EXERCICES : STABILITE VARIATION DU GENOME : pages

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1 EXERCICES : STABILITE VARIATION DU GENOME : pages EXERCICE 1 PAGE 144 : DETERMINER LE GENOTYPE A PARTIR DE L ETUDE DE CROISEMENTS Question 1 : informations déductibles des croisements Le texte indique que la couleur de ces poulets, noire blanche ou bleue, ne dépend que d un gène. L existence de 3 couleurs possibles du plumage : noir, blanc et bleu, peut être due à 3 allèles différentes (noir, blanc, bleue) ou à deux allèles différentes qui interagissent pour former la 3 couleur. Dans les deux premiers croisements, on note que : [noir] X [noir] donne 100% [noir] : soit les 2 génotypes sont homozygotes (n//n) et (n//n), soit l un est homozygote et l autre hétérozygote, dans ce cas N est dominant et l autre allèle récessif : (N//N) et (N//b) ou (N//bleu). Le texte indique que tous les croisements [noir] X [noir] donnent toujours 100% de [noir] : si les poulets étaient hétérozygotes avec l allèle N dominant, 25% de descendants seraient soit blancs soit bleus suivant l allèle récessif porté. En conséquence les individus noirs sont toujours de génotype (n//n). [blanc] X [blanc] donne 100% [blanc] : même raisonnement tenus que pour les poulets noirs. Les poulets noirs sont donc de génotype : (n//n) et les poulets blancs de génotype (b//b) Les croisements suivants : [noir] X [blanc] donnent toujours 100% [bleu] : Les génotypes homozygotes (n//n) et (b//b) donnent toujours les mêmes œufs : (n//b). le phénotype [bleu] correspond alors au génotype hétérozygote (n//b) ou les deux allèles s expriment en codominance.

2 Question 2 : résultats conformes aux génotypes Cette question s applique aux deux autres croisements tests Le croisement test : [noir] X [bleu] donne : 50 % [noir] et 50% [bleu] Le croisement test : [blanc] X [bleu] donne : 50 % [blanc] et 50% [bleu] Les génotypes sont connus et permettent donner le tableau de croisement [bleu] [noir] Gamètes n n b (n//b) [bleu] (n//b) [bleu] n (n//n) [noir] (n//n) [noir] [bleu] [blanc] Gamètes b b n (n//b) [bleu] (n//b) [bleu] b (b//b) [blanc] (b//b) [blanc] Les résultats expérimentaux 50 % et bleu et 50 de noir ou de blanc sont vérifiés par les génotypes définis précédemment : noir et blanc homozygotes (n//n) ou (b//b) et bleus hétérozygotes (n//b)

3 EXERCICE 2 PAGE 145 : DOMINANCE ET PHENOTYPE Question : dominance ou codominance suivant l échelle Le texte indique que seules les personnes homozygotes sont malades : A l échelle de l organisme, le phénotype «non malade» est dominant. Le phénotype «malade» est récessif. Le texte indique que seules les personnes homozygotes ont des hématies falciformes : A l échelle cellulaire, le phénotype «hématie sphérique» est dominant. Le phénotype «hématie falciforme» est récessif. L électrophorèse montre que chez un hétérozygote les deux types d hémoglobines, HBA et HBS, sont présentes dans le cytoplasme de l hématie : A l échelle moléculaire, le phénotype «HBA» est codominant avec le phénotype «HBS». EXERCICE 3 PAGE 145 : BRASSAGES GENETIQUES ET LOCALISATION DE GENES RESOLU PAGE 424

4 EXERCICE 4 PAGE 146 : CROISEMENT CHEZ UN CHAMPIGNON HAPLOÏDE Question 1 : principales caractéristiques obtenues On observe sur la culture que : Chaque asque contient 8 spores 4 spores sont capables de germer sur le milieu minimum : notées [HIS+] 4 spores ne sont pas capables de germer sur ce milieu : notées [HIS-] L arrangement des spores différent suivant les types d asques : 4 [HIS+] / 4 [HIS-] ou bien 4 [HIS-] / 4 [HIS+] 2 [HIS+] / 2 [HIS-] / 2 [HIS+] / 2 [HIS-] ou inverse 2 [HIS-] / 4 [HIS+] / 2 [HIS-] Question 2 : explication de la formation des types d asques Formation des asques 4 [HIS+] / 4 [HIS-] ou bien 4 [HIS-] / 4 [HIS+] : Elle s explique par migration aléatoire des deux chromosomes homologues portant les allèles H+ et H-, au cours de la première division de méiose. Formation des asques 2 [HIS+] / 2 [HIS-] / 2 [HIS+] / 2 [HIS-] ou inverse, et 2 [HIS-] / 4 [HIS+] / 2 [HIS-] Elle s explique par un crossing-over entre les chromosomes homologues au cours de la prophase de première division de méiose : un des deux chromosomes échange un fragment de chromatide contenant H+ contre un fragment de chromatide de l autre chromosome homologue portant H-. les allèles H+ et H- ne séparent pas à la 1 division de méiose mais seulement à la 2 division, lors de la séparation des chromatides.

5 EXERCICE 5 PAGE 146 : BRASSAGE GENETIQUE ET AMELIORATION DES PLANTES Question : intérêt des croisements réalisés Le croisement des plants parentaux : [gros fruits, maturation rapide] X [petits fruits, maturation lente] a donné une 1 génération (dite F1) ou tous les descendants sont [petites tomates, maturation lente]. Le croisement de ces descendants F1 avec des plants de type parental [gros fruits, maturation rapide] permet d obtenir 4 types de plants de tomates différents : [gros fruits, maturation rapide] [petits fruits, maturation lente] [gros fruits, maturation lente] [petits fruits, maturation rapide] On remarque que les 2 types parentaux [gros fruits, maturation rapide] et [petits fruits, maturation lente] sont accompagnés des 2 types recombinés [gros fruits, maturation lente] X [petits fruits, maturation rapide] L intérêt de ces croisements est d obtenir des recombinaisons de caractères jugés intéressants. Le caractère recherché ici est [gros fruits, maturation lente] permettant une forte production et une bonne conservation. Question : explication des résultats obtenus On note que ce croisement porte sur 2 caractères : grosseur du fruit et durée de maturation. On sait que deux caractères différents peuvent être portés par une même paire de chromosome, les gènes sont liés, ou bien sur deux paires de chromosomes différents, les gènes sont indépendants. Dans le cas de gènes indépendants, les phénotypes obtenus dans un test cross sont tous équiprobables, à 25% par phénotype, du fait de la séparation aléatoire des allèles en anaphase de 1 division de méiose.

6 On vérifie par ces croisements que les gènes sont indépendants : En F1 tous les plants sont [petits fruits, maturation lente] : Ces 2 caractères sont donc dominants : les génotypes des F1 sont : (g//p) et (r//l) ; phénotypes [P, L] Le 2 croisement F1 X [gros, rapide] est donc un test cross Les résultats du 2 croisement peuvent se vérifier avec un tableau de croisement [gros, rapide] Gamètes [Petit, Lent] (g/) et (r/) (P/) et (r/) (g/) et (L/) (P/) et (L/) Génotype : (g/) et (r/) (g//g) et (r//r) (P//g) et (r//r) (g//g) et (L//r) (P//g) et (L//r) Phénotype descendant [gros, rapide] [petit, rapide] [gros, lent] [petit, lent] Les prévisions données par le tableau de croisement sont toutes équiprobables : 50% de probabilité pour chaque type de gamète et donc pour chaque phénotype, parental ou recombiné. Ces prévisions correspondent aux résultats expérimentaux, résultats réels obtenus par les croisements. On peut donc penser que ces deux sont localisés sur deux paires de chromosomes indépendants.

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