TP3 – Brassage intra-chromosomique chez les Diploïdes Les locus

TP3 – Brassage intra-chromosomique chez les Diploïdes
Les locus de gènes indépendants sont situés sur des chromosomes différents. Ceux de gènes liés sont situés sur le même chromosome.
On cherche à montrer que le type de brassage génétique dépend des locus des gènes.
Ressources
Document 1 : Gènes codant pour la
longueur des ailes et la couleur du
corps
La couleur du corps chez la
Drosophile dépend de plusieurs gènes
dont :
- le gène "ebony"
allèle eb+ → corps clair
allèle eb → corps noir
- le gène "black"
allèle b+ → corps clair
allèle b → corps noir.
La longueur des ailes est gouvernée
par le gène "vestigial"
allèle vg+ → ailes normales
allèle vg → ailes vestigiales
Document 2 : Résultats théoriques du
croisement entre une femelle F1 double
hétérozygote et un homozygote double
récessif
Locus des gènes sur
les chromosomes
Répartition des
phénotypes en
F2BC
Gènes situés sur la
même paire de
chromosomes
(gènes liés)
Quatre
phénotypes :
pourcentage de
phénotypes
parentaux très
supérieurs aux
autres phénotypes
Gènes situés sur
deux paires
distinctes de
chromosomes
(gènes
indépendants)
Quatre phénotypes
en proportions
équivalentes
Document 3 : Crossing over
Matériel
En prophase 1 de méiose, les
chromosomes homologues dupliqués sont
appariés en bivalents, leurs chromatides
se chevauchent.
Les 2 chromosomes homologues d’une
paire peuvent, éventuellement, échanger
des fragments de chromatides.
Certaines méioses se dérouleront avec ou
sans crossing over. Les résultats de ces
méioses seront donc différents.
Image numérisée présentant les F2BC
issues d'un test cross chez la Drosophile :
1er croisement :
P1 [noir, vestigiales] x P2 [clair, normales]
donne les F1 [clair, normales]
2e croisement :
F1 [clair, normales] x P [noir, vestigiales]
donne les F2BC
Logiciel MESURIM permettant de réaliser
des comptages à partir d'une image
numérisée.
SVT_Fichiers/Mesurim/droso_b.jpg
Avant
Après
Les chromatides ayant subi un crossing
over sont de type recombiné, celles non
affectées sont de type parental.
Le mécanisme du crossing over entraîne
un brassage intra-chromosomique des
allèles.
1.
2.
3.
4.
Concevoir une démarche d'investigation permettant de déterminer si les 2 gènes étudiés dans le croisement proposé sont liés ou indépendants.
Réaliser le protocole.
Présenter et critiquer les résultats obtenus.
Expliquer les résultats et schématiser la méiose des F1. Conclure sur la position des locus des gènes étudiés.
CORRIGÉ
1. Concevoir une démarche d'investigation permettant de déterminer si les 2 gènes étudiés dans le croisement proposé sont liés ou indépendants.
Il faut identifier et dénombrer les différents phénotypes obtenus en F2BC.
Si on obtient des proportions équiprobables, alors les 2 gènes sont indépendants : gènes "vestigial" et "ebony".
Sinon, les 2 gènes sont liés : gènes "vestigial" et "black".
2. Résultats
Résultats obtenus en F2BC
Phénotype
[clair ; normales]
[noir ; vestigiales]
[noir ; normales]
[clair ; vestigiales]
Total
Nombre
17
21
5
6
49
Pourcentage
34,7
42,8
10,2
12,5
100
Le petit nombre de mouches comptées ne permet pas un calcul précis et fiable des pourcentages.
Cependant, on observe deux classes majoritaires dans des proportions similaires (autour de 35-40%) et deux classes minoritaires (autour de 10%) dans des proportions
également similaires.
4. Interprétation du croisement
On obtient 4 classes de phénotypes mais non équiprobables : les types parentaux [noir ; vestigiales] et [clair ; normales] sont dans les mêmes proportions (environ 20) et très
supérieurs aux type recombinés [noir ; normales] et [clair ; vestigiales] (environ 10).
On en conclut, d'après le document 2, que les deux gènes étudiés sont portés par le même chromosome (gènes liés).
D'après le document 1, les gènes étudiés ici sont tous les deux situés sur le chromosome 2 : gène "black" et gène "vestigial".
Les parents sont homozygotes pour les deux gènes liés donc :
P1 [clair, normales] b+ vg+ // b+ vg+ x P2 [noir, vestigiales] b vg // b vg
Ils produiront, par méiose, chacun un seul type de gamètes haploïdes : pour P1 b+ vg+ ; pour P2 b vg
Les F1 résultant de la fécondation seront donc de génotype : b+ vg+ // b vg, ils seront double-hétérozygotes pour les 2 gènes.
Comme le phénotype des F1 est [clair, normales], on en déduit que vg+ et b+ sont dominants ; vg et b sont récessifs.
F1 a produit 4 types de gamètes non équiprobables :
- types parentaux plus nombreux : b+ vg+ ; b vg
- types recombinés moins nombreux : b+ vg ; b vg+
Compte tenu du fait que les gènes sont liés, les types recombinés s'expliquent par un crossing over. Comme le crossing over n'a pas lieu pour chaque méiose, les types
parentaux, toujours produits, seront plus abondants.
Comme le P double homozygote récessif ne produit qu'un seul type de gamètes, on peut représenter les différentes combinaisons possibles pour les F2 avec un échiquier de
croisement.
P \ F1
b+ vg+ (P)
b vg (P)
b vg+ (R)
b+ vg (R)
b vg
b+ vg+ // b vg
vg eb // b vg
b vg+ // b vg
b+ vg // b vg
Phénotypes
[clair ; normales]
[noir ; vestigiales]
[noir ; normales]
[clair ; vestigiales]
Proportions
obtenues
21
19
9
7
Méiose des F1