Devoir Maison de SVT Pour 11 décembre 2012

Transcription

1 Génétique et évolution - Thème - La Terre dans l Univers, la vie et l évolution du vivant TS Devoir Maison de SVT Pour 11 décembre 2012 Raisonner dans le cadre d'un problème scientifique (exercice type 2a du Bac - voir critères d évaluation) Déterminisme génétique de la forme de la crête chez la poule On formule l hypothèse que chez la poule la forme de la crête est gouvernée par un seul couple d allèles. Interprétez les croisements présentés dans le document et indiquez si les résultats obtenus permettent de valider cette hypothèse. Document : Résultats de croisements effectués chez la poule Grille d évaluation d un exercice de type 2a : *

2 D une façon générale, beaucoup trop d erreurs notionnelles : gène/allèle/génotype/phénotype Les conventions d écriture doivent être respectées (voir ci-dessous). Les interprétations chromosomiques exigées par le sujet n apparaissent pas. Rq : Nous avons vu que la stabilité du caryotype était assurée par la méiose puis la fécondation, il est donc indispensable d indiquer ces 2 phases dans l interprétation Les + de la copie ci-dessous : l hypothèse n a jamais été perdue de vue, le raisonnement est très cohérent. Le schéma bilan est bien Les - : des erreurs d écriture, voire des confusions entre génotype et phénotype. Trop de fautes d orthographe Echiquier de croisement à retravailler + Ne pas oublier la méiose et la production des gamètes Voir le corrigé et les conseils ci-dessous ( ) ( ) ( ) Indiquer la méiose Revoir les échiquiers de croisement Il faut un titre!

3

4 MEIOSE FECONDATION F1 MEIOSE FECONDATION Préférer un échiquier de croisement

5 Eléments de correction du DM de Génétique du 4 décembre 2012 Indiquez si les résultats des croisements présentés permettent de valider l hypothèse que chez la poule la forme de la crête est gouvernée par un seul couple d allèles. La problématique est clairement posée. L exploitation du document suit une démarche scientifique rigoureuse : hypothèse -> écriture des génotypes -> déduction dominance. La 1 ère partie du document montre les résultats de X de parents de lignée pure -> déduction dominance *Si l hypothèse est correcte, nous nous attendons aux résultats suivants, notons r et s les allèles impliqués : P1 mâle [rose] X P2 femelle[simple] parents homozygotes => (r//r) x (s//s) => (r//s) F1 hétérozygotes [ rose] => Allèle rose dominant notation R F1 (R//s) L interprétation chromosomique apparait : génotypes P1 et P2 -> méiose -> gamètes spz : r s :ovule -> fécondation => F1 Pour l interprétation chromosomique : On dessine une cellule diploide de chaque parent et on écrit les génotypes On dessine les gamètes de chaque parent et on écrit les génotypes, en prenant soin d indiquer la méiose On dessine une cellule diploide de F1 et on écrit le génotype, en prenant soin d indiquer la fécondation La 2 ème partie du document montre un test cross qui permet de déterminer les types de gamètes produits par les F1 car P2 homozygote -> 1seul type de gamète => nb de phénotypes différents = nb types de gamètes produits en F1 Test cross -> gamètes formés échiquier de croisement - Les interprétations chromosomiques apparaissent : génotypes F1 et P2 -> méiose -> gamètes -> fécondation => F2 Pour l interprétation chromosomique : -On détermine les gamètes de chaque parent F1 et P2 et on écrit les génotypes, en prenant soin d indiquer la méiose -On dessine une cellule diploïde de F1 et on écrit le génotype NB : dans les cas de di-hybridisme, on schématise le brassage intra et/ou interchromosomique responsables de la diversité des gamètes F1. On représente alors les phases clés (Prophase pour les CO et Métaphase pour la répartition aléatoire des paires de X) -On établit l échiquier de croisement afin d obtenir les génotypes et les phénotypes des descendants : il montre le brassage lors de la fécondation. Il est indispensable de donner un titre à ce tableau et de préciser le nom des colonnes : gamètes de F1/P2 Respecter la convention d écriture un ou 2 traits selon que les gènes sont portés par 1 ou 2 paires de X - On compare les résultats obtenus dans l échiquier aux résultats expérimentaux afin de valider l hypothèse Si 1 seul gène donc 1 paire de X impliquée F1 ->gamètes R ou s et P2 -> s => F2 : 50% (R//s)et 50%(s//s] Gamètes P2 \ F1 R s Echiquier de croisement (F1xP2 -> F2) s R//s s//s En F2 donc on s attend à obtenir 50% d oiseaux [R] et 50%[s] [phénotypes] et ce même si le sexe des parents est inversé lors du 1 er X Les résultats attendus sont utilisés pour (in)valider l hypothèse Les résultats statistiques attendus correspondent bien aux résultats présentés => hypothèse validée Grille d évaluation Critères Indicateurs de correction La 1 ère partie du document montre les résultats de X de parents de lignée pure -> déduction dominance Éléments *Si l hypothèse est correcte, nous nous attendons aux résultats suivants, notons r et s les allèles impliqués : scientifiques P1 mâle [rose] X P2 femelle[simple] parents homozygotes => (r//r) x (s//s) => (r//s) F1 hétérozygotes [ rose] issus des allèle rose dominant notation R F1 (R//s) spz : r s :ovule documents: La 2 ème partie du document montre un test cross qui permet de déterminer les types de gamètes produits par les F1 car P2 (complets, homozygote -> 1seul type de gamète pertinents, => nb de phénotypes différents = nb types de gamètes produits en F1 utilisés à bon Si 1 seul gène donc 1 paire de X impliquée F1 ->gamètes R ou s et P2 -> s => F2 : 50% (R//s)et 50%(s//s] escient en Gamètes P2 \ F1 R s accord avec le Echiquier de croisement (F1xP2 -> F2) s R//s s//s sujet ) En F2 donc on s attend à obtenir 50% d oiseaux [R] et 50%[s] et ce même si le sexe des parents est inversé lors du 1 er X La problématique est clairement posée. Raisonnement dans le cadre du problème scientifique posé L exploitation du document suit une démarche scientifique rigoureuse : hypothèse -> écriture des génotypes -> déduction dominance. Test cross -> gamètes formés échiquier de croisement - mise en relation des résultats attendus et des résultats présentés validation de l hypothèse Les interprétations chromosomiques apparaissent : génotypes -> méiose -> gamètes -> fécondation => F Les résultats attendus sont utilisés pour (in)valider l hypothèse Les résultats statistiques attendus correspondent bien aux résultats présentés => hypothèse validée NB : En réalité plusieurs gènes interviennent dans le développement de la crête mais les deux variétés parentales ici étudiées ne diffèrent que par un seul gène parmi l ensemble des gènes qui gouvernent la forme de la crête. Démarche cohérente qui permet de répondre à la problématique Démarche maladroite et réponse partielle à la problématique Aucune démarche ou démarche incohérente Le raisonnement est cohérent et répond à la problématique en intégrant et associant tous les éléments scientifiques issus des documents. Le raisonnement est cohérent et répond à la problématique en intégrant et associant de manière incomplète les éléments scientifiques issus des documents Tous les éléments scientifiques issus des documents sont présents et reliés le plus souvent entre eux mais la réponse à la problématique est erronée ou partielle Même s ils sont reliés entre eux, seuls quelques éléments scientifiques issus des documents sont cités. Aucun lien et peu d éléments scientifiques prélevés

6 CONVENTIONS D ECRITURE EN GENETIQUE 1- Dominance / récessivité L allèle dominant est désigné par une Majuscule, l allèle récessif par une minuscule. Dans le cas de co-dominance, les deux allèles sont désignés par des lettres majuscules. ex : (A,B) Pour désigner un allèle, la lettre choisie peut être : * tout simplement l initiale du caractère codé par cet allèle ex : G pour l allèle dominant codant pour la couleur grise et n pour l allèle récessif codant pour la couleur noire * Lorsque l'énoncé parle de phénotypes "sauvages" et "mutés", on utilise l'initiale (ou les deux premières lettres) de la mutation pour l'allèle muté et l'initiale de la mutation affectée du signe plus pour l'allèle sauvage ex : e+ pour l allèle dominant codant pour la couleur grise et e pour l allèle récessif codant pour la couleur noire (ébène) 2- Phénotype : Caractéristiques observables d un individu résultant de l expression de ses gènes On place entre crochets [ ] le phénotype en entier ou la lettre correspondant à l allèle qui s exprime ex : [G] phénotype d une souris grise ; [b] phénotype d une souris blanche ; [RB] phénotype d une fleur rose 3- Génotype : (ensemble des gènes portés par les chromosomes ) Pour le ou les gènes étudiés, l écriture du génotype doit préciser les allèles présents aux différents loci G Le génotype s écrit entre parenthèses obligatoirement sous forme de fraction ex : (G//b) ou ( = ) Chaque chromosome est symbolisé par un trait de fraction ( ) b Les gènes liés, donc portés par le même chromosome, apparaissent sur le même trait de fraction (= ) Les gènes indépendants, donc portés par des chromosomes différents, apparaissent sur deux traits de fraction différents (= =) Voir les exemples ci-dessous Les cellules diploïdes possédant des paires de chromosomes et donc 2 allèles pour chaque gène, chaque paire de chromosomes homologues concernée par l étude est symbolisée par un double trait G ( = ) Génotype d une souris grise hybride. Un gène concerné et une seule paire de b chromosomes homologues concernée. -> Cas de monohybridisme Vg+ eb + ( = = ) Génotype d une drosophile double hétérozygote à ailes longues et corps gris. vg eb Deux gènes concernés sur deux paires de chromosomes -> Cas de dihybridisme avec ségrégation indépendante des chromosomes (et des allèles) Vg e ( = ) Génotype d une drosophile double hétérozygote à ailes non recourbées et corps gris. Vg+e+ Une paire de chromosomes concernée -> Cas de dihybridisme avec gènes liés X b ( = ) Génotype d une drosophile mâle à oeil blanc -> Cas d une hérédité liée au sexe Y Les gamètes haploïdes ne possèdent qu un des chromosomes de chaque paire et donc qu un seul des deux allèles : un trait symbolise le chromosome qui porte cet allèle. Ex : (G) ou (b). Cas de monohybridisme (L n)ou (v G). Cas de dihybridisme avec gène indépendants (2 traits) (ec) ou (e+c ). Cas de dihybridisme avec gènes liés (sur le même chromosome) (1 seul trait) (X b ) allèle b porté par le chromosome sexuel X, (Y) chromosome sexuel sans le gène étudié

7 4- L échiquier de croisement : permet de noter les différents types de gamètes ainsi que les génotypes, phénotypes et pourcentages obtenus par la fécondation. ( Ne pas oublier le titre général et celui des lignes et colonnes!) Types de gamètes formés par P 2 \ F 1 vg + eb + vg eb vg eb vg//vg + eb//eb + vg//vg eb//eb [phénotypes] [vg +, eb + ] 50% [vg, eb] 50% Echiquier de croisement des cellules reproductrices des individus impliqués dans la reproduction (cas d un test cross impliquant 2 individus se différenciant par 2 caractères déterminés par des gènes non liés ) Exercice supplémentaire ( 2a) => Analysez les croisements présentés dans le document et indiquez si leurs résultats sont conformes à cette hypothèse que la couleur du plumage est gouvernée par un seul couple d allèles donc un seul gène Si un seul gène impliqué avec des parents de lignée pure donc homozygotes, on s attend à obtenir : Croisement 1 : P1 : [Blc] (B//B) x P2 [Noir] (N//N) => F1 : [Bleu] (B//N) même avec sexe des parents inversés => B et N sont co-dominants Croisement 2 : [Bleu] (B//N) -> 2 types de gamètes x P2 [Noir] (N//N) -> 1 type de gamètes => 2 phénotypes différents 50%[B] 50%[N] Ces résultats étant conformes à ceux obtenus on peut valider l hypothèse de l implication d un seul gène dans la couleur du plumage