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Génétique 1, L1 SVT...

Description

Fiche méthode : Aide à la résolution des exercices de génétique

Résultats généraux obtenus pour chaque type de croisement et de brassage : Pour 1 gène: d avec 2 allèles D et d (plus généralement écrit d+ et d avec « d » l’allèle muté mais moins lisible sur la fiche…) Si on croise 2 parents de lignées pures [D] (D/D) et [d] (d/d), il y a en F1 un seul phénotype qui est celui associé à l’allèle « dominant » [D]. Les Individus de F1 sont tous hétérozygote (D/d) A l’issu du test cross F1 (D/d) x homozygote récessif (d/d) de phénotype [d] on obtient 2 phénotypes en proportions égales: le phénotype dominant [D] à 50% (D/d) et le phénotype récessif à 50% [d] de génotype (d/d) A l’issu du croisement de F2= F1 (D/d) [D] x F1 (D/d) [D], on obtient 2 phénotypes: le phénotype dominant [D] à 75% (25% de D/D, 50% de D/d) et le phénotype récessif à 25% [d] de génotype (d/d)

Pour 2 gènes: un gène a avec deux allèles A et a et un gène b avec deux allèles B et b Si on croise 2 parents de lignées pures [A,B] et [a,b], il y a en F1 un seul phénotype qui est « double dominant » [AB]. Les Individus de F1 sont tous double hétérozygote (A/a ;B/b) si les gènes sont indépendants ou (AB/ab) si les gènes sont liés (en cis). A l’issu du test cross F1 x double homozygote récessif on obtient :  Dans le cas de 2 gènes indépendants : 4 classes phénotypes à 25% chacun F1 (A/a ;B/b) x double homozygote récessif (a/a ;b/b) Gamètes de F1 de 4 types (A ;B) (A ;b) (a ;B) (a ;b) Gamètes du double homozygote récessif d’un seul type (a ;b)

(a ;b)

(A ;B)

(A ;b)

(a ;B)

(a ;b)

(A/a ;B/b) [A,B] 25%

(A/a ;b/b) [A,b] 25%

(a/a ;B/b) [a,B] 25%

(a/a ;b/b) [a,b] 25%

 Dans le cas de 2 gènes liés : Sans CO ( Crossing Over) : 2 phénotypes parentaux à 50% chacun. Avec CO : 4 classes phénotypes : 2 phénotypes parentaux très majoritaires et 2 phénotypes recombinants, ultra minoritaires, obtenus par CO. F1 (AB/ab) x double homozygote récessif (ab/ab) Gamètes de F1 de 2 types sans CO (AB) et (ab) à 50% chacun. Si des CO surviennent alors on obtient 4 types de gamètes, les deux types parentaux qui restent majoritaires et le CO produit 2 types de gamètes recombinants minoritaires (Ab) (aB) Gamètes du double homozygote récessif d’un seul type (ab)

(ab)

(AB)

(ab)

(aB)

(Ab)

(AB/ab) [AB] 45% majoritaire parental

(ab/ab) [ab] 45% majoritaire parental

(aB/ab) [aB] 5% minoritaire recombinant

(Ab/ab) [Ab] 5% minoritaire recombinant

Méthode pour répondre aux différents sujets : On présente la méthode générale pour répondre à la question puis une application sur la base des croisements présentés ci-dessous : Drosophiles, 2 caractères : taille des ailes (ailes normales ou vestigiales) et couleur des yeux (yeux pourpres ou rouges) Croisement 1, obtention d’une F1 : Parents : [ailes normales, yeux rouges] x [ailes vestigiales, yeux pourpres] Les résultats du 1er croisement donnent 100% d’individus de phénotype [ailes longues, yeux rouges] Croisement 2: Hybride F1 femelle [ailes normales, yeux rouges] x male [ailes vestigiales, yeux pourpres] Les résultats du croisement donnent 4 phénotypes : [ailes normales, yeux rouges] 43.5% [ailes vestigiales, yeux pourpres] 43.5% [ailes vestigiales, yeux rouges] 6.5% [ailes normales, yeux pourpres] 6.5%

1.

Déterminer le rapport de dominance entre les allèles de chaque gène.

Pour chaque couple d’allèles considéré séparément, observer les résultats du croisement de deux souches ou lignées pures, le phénotype obtenu en F1indique les allèles dominants Application :

- pour le gène « longueur des ailes » : L’allèle ailes longues est dominant : notation vg+ ou VG L’allèle ailes vestigiales est récessif : notation vg - pour le gène « couleur des yeux » : L’allèle yeux rouges est dominant : notation p+ ou P L’allèle yeux pourpres est récessif : notation p 2.

Déterminer le nombre de gène(s) gouvernant chaque caractère.

Pour chaque caractère considéré séparément, compter le nombre de phénotypes obtenus à l’issue du test-cross : - s’il y a 50% de chaque phénotype pour un caractère, il n’y a qu’un seul gène qui gouverne ce caractère mais ce gène présente deux allèles différents. : - si le résultat est différent de 50% pour chaque phénotype du caractère, il y a plusieurs gènes qui gouvernent ce caractère. Application : Il faut d’abord reconnaître que le croisement 2 est un test-cross. - pour le caractère « longueur des ailes » : [ailes longues] = 43,5% + 6,5% = 50 % [ailes vestigiales] = 43,5% + 6,5% = 50 % Le caractère « longueur des ailes » est donc gouverné par un gène à 2 allèles. - pour le caractère « couleur des yeux » [yeux rouges] = 43,5% + 6,5% = 50 % [yeux pourpres] = 43,5% + 6,5% = 50 % Le caractère « couleur des yeux » est donc gouverné par un gène à 2 allèles.

3.

Méthode pour déterminer si les gènes sont liés ou indépendants

Il faut compter les phénotypes obtenus à l’issue du test-cross - s’il y a 4 phénotypes équiprobables (environ 25% de chaque) : les gènes sont indépendants. - s’il y a deux phénotypes très majoritaires et deux phénotypes très minoritaires : les gènes sont liés. Application : Les résultats du test-cross (croisement 2) donnent : - deux phénotypes très majoritaires [vg+, p+] = 43,5% et [vg, p] = 43,5%. Ce sont les phénotypes parentaux. - deux phénotypes très minoritaires [vg+, p] = 6,5% et [vg, p+] = 6,5%. Ce sont les phénotypes recombinés. Les gènes « longueur des ailes » et « couleur des yeux » sont donc liés. Les gamètes recombinés sont issus des crossing-over qui ont eu lieu lors de la prophase 1 de méiose chez l’individu F1. Les crossing-over étant rares, les gamètes recombinés et donc les phénotypes recombinés sont peu nombreux. Remarque : il n’y a jamais de crossing-over chez le mâle Drosophile Le test-cross impliquant un mâle F1 et une femelle double mutante (= femelle double homozygote pour les allèles récessifs) donne donc : - 50% de l’un des phénotypes parentaux - 50% de l’autre des phénotypes parentaux Il n’y a pas de phénotypes recombinés. 4.

Réaliser un tableau de croisement pour expliquer les résultats.

Le tableau doit présenter 2 entrées, une correspond aux gamètes du parent de F1 et l’autre aux gamètes du parent homozygote récessif. Les cases sont remplies par les génotypes des individus issus des croisements entre les gamètes. Attention, les allèles en provenance d’un parent sont tous du même coté de la barre du génotype. Il est possible d’ajouter les phénotypes dans le tableau ainsi que des légendes et des commentaires (phénotypes parentaux, recombinant, rares, majoritaires…). De même, un schéma mettant en évidence les crossing over peuvent compléter le tableau Application : Gamètes du male [vg,p] Gamètes de la femelle F1 [ vg+, p+] (vg p) (vg+ p+) (vg p+) (vg+ p)

(vg p)

(vg p / vg p) (vg p / vg+p+) (vg p / vg p+) (vg p / vg+p)

Phénotype parental, majoritaire [vg,p] Phénotype parental, majoritaire [ vg+, p+] Phénotype recombinant, rare [ vg, p+] Phénotype recombinant, rare [ vg+, p]

Les gènes sont liés...