Solutions aux exercices

Transcription

Solutions aux exercices
Chapitre 17 Les modèles et les processus héréditaires
Page 591 du manuel
1.
Problème
Mendel a croisé des plants génétiquement purs qui produisent des gousses jaunes avec des plants
génétiquement purs qui produisent des gousses vertes. À l’aide du tableau 17.1 (page 589),
prédis et écris les génotypes et les phénotypes des générations F1 et F2. Prédis le rapport entre
les plants F2 qui produisent des gousses vertes et les plants F2 qui produisent des gousses jaunes.
Ce qu’on te demande
Détermine les génotypes et les phénotypes des générations F1 et F2 d’un croisement entre deux
plants.
Utilise tes résultats pour prédire un rapport phénotypique du croisement de F2.
Les données
Les phénotypes des plants parents :
gousses jaunes × gousses vertes
L’allèle de la gousse verte (V) est dominant, et l’allèle de la gousse jaune (v) est récessif.
Un plant génétiquement pur est homozygote pour un caractère donné. Par conséquent, le plant
à gousses jaunes est homozygote récessif (vv) et le plant à gousses vertes est homozygote
dominant (VV).
Élabore une stratégie
Étape 1 Dresse un échiquier de Punnett pour prédire les génotypes de la génération F1 issue d’un
croisement entre VV et vv.
Étape 2 Dresse un autre échiquier de Punnett en utilisant les gamètes produits à la génération F1
pour effectuer un croisement monohybride.
Étape 3 À l’aide de tes connaissances sur la relation de dominance entre les allèles V et v, prédis
le phénotype de chaque génotype. Exprime les résultats phénotypiques du croisement F2 sous
forme d’un rapport entre les résultats avec les gousses vertes et les résultats avec les gousses
jaunes. Réduis le rapport à sa plus simple expression au besoin.
Résous le problème
Étape 1
Génération P : vv × VV
v
v
V
Vv
Vv
V
Vv
Vv
Reproduction autorisée © Chenelière Éducation inc.
1
Les plants de la génération F1 ont tous un génotype hétérozygote Vv. Puisque l’allèle des gousses
vertes est dominant, tous les plants F1 auront des gousses vertes. Les gamètes produits par les
plants F1 sont V et v.
Étape 2
Croisement F1 :
V
v
V
VV
Vv
Vv × Vv
v
Vv
vv
Les plants de la génération F2 ont trois génotypes différents : VV, Vv et vv. Puisque l’allèle des
gousses vertes est dominant, les génotypes VV et Vv produiront tous deux un phénotype de
gousses vertes, tandis que le génotype vv produira des gousses jaunes.
Étape 3
Il y a trois résultats avec des gousses vertes et un résultat avec des gousses jaunes. Par
conséquent, le rapport entre les plants F2 avec les gousses vertes et les plants F2 avec les
gousses jaunes est de 3:1. Ce rapport est déjà à sa plus simple expression.
Vérifie ta solution
Le rapport 3:1 est le même rapport que celui qui a été prédit pour un croisement de deuxième
génération de parents génétiquement purs.
2.
Problème
Après une de ses expériences, Mendel a compté 6022 graines jaunes et 2001 graines vertes. Écris
les génotypes et les phénotypes des plants de tous les croisements qu’il a faits pour obtenir ces
résultats. Dans quelle mesure ses données correspondaient-elles aux rapports prédits ?
Détermine les croisements qui produiraient les nombres donnés de chaque phénotype et prédis
les résultats génotypiques de ces croisements.
Calcule le rapport approximatif des deux phénotypes et compare ce rapport avec le rapport prédit
par Mendel.
Les données
nombre de graines jaunes = 6022
nombre de graines vertes = 2001
L’allèle des graines jaunes (J) est dominant par rapport à l’allèle des graines vertes (j).
Étape 1 Calcule le rapport approximatif entre les graines jaunes et les graines vertes en divisant
le nombre de graines jaunes par le nombre de graines vertes.
2
Étape 2 Utilise tes connaissances des expériences de Mendel pour prédire le type de croisement
qui permettrait d’obtenir ce rapport.
Étape 3 Compare le rapport prédit par Mendel avec le rapport calculé à partir des données.
Étape 1
nb de graines jaunes
nb de graines vertes
6022
2001
= 3,009
≈3
=
Le rapport entre les graines jaunes et les graines vertes est d’environ 3:1.
Ce rapport résulterait d’un croisement entre des parents génétiquement purs de phénotypes
différents, suivi d’une autopollinisation de la génération F1 ou d’un croisement monohybride.
Étape 2
Croisement des parents :
j
j
J
Jj
Jj
J
Jj
Jj
La génération F1 aurait le génotype Jj et présenterait le phénotype des graines jaunes. Les
gamètes produits par les plants F1 seraient J et j.
Croisement F1 :
J
j
J
JJ
Jj
j
Jj
jj
La génération F2 présenterait les génotypes JJ, Jj et jj dans un rapport approximatif de 1:2:1.
Le rapport entre le phénotype des graines jaunes et le phénotype des graines vertes dans la
génération F2 serait de 3:1.
Étape 3
Le rapport réel entre les graines jaunes et les graines vertes est de 3,009:1. Puisque le rapport
prédit était de 3:1, les données correspondent très bien au rapport prédit.
3
Page 596 du manuel
3.
Problème
Chez les courgettes (Cucurbita pepo), la chair de couleur jaune est récessive par rapport à la
chair blanche. En tant que phytogénéticien, tu veux savoir si certaines de tes courgettes à chair
blanche sont hétérozygotes pour l’allèle de la chair jaune. (Les phytogénéticiens utilisent un
ensemble de méthodes ayant pour objet l’ajustement génétique des plantes aux besoins des
hommes.) Comment résoudras-tu cette question ? Décris ta marche à suivre.
De quelle façon peux-tu déterminer si un plant qui présente le phénotype dominant a un
génotype hétérozygote ?
Les données
La relation de dominance entre les allèles : l’allèle de la chair blanche est dominant et l’allèle
de la chair jaune est récessif.
Les plants en question ont des phénotypes dominants.
Étape 1 Pense aux types de croisement que tu as étudiés. Quel type de croisement permet de
déterminer le génotype d’un spécimen ayant un phénotype dominant ? Résume les étapes que tu
suivrais pour effectuer un tel croisement.
Étape 2 Dresse un échiquier de Punnett pour prédire les résultats d’un croisement entre une
courgette à chair blanche qui est homozygote dominante. Fais la même chose avec une courgette
à chair blanche qui est hétérozygote pour l’allèle de la couleur de la chair.
Étape 3 Explique comment tu établirais le génotype inconnu à partir des résultats des échiquiers
de Punnett.
Étape 1
Faire un croisement de contrôle pour déterminer le génotype de spécimens ayant un phénotype
dominant. Il faut croiser les spécimens de génotype inconnu avec des spécimens ayant le
phénotype récessif. Le génotype des spécimens récessifs est connu puisque le phénotype récessif
n’apparaît que s’il y a deux allèles récessifs.
Étape 2
Pour effectuer le croisement de contrôle, tu devrais polliniser les plants de génotypes inconnus
avec un plant de courgette à chair jaune. Tu devrais ensuite observer la couleur de la chair des
courgettes produites et compter le nombre de chaque phénotype.
4
Étape 3
Croisement de contrôle :
Si le génotype inconnu est homozygote :
b
b
B
Bb
Bb
B
Bb
Bb
Si le génotype inconnu est hétérozygote :
b
b
B
Bb
Bb
b
bb
bb
Étape 4
Si le génotype inconnu est homozygote dominant, tu peux t’attendre à ce que les descendants
aient tous la chair blanche. Si le génotype inconnu est hétérozygote pour l’allèle de la couleur de
la chair, tu peux t’attendre à obtenir des nombres égaux de courgettes à chair blanche et à chair
jaune dans les descendants issus du croisement de contrôle. Tu seras en mesure de déterminer
si tes courgettes originales étaient hétérozygotes ou homozygotes en comparant tes résultats
expérimentaux avec les résultats prédits des croisements homozygotes et hétérozygotes.
Vérifie ta stratégie
Les résultats correspondent aux résultats prédits dans les croisements de contrôle.
4.
Problème
Chez les tomates (Lycopersicon esculentum), le fruit rouge (R) est dominant par rapport au fruit
jaune (r), et la grande taille (G) est dominante par rapport à la petite taille (g). Des plants
génétiquement purs de grande taille qui produisent des fruits rouges ont été croisés avec des
plants génétiquement purs de petite taille qui produisent des fruits jaunes.
a) Donne le génotype et le phénotype des plants de la génération F1.
b) Énumère les génotypes des gamètes que produisent les plants de la génération F1.
c) Énumère les génotypes et les phénotypes des plants de la génération F2. Donne les rapports
génotypique et phénotypique des plants de la génération F2.
a) Prédis le génotype et le phénotype des plants F1 issus d’un croisement entre des plants
génétiquement purs pour deux caractères.
b) Énumère les génotypes des gamètes produits par les plants F1.
c) Énumère les génotypes, les phénotypes, les rapports génotypiques et les rapports
phénotypiques des plants F2.
5
Les données
Phénotypes des plants parents :
grands plants à fruits rouges × petits plants à fruits jaunes
L’allèle de la grande taille (G) est dominant et l’allèle de la petite taille (g) est récessif.
L’allèle du fruit rouge (R) est dominant et l’allèle du fruit jaune (r) est récessif.
Tu sais qu’un plant génétiquement pur est homozygote pour un caractère donné. Par conséquent,
le grand plant à fruits rouges est homozygote dominant pour ces deux caractères (GGRR) et le
petit plant à fruits jaunes est homozygote dominant pour ces deux caractères (ggrr).
Étape 1 Dresse un échiquier de Punnett pour prédire les génotypes de la génération F1 issue d’un
croisement entre GGRR et ggrr. Le plant qui a le génotype GGRR produira les gamètes GR et
GR. Le plant qui a le génotype ggrr produira les gamètes gr et gr. Utilise tes connaissances des
relations de dominance entre les allèles pour établir les phénotypes des descendants.
Étape 2 Détermine les gamètes présents dans ton échiquier de Punnett.
Étape 3 Utilise les gamètes indiqués en b) pour dresser un autre échiquier de Punnett qui prédit
les génotypes des plants F2.
Étape 4 Compte le nombre de chaque génotype et phénotype présent; exprime ces nombres sous
forme de rapport.
a)
GR
gr
GgRr
gtr
GgRr
GR
GgRr
GgRr
Tous les plants de la génération F1 auront le génotype GgRr et le phénotype de la grande taille
et des fruits rouges.
b) Les gamètes produits par les plants F1 seront GR, Gr, gR et gr.
c) Étape 1
RG
Rg
rG
rg
RG
RRGG
RRGg
RrGG
RrGg
Rg
RRGg
RRgg
RrGg
Rrgg
Étape 2
Génotypes des plants F2 :
4 RrGg
2 RRGg
2 RrGG
rG
RrGG
RrGg
rrGG
rrGg
rg
RrGg
Rrgg
rrGg
rrgg
2 Rrgg
2 rrGg
1 RRGG
1 RRgg
1 rrGG
1 rrgg
6
Le rapport des génotypes ci-dessus est de 4:2:2:2:2:1:1:1:1.
Phénotypes des plants F2 :
9 grands plants à fruits rouges
3 petits plants à fruits rouges
3 petits plants à fruits jaunes
1 petit plant à fruits jaunes
On obtient un rapport de 9:3:3:1 pour les grands plants à fruits rouges, les petits plants à
fruits rouges, les grands plants à fruits jaunes et les petits plants à fruits jaunes.
Les résultats correspondent à ceux qui ont été prédits dans le cas d’un croisement
dihybride entre des plants génétiquement purs pour deux caractères.
5.
Problème
Chez les souris, le pelage noir (N) est dominant par rapport au pelage brun (n). De plus,
les souris non valseuses (C), qui courent normalement, sont dominantes par rapport aux
valseuses (c). On croise deux souris qui sont hétérozygotes pour ces deux caractères.
Dresse un échiquier de Punnett pour la génération F1. Ensuite, détermine le rapport
phénotypique des descendants de cette génération.
Établis un échiquier de Punnett.
Prédis un rapport phénotypique de la génération F1 d’un croisement entre deux individus
hétérozygotes pour deux caractères.
Les données
Les deux parents ont le génotype NnCc.
L’allèle du pelage noir (N) est dominant et l’allèle du pelage brun (n) est récessif.
L’allèle des non valseuses (C) est dominant et l’allèle des valseuses (c) est récessif.
Étape 1 Détermine les gamètes produits par les parents.
Étape 2 Dresse un échiquier de Punnett de ce croisement.
Étape 3 Utilise les génotypes produits par ce croisement pour déterminer le rapport
phénotypique.
Étape 1
génotypes des gamètes : NC, Nc, nC et nc
7
Étape 2
NC
Nc
nC
nc
NC
NNCC
NNCc
NnCC
NnCc
Nc
NNCc
NNcc
NnCc
Nncc
nC
NnCC
NnCc
nnCC
nnCc
nc
NnCc
Nncc
nnCc
nncc
Étape 3
Le rapport phénotypique est de 9:3:3:1 pour les souris noires non valseuses, les souris
noires valseuses, les souris brunes non valseuses et les souris brunes valseuses.
Le rapport phénotypique correspond aux résultats prédits pour un croisement entre des
spécimens qui sont hétérozygotes pour deux caractères.
6.
Problème
Le gène qui code pour la couleur des fleurs de mufliers (Antirrhinum majus) témoigne
d’une dominance incomplète. On croise un muflier rouge génétiquement pur avec un
muflier blanc génétiquement pur. Quel est le rapport phénotypique de la génération F1 ?
On croise ensuite les descendants F1 pour produire une génération F2. Dresse un échiquier
de Punnett pour cette génération et détermine le rapport phénotypique.
Prédis les rapports phénotypiques des générations F1 et F2 issues d’un croisement entre
des spécimens génétiquement purs pour un caractère qui présente une dominance
incomplète.
Les données
Les génotypes parentaux sont RR et rr.
L’allèle de la fleur rouge (R) présente une dominance incomplète par rapport à l’allèle de
la fleur blanche (r). Cela signifie que les hétérozygotes (Rr) seront roses.
Étape 1 Dresse des échiquiers de Punnett pour les générations F1 et F2.
Étape 2 Utilise tes connaissances de la relation de dominance dans la couleur des fleurs
pour établir les phénotypes de deux générations. Convertis le nombre de chaque
phénotype en un rapport phénotypique.
Croisement parental
Étape 1
R
r
Rr
R
Rr
8
r
Rr
Rr
Étape 2
La génération F1 est entièrement formée d’hétérozygotes ou de fleurs roses.
Les gamètes produits par F1 seront R et r.
Croisement de F1
Étape 1
R
r
R
RR
Rr
r
Rr
rr
Étape 2
Le rapport phénotypique de la génération F2 sera 1 rouge : 2 roses : 1 blanc.
Les rapports phénotypiques correspondent aux rapports prédits pour les générations F1 et
F2 d’un croisement entre des spécimens génétiquement purs pour un caractère à
dominance incomplète.
7.
Problème
On croise deux chevaux rouans ensemble. Quelles sont les chances que le poulain produit
soit blanc ?
Prédis les phénotypes de la génération F1.
À l’aide du rapport phénotypique, calcule la probabilité que le phénotype blanc
apparaisse.
Les données
Les deux parents sont rouans ou hétérozygotes pour le gène rouan. Les rouans présentent
une codominance.
rouan = RB = hétérozygote
blanc = BB = homozygote
(On croyait auparavant que RR, homozygote pour le gène rouan, était létal. Des études
ont démontré que cette croyance est fausse.)
Étape 1 Dresse un échiquier de Punnett pour prédire les génotypes de la génération F1.
Étape 2 Utilise le nombre de chaque phénotype de la génération F1 pour calculer la
probabilité que le phénotype blanc apparaisse.
9
Étape 1
R
R
RR
B
RB
B
RB
BB
Étape 2
Il y a une chance sur quatre, ou 25 % des chances, que le poulain soit blanc. (Si RR était
létal, un descendant sur trois descendants vivants serait blanc.)
La probabilité que le poulain soit blanc correspond au rapport prédit pour un caractère
codominant dans le cas d’un croisement entre des hétérozygotes.
Page 603 du manuel
8.
Problème
Une femme qui possède une vision normale et le génotype hétérozygote XCXc épouse un
homme qui est daltonien (XcY). Quels sont les rapports génotypique et phénotypique
prévus chez leurs enfants ?
Détermine le rapport des génotypes et des phénotypes de la génération F1.
Les données
Les génotypes des parents sont XCXc et XcY. Le daltonisme est un caractère lié au
chromosome X.
L’allèle de la vision normale (XC) est dominant et l’allèle du daltonisme (Xc) est récessif.
Étape 1 Dresse un échiquier de Punnett pour prédire les génotypes de la génération F1.
Étape 2 Utilise tes connaissances de la relation de dominance dans le caractère du
daltonisme pour déterminer le phénotype de chaque génotype. Convertis cette
information sous forme de rapport.
Étape 1
♀
♂
c
X
Y
XC
XCXc
XCY
Xc
XcXc
XcY
10
Étape 2
Le rapport génotypique de la génération F1 est de 1:1:1:1.
Le rapport phénotypique est de 1 vision normale : 1 daltonien.
Les rapports génotypique et phénotypique correspondent à ceux qui ont été prédits pour
un croisement entre une femme hétérozygote et un homme hémizygote pour un caractère
récessif lié au chromosome X. (Hémizygote signifie que l’individu a seulement un allèle
pour ce caractère.)
9.
Problème
Suppose que tu as une drosophile femelle de type sauvage et une drosophile mâle aux
yeux blancs. Quelles étapes suivrais-tu pour produire une drosophile femelle aux yeux
blancs ? Représente les étapes avec des échiquiers de Punnett.
Comment peut-on produire une drosophile femelle aux yeux blancs ?
Les données
Les parents sont une femelle de type sauvage et un mâle aux yeux blancs.
Le caractère de la couleur des yeux est lié au chromosome X et il est récessif.
L’allèle du caractère sauvage (R) ou des yeux rouges est dominant et l’allèle des yeux
blancs (r) est récessif.
Étape 1 Établis les génotypes possibles du mâle et de la femelle.
Étape 2 Dresse des échiquiers de Punnett pour prédire les résultats de toutes les
combinaisons possibles de génotypes.
Étape 3 Détermine si d’autres croisements sont nécessaires pour produire le phénotype
désiré.
Étape 1
Le génotype du mâle doit être XrY.
Le génotype de la femelle peut être XRXR ou XRXr.
Étape 2
Si la drosophile femelle est homozygote pour le caractère de la couleur des yeux :
♀
♂
r
X
Y
XR
XRXr
XRY
XR
XRXr
XRY
11
Si la drosophile femelle est hétérozygote pour le caractère de la couleur des yeux :
♀
R
♂
Xr
Y
X
XRXr
XRY
Xr
XrXr
XrY
Étape 3
Si la femelle parent est hétérozygote pour le caractère de la couleur des yeux, ton premier
croisement produira une femelle aux yeux blancs. Si la femelle parent est homozygote
pour le caractère de la couleur des yeux, tu devras prendre une des femelles F1 produites
par le premier croisement et la croiser avec le mâle aux yeux blancs, ce qui donnera les
mêmes résultats que le deuxième croisement représenté ci-dessus.
Tu as montré un croisement qui produira une drosophile femelle aux yeux blancs.
10.
Problème
Chez une espèce de chien, un gène mutant qui cause la surdité se trouve sur le
chromosome Y. Dresse un échiquier de Punnett afin de montrer l’issue d’un croisement :
a) entre un chien mâle dont le père est sourd et un chien femelle dont le père n’est
pas sourd;
b) entre un chien femelle dont le père est sourd et un chien mâle dont le père n’est
pas sourd.
La prédiction des résultats de deux croisements qui comportent un caractère lié au
chromosome Y.
Les données
Le gène mutant de la surdité se trouve sur le chromosome Y.
ouïe normale = YS
surdité = Ys
a) Le père du mâle est sourd et le père de la femelle n’est pas sourd.
b) Le père de la femelle est sourd et le père du mâle n’est pas sourd.
Étape 1 Établis les phénotypes et les génotypes du mâle et de la femelle dans chaque cas.
Étape 2 Dresse un échiquier de Punnett pour chaque croisement.
a) Étape 1
12
Puisque ce caractère est seulement porté par le chromosome Y, le mâle doit être sourd et
la femelle doit avoir une ouïe normale.
Le mâle doit avoir le génotype XYs et la femelle doit avoir le génotype XX.
Étape 2
♀
♂
X
Ys
X
XX
XYs
X
XX
XYs
Tous les descendants mâles seront sourds et toutes les descendantes femelles auront une
ouïe normale.
b) Étape 1
La femelle doit avoir une ouïe normale puisqu’elle ne peut hériter du chromosome Y de
son père. Le mâle doit avoir une ouïe normale.
Le mâle doit avoir le génotype XYS et la femelle doit avoir le génotype XX.
Étape 2
♀
♂
X
YS
X
XX
XYS
X
XX
XYS
Tous les descendants auront une ouïe normale.
Le résultat est logique pour un caractère se trouvant sur le chromosome Y, qui n’est
transféré que d’un mâle à un autre.
Page 606 du manuel
11.
Problème
Si un homme appartient au groupe sanguin AB et qu’une femme appartient au groupe A,
quels sont les groupes sanguins possibles de leurs enfants ?
Détermine les groupes sanguins possibles de leurs enfants.
Les données
L’homme appartient au groupe sanguin AB.
La femme appartient au groupe sanguin A.
L’allèle IA et l’allèle IB sont codominants et l’allèle i est récessif.
13
Étape 1 Détermine les génotypes possibles de l’homme et de la femme.
Étape 2 Dresse des échiquiers de Punnett pour toutes les combinaisons possibles des
génotypes parentaux afin d’établir les génotypes et les phénotypes des enfants.
Étape 1
L’homme doit avoir le génotype IAIB.
La femme peut avoir le génotype IAIA ou IAi.
Étape 2
Si la femme a le génotype IAIA :
A
I
IB
IA
I I
IAIB
A A
IA
I I
IAIB
A A
Si la femme a le génotype IAi :
A
I
IB
IA
IAIA
IAIB
i
A
I i
IBi
Les enfants pourraient appartenir aux groupes sanguins A, AB ou B.
Les enfants doivent tous recevoir un allèle IA ou IB de leur père et un allèle IA ou i de leur
mère. Les groupes sanguins prédits correspondent à ces données.
12.
Problème
Les trois enfants d’une famille appartiennent au groupe sanguin B.
a) À l’aide d’échiquiers de Punnett, montre qu’il existe deux ensembles de génotypes
parentaux qui peuvent donner ce résultat.
b) Lequel des deux ensembles de parents possibles que tu as mentionnés en a) est le plus
susceptible de représenter les parents de ces trois enfants ?
a) Détermine les génotypes parentaux qui peuvent produire des enfants du groupe
sanguin B.
b) Trouve le croisement le plus susceptible de produire trois enfants du groupe
sanguin B.
Les données
Les trois enfants appartiennent au groupe sanguin B.
14
Au moins deux ensembles de génotypes parentaux donneront ce résultat.
L’allèle IA et IB sont codominants et l’allèle i est récessif.
Étape 1 Détermine deux combinaisons possibles de génotypes parentaux qui pourraient
produire des descendants du groupe sanguin B. (Il y a plus de deux possibilités.) Dresse
des échiquiers de Punnett pour chaque combinaison.
Étape 2 Détermine la probabilité d’avoir trois enfants du groupe sanguin B pour chaque
combinaison de génotypes parentaux.
a) Note : Toutes les combinaisons possibles sont présentées, mais seulement deux
sont requises.
I)
Si les deux parents sont homozygotes pour l’allèle IB :
IB
IB
IB
IBIB
IBIB
IB
IBIB
IBIB
Il y a 100 % des chances qu’un enfant soit du groupe sanguin B.
II)
Si les deux parents sont hétérozygotes pour l’allèle IB (IBi) :
B
I
i
IB
I I
IBi
B B
i
IBi
ii
Il y a trois chances sur quatre ou 75 % des chances qu’un enfant soit du groupe
sanguin B.
III)
Si les deux parents sont du groupe sanguin AB :
A
I
IB
IA
I I
IAIB
A A
IB
I I
IBIB
A B
Il y a une chance sur quatre ou 25 % des chances qu’un enfant soit du groupe sanguin B.
IV)
Si un parent est homozygote pour l’allèle IB et que l’autre est hétérozygote (IBi) :
IB
i
IB
IBIB
IBi
IB
IBIB
IBi
V)
Si un parent est homozygote pour l’allèle IB et que l’autre est du groupe sanguin AB :
IA
IB
IB
IAIB
IBIB
IB
IAIB
IBIB
15
Il y a une chance sur deux ou 50 % des chances qu’un enfant soit du groupe sanguin B.
Si un parent est homozygote pour l’allèle IB et que l’autre est du groupe sanguin
O (ii) :
IB
IB
B
i
I i
IBi
i
IBi
IBi
VI)
Si un parent est homozygote pour l’allèle IB et que l’autre est hétérozygote pour
l’allèle IA (IAi) :
VII)
A
I
i
IB
I I
IBi
A B
IB
I I
IBi
A B
Si un parent est hétérozygote pour l’allèle IB (IBi) et que l’autre est du groupe
sanguin AB :
VIII)
IA
IB
IB
IAIB
IBIB
i
IAi
IBi
Si un parent est hétérozygote pour l’allèle IB (IBi) et que l’autre est du groupe sanguin
O (ii) :
IX)
i
i
IB
IBi
IBi
i
ii
ii
Si un parent est hétérozygote pour l’allèle IB (IBi) et que l’autre est hétérozygote pour
l’allèle IA (IAi) :
X)
IA
i
IB
IAIB
IBi
i
IAi
ii
Il y a une chance sur quatre ou 25 % des chances qu’un enfant soit du groupe sanguin B.
b) Pour déterminer la probabilité que les trois enfants soient du groupe sanguin B, tu dois
multiplier la probabilité d’un enfant du groupe B par la probabilité de chacun des autres
enfants du groupe B (c’est-à-dire 0,5 × 0,5 × 0,5 = 0,53 = 0,125 ou 12,5 %).
Pour les croisements en I), en IV) et en VI) ci-dessus, la probabilité que les trois enfants
soient du groupe sanguin B est :
1,00 × 1,00 × 1,00 = 1,00 ou 100 %.
16
Pour le croisement en II), la probabilité que les trois enfants soient du groupe B est :
0,75 × 0,75 × 0,75 = 0,421 8 ou environ 42 %.
Pour les croisements en V), VII), VIII) et IX), la probabilité que les trois enfants soient du
groupe sanguin B est :
0,5 × 0,5 × 0,5 = 0,125 ou 12,5 %.
Pour les croisements en iii) et en x), la probabilité que les trois enfants soient du groupe B
est :
0,25 × 0,25 × 0,25 = 0,015 625 ou environ 1,6 %.
Les ensembles de parents les plus probables sont :
IBIB × IBIB
IBIB × IBi
IBIB × ii
Il semble raisonnable qu’un croisement qui comprend au moins un parent ayant le
génotype IBIB soit le plus susceptible de produire trois enfants du groupe sanguin B,
particulièrement si l’autre parent donne des allèles IB ou i.
13.
Problème
Un homme et une femme rentrent de l’hôpital avec leur nouveau-né. Ils commencent
bientôt à croire que l’hôpital a fait une erreur et que le bébé qu’ils ont ramené à la maison
n’est pas le leur. En vérifiant les dossiers de l’hôpital, ils se rendent compte que l’homme
appartient au groupe sanguin B, que la femme appartient au groupe AB et que le bébé est
du groupe sanguin O. Est-il possible que le bébé soit le leur ?
Le groupe sanguin O fait-il partie des résultats possibles d’un croisement entre un
individu du groupe sanguin B et un individu du groupe AB ?
Les données
L’homme est du groupe sanguin B.
La femme est du groupe sanguin AB.
Le bébé est du groupe sanguin O.
Étape 1 Détermine les génotypes possibles de l’homme et de la femme.
Étape 2 Dresse des échiquiers de Punnett pour toutes les combinaisons possibles
de génotypes.
Étape 3 Détermine si un des génotypes prédits donnera un phénotype de O.
17
Étape 1
Le génotype de la femme doit être IAIB.
Le génotype de l’homme peut être IBIB ou IBi.
Étape 2
Si le génotype de l’homme est IBIB :
IB
IB
IA
IAIB
IBIB
IB
IAIB
IBIB
Si le génotype de l’homme est IBi :
IB
i
IA
IAIB
IAi
IB
IBIB
IBi
Étape 3
Aucun de ces croisements ne produit un génotype ii ou un groupe sanguin O. Le bébé ne
peut appartenir à ce couple.
Pour produire un génotype ii, chaque parent doit fournir un allèle i. Puisque la mère
fournit un allèle IA et un allèle IB, elle ne peut fournir un allèle i et ne peut donc donner
naissance à un bébé du groupe sanguin O.
14.
Problème
On croise un lapin chinchilla de génotype cchch avec un lapin himalayen de génotype chc.
Quel est le rapport phénotypique prévu des descendants issus de ce croisement ?
Prédis le rapport phénotypique.
Les données
Les génotypes des parents sont cchch et chc.
L’allèle du pelage chinchilla (cch) est dominant par rapport à l’allèle du pelage himalayen
(ch) et de l’allèle du pelage albinos (c).
L’allèle du pelage himalayen (ch) est dominant par rapport à l’allèle du pelage albinos (c).
18
Étape 1 Dresse un échiquier de Punnett de ce croisement pour prédire les génotypes
des descendants.
Étape 2 Utilise tes connaissances des relations de dominance parmi les allèles pour
déterminer le phénotype de chaque génotype.
Étape 3 Convertis le nombre de chaque phénotype sous forme de rapport. Réduis le
rapport à sa plus simple expression au besoin.
Étape 1
cch
ch
cchch
c
cchc
ch
ch ch
ch c
Étape 2
Puisque l’allèle chinchilla est dominant par rapport aux allèles himalayen et albinos, les
génotypes cchch et cchc présenteront tous deux le phénotype du pelage chinchilla. Puisque
l’allèle himalayen est dominant par rapport à l’allèle albinos, les génotypes chch et chc
présenteront tous deux le phénotype du pelage himalayen.
Étape 3
Il y aura deux lapins avec un pelage chinchilla pour chaque paire de lapins avec un pelage
himalayen. Sous sa forme la plus simple, le rapport phénotypique sera de 1 chinchilla : 1
himalayen.
Le résultat semble raisonnable. En effet, parmi les allèles fournis par les parents, il y avait
un allèle cch dominant par rapport aux autres allèles présents et deux allèles ch dominants
par rapport à l’allèle c qui reste.
15.
Problème
Quelques-uns des descendants d’un lapin chinchilla et d’un lapin himalayen sont albinos.
Quels doivent être les génotypes des lapins parents ?
Détermine les génotypes des parents.
Les données
Les phénotypes des parents sont chinchilla et himalayen.
Certains des descendants ont le phénotype albinos.
L’allèle du pelage chinchilla (cch) est dominant par rapport à l’allèle du pelage himalayen
(ch) et à l’allèle du pelage albinos (c).
L’allèle du pelage himalayen (ch) est dominant par rapport à l’allèle du pelage albinos (c).
19
Étape 1 Détermine les génotypes possibles des parents.
Étape 2 Cherche la combinaison où chaque parent fournira un allèle c, ce qui produira le
génotype cc (le phénotype albinos).
Étape 3 Dresse un échiquier de Punnett pour prédire les résultats de ce croisement.
Étape 1
Le lapin chinchilla peut avoir le génotype cchcch, cchch ou cchc.
Le lapin himalayen peut avoir le génotype chch ou chc.
Étape 2
Pour que chaque parent fournisse un allèle c, le lapin chinchilla doit avoir un génotype
cchc et le lapin himalayen doit avoir un génotype chc.
Étape 3
h
c
c
cch
c ch
cchc
ch
c
h
c c
cc
Un croisement entre un lapin chinchilla ayant le génotype cchc et un lapin himalayen
ayant le génotype chc produira des descendants chinchillas, himalayens et albinos dans
une proportion de 2:1:1.
16.
Problème
L’accouplement d’un lapin chinchilla et d’un lapin albinos pourrait-il produire un lapin
himalayen ? Explique ton raisonnement par rapport aux génotypes et aux phénotypes des
parents et de la descendance possible.
Détermine si le phénotype himalayen peut apparaître dans un croisement entre un
phénotype chinchilla et un phénotype albinos.
Étape 1 Détermine les génotypes possibles des parents.
Étape 2 Dresse des échiquiers de Punnett pour toutes les combinaisons possibles
des génotypes.
Étape 1
Le lapin albinos doit avoir le génotype cc.
Le lapin chinchilla peut avoir le génotype cchcch, cchch ou cchc.
20
Étape 2
Si le lapin chinchilla a le génotype cchcch :
c
c
cch
cch c
cchc
cch
cch c
cchc
Si le lapin chinchilla a le génotype cchch :
c
c
cch
cch c
cchc
ch
ch c
ch c
Si le lapin chinchilla a le génotype cchc :
c
c
cch
cch c
cchc
c
cc
cc
Un croisement entre un lapin chinchilla de génotype cchch et un lapin albinos peut
produire un lapin himalayen.
Pour que le croisement produise un lapin himalayen, au moins un des parents doit fournir
un allèle ch. Puisque le lapin albinos doit avoir le génotype cc, l’allèle ch doit venir du
lapin chinchilla. Puisque l’allèle ch est dominant par rapport à l’allèle c, il dominera un
allèle c fourni par le lapin albinos. La solution est raisonnable.
17.
Problème
Quatre enfants appartiennent aux groupes sanguins A, B, AB et O. Est-il possible que ces
enfants aient les deux mêmes parents biologiques ? Explique ta réponse.
Détermine si un croisement peut produire des descendants des quatre groupes sanguins.
Les données
Les groupes sanguins A, B, AB et O apparaissent dans les descendants.
Étape 1 Établis les génotypes possibles des descendants.
Étape 2 Énumère les allèles que les parents doivent fournir pour produire le génotype de
chaque descendant.
21
Étape 3 Cherche une combinaison des allèles nécessaires pour produire les phénotypes
désirés.
Étape 1
Le groupe sanguin A peut avoir le génotype IAIA ou IAi.
Le groupe sanguin B peut avoir le génotype IBIB ou IBi.
Le groupe sanguin AB peut avoir le génotype IAIB.
Le groupe sanguin O doit avoir le génotype ii.
Étape 2
Les parents doivent fournir les allèles IA, IB et i.
Pour produire le génotype ii, chaque parent doit fournir un allèle i.
Pour produire le génotype IAIB, un parent doit fournir un allèle IA et un parent doit fournir
un allèle IB.
Étape 3
Les parents doivent donc avoir les génotypes IAi et IBi.
Il est possible que des enfants de groupes sanguins A, B, AB et O aient les mêmes
parents biologiques.
Un échiquier de Punnett montre qu’un croisement entre IAi et IBi produit les phénotypes
A, B, AB et O.
IA
i
IB
IAIB
IBi
i
IAi
ii
Page 615 du manuel
18.
Problème
Le pouce courbé est récessif par rapport au pouce droit. L’arbre généalogique suivant
retrace la présence du pouce courbé dans une famille. Identifie les phénotypes et les
génotypes de toutes les personnes représentées dans l’arbre généalogique. Quels sont
les individus dont le génotype est incertain ?
22
I
1 __
2 __
II
1 __
2 __
3 __
4 __
II
1 __
2 __
3 __
IV
1 __
2 __
3 __
4 __
Trouve les génotypes et les phénotypes de chaque individu de l’arbre généalogique.
Les données
L’arbre généalogique présenté.
Le caractère est déterminé par un allèle récessif.
Étape 1 Établis les phénotypes de tous les individus.
Étape 2 Cherche un individu ayant un phénotype qui diffère du phénotype correspondant
chez les deux parents. Tous les individus ayant ce phénotype doivent provenir d’un
génotype d’homozygote récessif.
Étape 3 Écris le symbole de l’allèle dominant sous chaque symbole de l’individu qui ne
présente pas ce caractère.
Les deux parents des individus qui présentent ce caractère doivent avoir au moins un
allèle récessif. Tous les enfants d’une personne qui présente ce caractère ont dû recevoir
un allèle récessif de ce parent.
Étape 1
Chaque individu représenté par un symbole plein a le phénotype du pouce courbé, tandis
que chaque individu représenté par un symbole vide a le phénotype du pouce droit.
Étape 2
Écris un génotype d’homozygote récessif (pp) sous le symbole de tous les individus qui
présentent ce caractère (I 1, IV 1 et IV 3).
Étape 3
Écris le symbole de l’allèle dominant (P) sous tous les symboles vides.
Ajoute un petit p pour les individus II 1, 2 et 3 parce qu’ils doivent avoir reçu un allèle
récessif de l’individu I 1.
23
Étape 4
Les individus III 1 et 2 doivent aussi être hétérozygotes parce que chacun doit donner un
allèle récessif aux individus IV 1 et IV 3.
Étape 5
Tu ne peux déterminer si I 2, II 4, III 3, IV 2 et IV 4 sont hétérozygotes ou homozygotes
dominants parce que les deux génotypes sont possibles avec l’information donnée.
I
2 P__
1 pp
II
1 Pp
2 Pp
3 Pp
4 P__
III
1 Pp
2 Pp
3 P__
IV
1 pp
2 P__
3 pp
4 P__
I
Après vérification de l’arbre généalogique, tu peux dire que tous les génotypes sont
exacts.
19.
Problème
Dans certaines familles norvégiennes, les cheveux laineux (rappelant la laine de mouton)
se transmettent de génération en génération. Pour que les enfants présentent ce caractère,
au moins un de leurs parents doit avoir les cheveux laineux. Comment ce caractère a-t-il
le plus de chances d’être transmis ? Établis l’arbre généalogique d’une famille dont un
des trois enfants et les deux parents ont les cheveux laineux. Identifie les génotypes et les
phénotypes de chaque individu de la famille. Quel est l’individu dont le génotype n’est
pas certain ?
Détermine le mode de transmission de ce caractère.
Dessine un arbre généalogique.
Trouve le génotype et le phénotype de chaque membre de la famille.
Les données
Au moins un parent doit présenter ce caractère pour que celui-ci puisse être transmis.
Les deux parents présentent ce caractère.
24
Un des trois enfants présente ce caractère.
Étape 1 Dresse l’arbre généalogique.
chez les deux parents. Ce phénotype doit provenir d’un génotype d’homozygote récessif.
Étape 3 Écris le symbole de l’allèle dominant sous le symbole de chaque individu qui ne
présente pas le phénotype de l’homozygote récessif.
Les deux parents des individus qui sont homozygotes récessifs doivent avoir au moins un
allèle récessif.
Étape 4 Indique les génotypes qui sont incertains.
Étape 1
Dresse l’arbre généalogique.
I
1 __
2 __
II
1 __
2 __
3 __
Étape 2
Écris un génotype d’homozygote récessif (cc) sous les symboles des deux enfants qui ont
des cheveux normaux puisqu’ils n’ont pas le même phénotype que leurs parents. L’allèle
des cheveux laineux doit être dominant.
Étape 3
Les parents et l’individu II 1 doivent posséder un allèle dominant parce qu’ils présentent
tous le caractère des cheveux laineux.
Étape 4
Puisque les deux parents doivent aussi posséder un allèle récessif, ils doivent être
hétérozygotes pour ce caractère.
Étape 5
On ne peut savoir si l’enfant aux cheveux laineux (II 1) a le génotype CC ou Cc. En effet,
les deux génotypes sont des résultats possibles d’un croisement entre des hétérozygotes.
25
I
1 Cc
2 Cc
II
1 C_
2 cc
3 cc
Après vérification de l’arbre généalogique, tu peux dire que tous les génotypes
sont exacts.
20.
Problème
L’arbre généalogique suivant retrace la capacité de rouler la langue dans une famille.
La capacité de rouler la langue est régie par un allèle dominant; les gens qui ont l’allèle
récessif ne peuvent pas rouler leur langue. Identifie les phénotypes et les génotypes de
tous les individus représentés dans l’arbre généalogique.
I
II
III
1 __
1 __
1 __
2 __
3 __
4 __
2 __
2 __
3 __
5 __
6 __
4 __
5 __
Trouve les génotypes et les phénotypes de tous les individus.
Les données
Le caractère est régi par un allèle dominant.
Étape 1 Établis les phénotypes de tous les individus.
Étape 2 Puisque ce caractère est régi par un allèle dominant, tu sais que les individus
homozygotes récessifs sont ceux qui ne présentent pas ce caractère.
Les individus qui présentent ce caractère doivent porter au moins un allèle dominant.
Les deux parents des individus qui sont homozygotes récessifs doivent avoir au moins un
allèle récessif.
26
Étape 3 Établis les résultats des croisements connus pour déterminer tout génotype
inconnu qui reste.
Étape 1
Tous les individus représentés par des symboles pleins sont capables de rouler la langue,
tandis que tous les individus représentés par des symboles vides sont incapables de rouler
la langue.
Étape 2
Écris un génotype d’homozygote récessif (rr) sous le symbole de tous les individus qui
ne présentent pas ce caractère.
Étape 3
Écris un R sous le symbole de tous les individus qui présentent ce caractère.
Étape 4
Ajoute un r aux parents qui présentent ce caractère, mais dont les enfants sont incapables
de rouler la langue.
Étape 5
L’individu III 1 est le seul dont le génotype est incertain. Un croisement entre rr et Rr
produira des descendants de génotype rr ou Rr. L’individu III 1 présente ce caractère; il
doit donc avoir le génotype Rr.
I
II
III
1 rr
1 Rr
2 Rr
2 rr
1 Rr
2 rr
3 Rr
4 Rr
3 rr
5 rr
6 rr
4 rr
5 rr
sont exacts.
21.
Problème
La dystrophie musculaire de Duchenne est un caractère récessif lié au chromosome X.
L’arbre généalogique suivant représente la présence de ce trouble dans une famille
élargie. Donne les phénotypes et les génotypes de tous les individus représentés dans
l’arbre généalogique.
27
1 __
I
II
1 __
2 __
2 __
3 __
4 __
III
1 __
2 __
3 __
4 __
Trouve les phénotypes et les génotypes de tous les individus.
Les données
Le caractère est régi par un allèle récessif sur le chromosome X.
Étape 1 Établis tous les phénotypes.
Étape 2 Place un allèle Y sous le symbole de tous les individus mâles.
chez les deux parents. Ce phénotype doit provenir d’un génotype d’homozygote ou d’un
hémizygote récessif. (Note : Le terme « hémizygote » désigne les mâles qui portent
seulement une copie des gènes situés sur le chromosome X.)
Étape 4 Écris le symbole de l’allèle dominant sous le symbole de chaque individu qui ne
présente pas ce caractère.
Les individus représentés par un symbole vide avec un point au centre sont des porteurs
connus du caractère récessif lié au chromosome X.
Dans un arbre généalogique où les porteurs sont indiqués par un point central, les
symboles vides qui n’ont pas ce point central doivent être des homozygotes récessifs.
Étape 1
Tous les individus représentés par des symboles pleins souffrent de la dystrophie
musculaire de Duchenne, tandis que tous les individus représentés par des symboles
vides n’ont pas cette maladie.
Étape 2
Écris un Y sous chaque symbole carré.
28
Étape 3
Ajoute un allèle récessif (Xn, où n est l’allèle de la dystrophie musculaire de Duchenne)
à chaque individu qui présente ce caractère. (Si une femme présentait ce caractère, elle
aurait le génotype XnXn.)
Étape 4
Ajoute un allèle dominant (XN, où N est l’allèle non porteur de la maladie) à chaque
individu qui ne présente pas ce caractère.
Étape 5
Écris un Xn sous chaque hétérozygote indiqué par un point central.
Étape 6
Les individus II 2 et III 4 sont encore d’un génotype incertain. Toutefois, ils sont
représentés par des symboles vides plutôt que par des symboles avec un point central.
Par conséquent, ils doivent avoir le génotype XNXN.
I
II
1 XNXn
1 XnY
2 XNY
2 XNXN
3 XNXn
4 XNY
III
1 XnY
2 XNXn
3 XNY
4 XNXN
sont exacts.
29

Solutions aux exercices

Transcription

Documents pareils

CnN INE

Croisement « Belles-de-nuit » Il s`agit, à partir de cette étude de

Ecrire le génotype et le phénotype d`une cellule ou d`un organisme

SVT Dijon

Les génes et les alléles des groupes sanguins :

Exercice - SVT

Document

Bac Sciences exp (2012

Système ABO et génétique Lorsqu`un gène existe sous deux formes

Evolution et innovations génétiques (plasticité du génome) Mutation