devoirs et corrigés vus le 04-01-2010
2ème PARTIE - Exercice 1 - Pratique des raisonnements scientifiques - Exploitation d'un document (3 points).
STABILITÉ ET VARIABILITÉ DES GÉNOMES ET ÉVOLUTION
Chez le Porc d'élevage, on étudie le gène N responsable d'une sensibilité accrue au stress. Ce gène existe sous deux formes : allèles N et n.
À partir de la comparaison des deux croisements (NN x nn et Nn x Nn), déterminez quel est le croisement le plus judicieux pour obtenir des individus peu sensibles au stress et produisant une viande de très bonne qualité.

Document : Effets du stress chez le porc d'élevage
Le stress peut être facilement fatal aux porcs d'élevage. Un gène à l'origine de cette sensibilité a été identifié ; il existe sous deux formes : l'allèle n et l'allèle N. Il influence également la qualité de la viande.
Génotype Sensibilité au stress Qualité de la viande
NN faible bonne
Nn faible très bonne
nn très forte (mortalité importante) mauvaise



Corrigé :
Croisement 1 : NN x nn donne 100% de Nn c'est-à-dire des porcs peu sensibles au stress et à viande de très bonne qualité.
Croisement 2 : Nn x Nn donne 25% NN, 50% Nn et 25% nn donc uniquement 50% des porcs recherchés.

Le croisement le plus judicieux est donc le n° 1
2ème PARTIE - Exercice 1 - Pratique des raisonnements scientifiques - Exploitation d'un document (3 points).
STABILITÉ ET VARIABILITÉ DES GÉNOMES ET ÉVOLUTION
On formule l’hypothèse que chez le Poulet d’Andalousie la couleur du plumage est gouvernée par un seul couple d’allèles
Analysez les croisements présentés dans le document et indiquez si leurs résultats sont conformes à cette hypothèse.

Document : résultats de croisements chez le poulet d’Andalousie


Corrigé :
Dans le croisement 1, on voit apparaître dans la descendance un nouveau phénotype (bleu) différent de celui des parents (blanc et noir). Il n’y a donc pas dominance d’un des phénotypes sur l’autre. Les parents sont de race pure ; les coqs blancs possèdent donc 2 allèles blancs (B) et les poules noires (N) possèdent 2 allèles noirs. Les poulets bleus possèderaient donc un allèle blanc et un allèle noir. Vérifions cette explication avec le second croisement. Les coqs blancs de lignée pure ne peuvent transmettre que l’allèle blanc. Les poules bleues auraient donc comme génotype : NB. Leur croisement donne 50% de NB (poulets bleus) et 50% de BB (poulets blancs). Ceci est conforme aux résultats obtenus : 62 poulets bleus et 60 poulets blancs. La remarque formulée dans l’énoncé permet d’écarter l’idée que nous sommes en présence d’une hérédité liée au sexe car dans ce cas, les résultats seraient différents si on inverse le sexe des parents dans les 2 séries de croisement. Nous sommes donc en présence d’un seul couple d’allèles (donc un seul gène) codominants.
2ème PARTIE - Exercice 1 - (4 points).
STABILITÉ ET VARIABILITÉ DES GÉNOMES ET ÉVOLUTION

On formule l'hypothèse que chez la souris, la couleur du pelage est gouvernée par un seul gène.
Validez ou invalidez l'hypothèse proposée en la confrontant aux résultats des deux croisements.

Document : Résultats de croisement de souris


Corrigé :
Dans le croisement 1, on obtient des souris F1 de pelage noir uniquement. Les parents étant de lignée pure ; la souris noire possède 2 allèles noirs et la souris blanche possède 2 allèles blancs. Les F1 sont donc hétérozygotes (ils possèdent un allèle noir et un allèle blanc) et l’on peut en déduire que noir (N) domine blanc (b). Ce premier croisement permet de penser que la couleur du pelage chez la souris est gouvernée par un seul gène.
Dans le croisement 2, l’un des parents est une souris F1 donc hétérozygote (de génotype Nb) et l’autre de lignée pure à pelage blanc (donc de génotype bb). Leur croisement devrait donner 50% de souris Nb donc noires et 50% de souris bb donc blanches. Or les résultats obtenus montrent l’apparition d’un nouveau phénotype brun. On pourrait être tenté d’expliquer ce phénotype par une codominance. Cela contredirait les résultats du premier croisement et ne peut donc être envisagé.
La seule explication possible est que la couleur du pelage n’est pas gouvernée par un seul gène mais par plusieurs gènes dépendant les uns des autres.




Dans un élevage de souris aux pelages variés, on isole des souris grises et des souris jaunes. La descendance des souris grises donne toujours des souris grises, celle des souris jaunes donne à la fois des souris grises et des souris jaunes.
. De l'analyse des résultats expérimentaux, déduisez le génotype des parents
L'étude statistique de la descendance de plusieurs couples de souris jaunes donne toujours les proportions suivantes: 2/3 de souris jaunes et 1/3 de souris grises
. Ce résultat est-il conforme aux prévisions que vous auriez pu faire?
. Quel pourcentage auriez-vous prévu?
. Expliquez ces proportions sachant que l'observation des utérus montre un certain nombre d'embryons avortés

Corrigé :
La descendance des souris grises donne toujours des souris grises. Ce sont donc des souris de lignée pure donc homozygotes. Par croisement de souris jaunes, on obtient des souris grises et des souris jaunes. Ces souris ne sont donc pas homozygotes. La couleur grise réapparaissant, on peut déduire que l’allèle gris (g) est récessif sur l’allèle jaune (J). Le génotype des parents pourrait être : Jg pour les souris jaunes et gg pour les souris grises.

Avec ces génotypes, si on croise des souris jaunes on devrait obtenir 50% de souris jaunes (Jg), 25% de souris grises et 25% de souris de couleur inconnue et de génotype JJ. Or on nous précise que l’on obtient 2/3 de souris jaunes et 1/3 de souris grises. Les résultats ne sont donc pas conformes aux prévisions. L’information précisant que l’on observe un grand nombre d’embryons avortés peut être utilisée. Ces embryons avortés pourraient correspondre aux souris JJ. Les souris Jg présenteraient les pourcentages 50/75 c'est-à-dire 0,6666 ou 2/3 et les souris gg présenteraient les pourcentages 25/75 c'est-à-dire 0,33333 ou 1/3. Ce sont effectivement les pourcentages observés.




Quand des rats jaunes homozygotes sont croisés avec des rats noirs homozygotes, toute la F1 est grise. Les individus de F1 croisés entre eux donnent une F2 constituée de 10 rats jaunes, 28 gris, 2 clairs et 8 noirs.
a) Comment s’héritent ces colorations?
b) Représentez les génotypes de chaque couleur en utilisant des symboles génétiques appropriés.
c) Parmi les 48 rats F2, quel est le nombre théorique de rats clairs attendus?
d) Parmi ces 48 rats F2, combien d’individus doivent théoriquement être homozygotes?

Corrigé
Les proportions obtenues en F2 font penser à un caractère (la couleur du corps) dépendant de 2 gènes non liés, c'est-à-dire portés par des chromosomes de paires différentes. Les génotypes pourront alors s’écrire sous la forme A//A B//B.

Les rats clairs seraient double homozygotes récessifs : a a b b
Les rats jaunes peuvent être : A a b b ou A A b b
Les rats noirs peuvent être : a a B B ou a a B b
Les rats gris peuvent être : A A B B ou A a B B ou A a B b ou A A B b

La F2 est obtenue en croisant des individus F1 entre eux, provenant du croisement de 2 homozygotes différents. Les F1 sont donc obligatoirement doubles hétérozygotes. Leur génotype est A a B b et le résultat théorique de leur croisement peut être visualisé par le tableau de croisement :
GAMETES A B A b a B a b
A B AA BB AA Bb Aa BB Aa Bb
A b AA Bb AA bb Aa Bb Aa bb
a B Aa BB Aa Bb aa BB aa Bb
a b Aa Bb Aa bb aa Bb aa bb

Les rats clairs sont en bleu
Les rats jaunes sont en vert
Les rats noirs sont en noir
Les rats gris sont en rouge
On peut donc prévoir, étant donné que les résultats théoriques montrent 1 rat clair sur 16, qu’il y aurait 3 rats clairs sur 48
Le tableau théorique nous montrant 4 homozygotes ( la diagonale) pour 16, nous aurions environ 12 individus homozygotes pour 48.




















1/ Le croisement d'une drosophile femelle au corps gris et aux ailes normales avec un mâle au corps ébène et aux ailes vestigiales donne une génération F1 dont tous les individus ont le corps gris et les ailes normales. Des études ont montré que les deux gènes ne sont pas portés par le même chromosome.
. Représentez les gènes et leurs allèles sur les chromosomes dans les cellules de toutes ces drosophiles


Corrigé : Le premier croisement donne une génération F1 dont tous les sujets ont le même phénotype. Ceci peut s’expliquer par le fait que les parents sont de lignée pure. De plus les F1 ont tous le corps gris et les ailes normales. On en déduit que les allèles corps ébène et ailes vestigiales sont masqués par les allèles corps gris et ailes normales. Les allèles représentés seront donc : G et e pour la couleur du corps ainsi que N et vg pour la longueur de l’aile.



















2ème PARTIE - Exercice 2 - Résoudre un problème scientifique (Enseignement Obligatoire). 5 points.
STABILITÉ ET VARIABILITÉ DU GÉNOME ET ÉVOLUTION
Certaines souches de trèfle sont riches en cyanure et d’autres en contiennent très peu. Un expérimentateur dispose de variétés homozygotes de trèfle dont les concentrations en cyanure sont faibles. Il effectue des croisements entre ces variétés.
A partir des informations extraites des trois documents, mises en relation avec vos connaissances, montrez que méiose et fécondation permettent d’expliquer les proportions de trèfles riches en cyanure dans les croisements 1 et 2.

Document 1 : la voie de synthèse du cyanure et son contrôle
Le cyanure est produit dans les cellules de trèfle à partir d’une molécule initiale (précurseur P), grâce à l’action successive de deux enzymes EA et EB.
La synthèse des deux enzymes est contrôlée par deux gènes A et B.

La production de cyanure est importante seulement si les cellules de trèfle possèdent à la fois les deux enzymes actives EA et EB ; sinon, la production est faible.
Le gène A présente deux allèles : - a + code pour une enzyme fonctionnelle,
- a code pour une enzyme non fonctionnelle.
L’allèle a + est dominant sur l’allèle a.

Le gène B présente deux allèles : - b + code pour une enzyme fonctionnelle,
- b code pour une enzyme non fonctionnelle.
L’allèle b + est dominant sur l’allèle b.
Les deux gènes A et B ne sont pas sur le même chromosome.

Document 2 :
Les variétés X et Y sont toutes deux homozygotes pour les gènes A et B : elles produisent une faible quantité de cyanure.
La variété X est homozygote pour les allèles a+ et b.
La variété Y est homozygote pour les allèles a et b+.
On effectue le croisement 1 entre ces deux variétés pour obtenir une génération F1.


Document 3 :
La variété Z, qui produit également une faible quantité de cyanure, est homozygote pour les deux allèles récessifs.
On effectue le croisement 2 entre la variété Z et la génération F1 (croisement test).


CORRIGES:

Exercice sur les trèfles riches en cyanure:
Le document 1 nous montre la chaîne de réactions menant à la synthèse de cyanure. Elle comporte 2 réactions successives dépendant de 2 enzymes codées par 2 gènes différents A et B. Pour fabriquer beaucoup de cyanure, le trèfle doit posséder un allèle a+ et un allèle b+. Dans tous les autres cas, la production est faible. On nous précise que les 2 gènes ne sont pas sur le même chromosome donc ils sont portés par des paires différentes de chromosomes.
La variété X est homozygote pour les allèles a+ et b: le génotype est a+// a+ b//b. Les individus fournissent un seul type de gamètes: a+ b
La variété Y est homozygote pour les allèles a et b+ : le génotype est a//a b+//b+. Les individus fournissent un seul type de gamètes: a b+
Quand on croise ces 2 variétés, les descendants obtenus auront donc pour le premier gène a+ et a et pour le second b+ et b. Ils sont hétérozygotes. Ils possèdent pour les 2 gènes, un allèle dominant qui s'exprimera. Les 2 enzymes produites seront fonctionnelles. On aura donc 100% de descendants F1 d'une variété de trèfle riche en cyanure. La méiose s'exerçant sur les cellules-mères des gamètes de ces F1


permettra de produire 4 types de gamètes avec 25% de chaque type: a+ b+; a b; a+ b; a b+ .
La variété Z est homozygote pour les 2 allèles récessifs: le génotype est donc a//a b//b. Le croisement entre des individus de cette variété Z et la génération F1 précédemment étudiée devrait permettre d'obtenir par la fécondation :

c'est à dire 25% de phénotype dominant ( plants riches en cyanure) et 75% de phénotype récessif (plants pauvres en cyanure). C' est environ ce que l'on obtient dans le croisement 2 (25,4% et 74,6%).

Méiose et fécondation permettent donc bien d'expliquer les proportions de trèfles riches en cyanure obtenus dans ces croisements.













un autre exemple de devoir classique: le corrigé suivra.

Des généticiens croisent une lignée de souris à poil frisé et affectée d'une malformation des yeux avec des souris présentant les types sauvages. Tous les individus F1 sont à poil frisé et à oeil normal.
Les résultats de la F2, issue du croisement d'individus de type F1 sont les suivants:
- 42 à poil lisse et oeil normal
- 127 à poil frisé et oeil normal
- 41 à poil frisé et oeil malformé
- 14 à poil lisse et oeil malformé
Exploitez rigoureusement les résultats obtenus pour démontrer:
- les relations de dominance entre les allèles
- quels allèles existent chez les parents et les individus F1
- quels gamètes fabriquent les individus F1 (représentation de la méiose indispensable) permettant d'expliquer la génération F2


Document mis en ligne par Yves DESCHAMPS - C