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Fiche de rappel pour le chapitre : Des Débuts de la Génétique aux Enjeux actuels des Biotechnologies.

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1 Fiche de rappel pour le chapitre : Des Débuts de la Génétique aux Enjeux actuels des Biotechnologies

2 1. Quelle est la nature du matériel génétique ? Vous détaillerez votre réponse à laide dun schéma. ADN : Acide désoxyribonucléique 2 chaînes (brins) reliées par des liaisons hydrogènes Nucléotide 4 types de base nucléotide

3 2. Expliquez les termes homozygote, et hétérozygote. Caryotype dune cellule somatique dun homme AA Un individu de groupe sanguin A, peut être de génotype: - (A,A) Il est homozygote pour le gène des groupes sanguins - (A,O) Il est hétérozygote pour le gène des groupes sanguins O (en anaphase de mitose)

4 2. Expliquez les termes homozygote, et hétérozygote. Caryotype dune cellule somatique dun homme Un individu de groupe sanguin A, peut être de génotype: - (A,A) Il est homozygote pour le gène des groupes sanguins - (A,O) Il est hétérozygote pour le gène des groupes sanguins (en métaphase de mitose) A O A O

5 gène qui possède deux allèles identiques sur chacun des chromosomes dune paire Homozygote : gène qui possède deux allèles différents sur chacun des chromosomes dune paire Hétérozygote : 3. Comment le génotype a-t-il une influence sur le phénotype ? Vous expliquerez les phénomènes qui permettent lexpression des gènes. Transcription et traduction

6 du Génotype au Phénotype moléculaire Membrane plasmique Enveloppe nucléaire Pore nucléaire Cytoplasme Chromatine Génotype Phénotype moléculaire Protéines ADN : Chaîne de nucléotides Protéines : Chaîne dacides aminés

7

8 ARN polymérase A UU C G Nucléotides libres T A C AG CT G C A T GTCG A CG Triplet dinitiation

9 T A C A G C T G C A T G T C GA C G ARN polymérase G A C Nucléotides libres A G C A G C U G A U Déplacement ARNm Brin transcrit Brin non transcrit

10 A T G TCGA CG ARN polymérase G Nucléotides libres G C AG CU G A U ARNm T A CAG CT G C Transcription Rôle de lARNpol : - Ouvre, déroule et réenroule lADN - Réalise les liaisons entre les nucléotides de lARNm du début à la fin dun gène AUG CU C CU G G CU …… U UAUAA Transfert de lARNm du noyau au cytoplasme ADN AUG CU C CU G G CU …… U UAUAA Traduction Grande sous unité Petite sous unité Ribosome Leu Val Leu Ala Met Acides aminés libres Codon dinitiation Déplacement Codon stop Rôle du ribosome : - Se fixe à lARNm - Réalise les liaisons entre les acides aminés du codon dinitiation au codon stop Schéma bilan du passage du génotype au phénotype

11 4. Quest ce quune mutation ? Vous expliquerez les différents types de mutations existants, comment elles peuvent participer à lévolution avec le principe de la sélection naturelle. Une mutation est un changement de la séquence dun gène. Ce que cest ? Une mutation est due au hasard mais elle peut être favorisée par des agents mutagènes. De quelle façon se produit-elle ? Elle nest transmise à la descendance que si elle est présente dans les gamètes. Participation à lévolution ? Mutation par substitution, mutation par insertion, mutation par délétion. Quels sont les types de mutation ? Elle ne sera transmise à la descendance que si lindividu se reproduit. Pour cela la mutation ne doit pas être défavorable à lindividu dans son environnement. Sélection naturelle ?

12 La méiose 5. Réalisez un schéma de la méiose dune cellule à 2 paires de chromosomes.

13 Le brassage interchromosomique est dû à la migration indépendante des chromosomes homologues lors de …………………………………. de la méiose. La fécondation permet aussi daugmenter la variabilité génétique en réunissant …………………………. les différents gamètes. Le brassage intrachromosomique est provoqué par les chiasmas lors de ………….. de la méiose où peuvent se dérouler des ……………………..brassant les allèles des chromosomes homologues, et réalisant de nouvelles combinaisons dallèles. lanaphase I 6. Expliquer en quoi la méiose et la fécondation permettent à la fois la stabilité dune espèce et la variabilité des individus au sein de cette espèce. Au hasard La prophase I crossing-over 8. Quest ce quun OGM ? Comment obtient-on un tel organisme ? En quoi de telles expérimentations montrent que la molécule dADN est universelle ? OGM : organisme génétiquement modifié fabriqué par transgénèse (transfert dun gène appartenant à un autre organisme dans toutes les cellules de ce nouvel organisme) ADN universel : transfert de gène dêtres vivants très variés, ces gènes continuent de fonctionner ce qui prouve que la machinerie dexpression génique est la même partout!

14 Pour le caractère « couleur du poil » Gamète :100 % de gamètes porteurs de lallèle n Génération P : Souris blanche x Souris noire Phénotype : [blanche] x [noire] On pose lhypothèse quun seul gène code pour la couleur des souris. Soit n lallèle codant pour la couleur blanche et N codant pour la couleur noire. Génotype : (n,n) x (N,N) Méiose 100 % de gamètes porteurs de lallèle N Les souris de la génération P étant de lignée pure, elles sont homozygotes pour le caractère de la couleur : Fécondation Génération F1 :Souris noires Génotype : (n,N) nN Les souris étant noires, lallèle N est dominant sur lallèle n.

15 Test cross : Gamète : 50 % de gamètes porteurs de lallèle n et 50% de gamètes porteurs de lallèle N Souris F1 x Souris blanche Phénotype : [noire] x [blanche] On connaît le génotype de la souris F1 : Génotype :(n,N) x (n,n) Méiose 100 % de gamètes porteurs de lallèle n (n,N) Lallèle n étant récessif devant lallèle N, la souris blanche est donc homozygote :(n,n) nNnNnnnn nn NNnn nn

16 Gamète :50 % de gamètes porteurs de lallèle N et 50% de gamètes porteurs de lallèle n Souris F1 x Souris blanche Phénotype : [noire] x [blanche] On connaît le génotype de la souris F1 : Génotype :(N,n) x (n,n) Méiose 100 % de gamètes porteurs de lallèle n (N,n) Lallèle n étant récessif devant lallèle N, la souris blanche est donc homozygote :(n,n) Fécondation Gamètes F1 Gamètes Tableau de croisement : nN n(n,n)(n,N) 1/2 1 Soit 50% de souris (n,n) et 50% de souris (n,N)

17 Fécondation 50% de souris (n,n) et 50% de souris (n,N) Génération F2 : 50% de souris [blanche] et 50% de souris [noire] Nombres obtenus par lexpérience : 47 souris50 souris Les proportions étant similaires, lhypothèse est validée : la couleur nest gouvernée que par un gène. Attention il faut aller jusquà la F2 pour valider lhypothèse : ex p79 Gamète :50 % de gamètes porteurs de lallèle N et 50% de gamètes porteurs de lallèle n Souris F1 x Souris blanche Phénotype : [noire] x [blanche] On connaît le génotype de la souris F1 : Génotype :(N,n) x (n,n) Méiose 100 % de gamètes porteurs de lallèle n (N,n) Lallèle n étant récessif devant lallèle N, la souris blanche est donc homozygote :(n,n)

18 Gamète : 100 % de gamètes porteurs de lallèle n et de lallèle F Génération P : Souris blanche frisée x Souris noire raide Phénotype : [blanche, frisée] x [noire, raide] On pratique le même raisonnement pour létat des poils des souris. Soit f lallèle codant pour létat raide et F codant pour létat frisée. Génotype : nnnn FFFF Méiose n F n n F F ; N N f f ; x NNNN ffff 100 % de gamètes porteurs de lallèle N et de lallèle f N f Hypothèse : les deux gènes sont indépendants F1 étant de phénotype frisé : l allèle F est dominant sur lallèle f. On obtient 48 souris frisés et 49 raides, soit les mêmes proportions que pour la couleur des poils. Létat des poils est donc gouverné par un gène.

19 Gamète : 100 % de gamètes porteurs de lallèle n et de lallèle F Génération P :[blanche, frisée] x [noire, raide] Génotype : Méiose n n F F ; N N f f ; x 100 % de gamètes porteurs de lallèle N et de lallèle f Fécondation Hypothèse : les deux gènes sont indépendants Génération F1 :Souris [noires, frisées]Génotype : N n F f ; Test cross : [noire frisée] x [blanche raide] Génotype : Méiose N n F f ; n n f f ;x 25% de chaque gamète : (N;F) (n;f) (N,f) (n,F) Gamète : 100% de gamète (n,f) Fécondation Génération F2 : 25% [noires frisées] 25 %[noires raides] 25% [blanches frisées] 25% [blanches raides] Ces proportions ne correspondent pas aux quantités de lexpérience, lhypothèse nest donc pas validée : les deux gènes ne sont pas indépendants.

20 Génotype : N N f f Hypothèse : les deux gènes sont liés Génération P : [blanche, frisée] x [noire, raide] n n F F x Gamète : 100 % de gamètes (n,F) nnnn F FFF Méiose n F NNNN ffff N f 100 % de gamètes (N,f)

21 100 % de gamètes (n,F)100 % de gamètes (N,f) Fécondation Génération F1 : Souris noires frisées Génotype : n N F f N N f f Génération P : [blanche, frisée] x [noire, raide] n n F F x Hypothèse : les deux gènes sont liés Méiose [noire frisée] x [blanche raide] Génotype : n N F f n n f f x Test cross : Méiose Majorité de gamètes parentaux : (n,F) et N,f) Minorité de gamètes recombinés : (n,f) et (N,F) Gamète : 100% de gamète (n,f) Fécondation Génération F2 : [blanc frisé] [noir raid] [blanc raide] [noir frisé] Ces proportions correspondent aux quantités de lexpérience, lhypothèse est donc validée : les deux gènes sont liés. Majoritaire Minoritaire


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