mâle ( r , s- /) 1/1 contT395 (U , S+ /) +++ (U , S+ //r , s- ) [ab u, th s+] +++ (r , s- /) +++ (U , s- /) + (r , s- //r , s- ) (U , s- // r , s-) [ab r, th s-] [ab u, th s-] +++ + (r , S+ /) + Barème : B1 (0,5 pts) analyse dominance / B2 (0,5) écriture génotype F1 / B3 (0,5) reconnaissance test-cross / B4 (0,5) calcul types parentaux—recombinés / B5 (0,5) gènes liés / B6 (0,5) conséquences / B7 (0,5) crossing -over / B8 (0,5) méiose avec crossing (r , S+ //r , s- ) [ab r, th s+] + Résultats théoriques conformes aux résultats expérimentaux : Total expérimental : 201 [ab u, th s+] 78 [ab r, th s-] 81 [ab u, th s-] 23 [ab r, th s+] 19 Figure 2 : échiquier de croi- Types parentaux : 159 / 201 = 79 % Types recombinés : 42 / 201 = 21 % sement