Exercice, Méiose et fécondation, Brassage génétique

Etude d’un croisement chez des souris Des généticiens croisent une lignée pure de souris à poils frisés blancs, et une lignée pure de souris à poils raides noirs. Tous les individus de la première génération F1 sont à poils frisés noirs. Les individus constituant une génération F2 issu d’un test cross présentent qualitativement et quantitativement les phénotypes suivants : 40 souris à poils frisés blancs, 42 souris à poils raides noirs, 8 souris à poils frisés noirs, 7 souris à poils raides blancs Au brouillon ou dans votre tête : Lignée pure = homozygote Frisés et noirs sont les allèles dominants pour l’état et la couleur des poils Au vue des chiffres : les gènes sont liés

Rédaction : - Nommer les gènes et les allèles : Pour le gène codant la couleur du corps, on définit n l’allèle codant pour la couleur blanche et N codant pour la couleur noire. Pour le gène codant l’état des poils, on définit F l’allèle codant pour les poils frisés et f codant pour les poils raides. - Faire l’hypothèse que les gènes sont liés ou indépendants: On fait l’hypothèse que les deux gènes sont liés. Les souris de la génération P étant de lignée pure, elles sont homozygotes pour le caractère de la couleur et l’état des poils

Méiose Hypothèse : les deux gènes sont liés Génération P : Souris noire raide x Souris blanche frisée Phénotype : [noire, raide] x [blanche, frisée] Génotype : N f n F x N f n F Les dessins de chromosomes ne sont pas obligatoires N N N N n n n n f f f f F F F F Méiose Gamète : N n f F 100 % de gamètes (N,f) 100 % de gamètes (n,F)

Méiose Fécondation Hypothèse : les deux gènes sont liés Génération P : Souris noire raide x Souris blanche frisée Phénotype : [noire, raide] x [blanche, frisée] Génotype : N f n F x n F N f N Méiose n Gamète : f F 100 % de gamètes (N,f) 100 % de gamètes (n,F) Fécondation Génération F1 : Souris noires frisées Génotype : n F N f Les souris F1 étant hétérozygotes et de phénotype noir et frisé, l’allèle N est dominant sur l’allèle n pour le gène de la couleur; et l’allèle F est dominant sur l’allèle f pour le gène codant pour l’état du poil.

Méiose Hypothèse : les deux gènes sont liés 2ème croisement : Test-cross Souris F1 x Souris blanche raide Phénotype : [noire frisée] x [blanche raide] n F n f Génotype : x N f n f n n N N F F f f Méiose n N Une majorité de gamètes en égales proportions porteurs de (n,F) ou de (N,f) Gamètes parentaux : (obtenus sans et avec crossing over ) F f n Gamètes recombinés : (obtenus uniquement avec crossing over ) N Une minorité de gamètes en égales proportions porteurs de (N,F) ou de (n,f) f F

Méiose Fécondation Hypothèse : les deux gènes sont liés Souris F1 x Souris blanche raide Phénotype : [noire frisée] x [blanche raide] n F n f Génotype : x N f n f Méiose Une majorité de gamètes parentaux égales proportions porteurs de (n,F) ou de (N,f) 100% de gamète (n,f) Gamète : Une minorité de gamètes recombinés en égales proportions porteurs de (N,F) ou de (n,f) Fécondation

Tableau de croisement entre F1 et le double homozygote récessif : ɤ de F1 ɤ de n f (nF) (Nf) (nf) (NF) Proportions expérimentales 40 42 7 8 Majorité en égales proportions Minorité en égales proportions n F N f n f N F n f n f n f n f 100% [blanc, frisé] [noir, lisse] [blanc, lisse] [noir, frisé] Majorité en égales proportions Minorité en égales proportions On a bien une majorité et en égales proportions (40 et 42) de phénotypes parentaux et quelques phénotypes recombinés en égales proportions (8 et 7) donc les gènes sont liés

ɤ de F1 ɤ de Autre version de tableau Tableau de croisement entre F1 et le double homozygote récessif : Avec x ˃ Y ɤ de F1 ɤ de n f (nF) (Nf) (nf) (NF) Proportions expérimentales 40 42 7 8 x% x% y% y% n F N f n f N F n f n f n f n f 100% [blanc, frisé] [noir, lisse] [blanc, lisse] [noir, frisé] x% x% y% y% On a bien une majorité et en égales proportions (40 et 42) de phénotypes parentaux et quelques phénotypes recombinés en égales proportions (8 et 7) donc les gènes sont liés

La suite n’est pas à démontrer dans cet exemple d’exercice, mais si jamais les phénotypes des descendants du 2ème croisement avaient été en égales proportions, on aurait pu faire l’hypothèse que les gènes étaient indépendants, et la suite de la rédaction aurait été comme dans les diapos suivantes.

Méiose Hypothèse : les deux gènes sont indépendants Génération P : Souris blanche frisée x Souris noire raide Phénotype : [blanche, frisée] x [noire, raide] n F N f Génotype : ; ; x n F N f n n n n N N N N F F F F f f f f Méiose Gamète : n N F f 100 % de gamètes porteurs de l’allèle n et de l’allèle F 100 % de gamètes porteurs de l’allèle N et de l’allèle f

Méiose Fécondation Hypothèse : les deux gènes sont indépendants Génération P : Souris blanche frisée x Souris noire raide Phénotype : [blanche, frisée] x [noire, raide] On pose l’hypothèse qu’un seul gène code pour l’état des poils des souris. Soit f l’allèle codant pour l’état raide et F codant pour l’état frisée. n F N f Génotype : ; ; x n F N f Méiose n N Gamète : F f 100 % de gamètes porteurs de l’allèle n et de l’allèle F 100 % de gamètes porteurs de l’allèle N et de l’allèle f Fécondation

Méiose Fécondation Hypothèse : les deux gènes sont indépendants Génération P : Souris blanche frisée x Souris noire raide Phénotype : [blanche, frisée] x [noire, raide] On pose l’hypothèse qu’un seul gène code pour l’état des poils des souris. Soit f l’allèle codant pour l’état raide et F codant pour l’état frisée. n F N f Génotype : ; ; x n F N f Méiose n N Gamète : F f 100 % de gamètes porteurs de l’allèle n et de l’allèle F 100 % de gamètes porteurs de l’allèle N et de l’allèle f Fécondation n N F f

Méiose Fécondation Hypothèse : les deux gènes sont indépendants Génération P : Souris blanche frisée x Souris noire raide Phénotype : [blanche, frisée] x [noire, raide] On pose l’hypothèse qu’un seul gène code pour l’état des poils des souris. Soit f l’allèle codant pour l’état raide et F codant pour l’état frisée. n F N f Génotype : ; ; x n F N f Méiose Gamète : 100 % de gamètes porteurs de l’allèle N et de l’allèle f 100 % de gamètes porteurs de l’allèle n et de l’allèle F n N Fécondation Génération F1 : Souris noires frisées F f Génotype : N F ; n f

Méiose Hypothèse : les deux gènes sont indépendants Souris F1 x Souris blanche raide Phénotype : [noire frisée] x [blanche raide] Génotype : N F n f ; x ; n n n n N N f f n n F F f f f f Méiose

Méiose Hypothèse : les deux gènes sont indépendants Souris F1 x Souris blanche raide Phénotype : [noire frisée] x [blanche raide] Génotype : N F n f ; x ; n n n n N N f f n n F F f f f f Méiose

Méiose Hypothèse : les deux gènes sont indépendants Souris F1 x Souris blanche raide Phénotype : [noire frisée] x [blanche raide] Génotype : N F n f ; x ; n n n n N N f f n n F F f f f f Méiose n n N F f 4 types de gamète possible

Méiose Fécondation Hypothèse : les deux gènes sont indépendants Souris F1 x Souris blanche raide Phénotype : [noire frisée] x [blanche raide] Génotype : N F n f ; x ; n f n f Méiose Gamète : 25% de gamète (N;F) 100% de gamète (n,f) 25% de gamète (N;f) 25% de gamète (n ;F) 25% de gamète (n ;f) Fécondation Attention à indiquer les génotypes ainsi que les quantités de l’expérience. Génération F2 : 25% de souris [noires frisées] 25% de souris [noires raides] 25% de souris [blanches frisées] 25% de souris [blanches raides] Ces proportions ne correspondent pas au quantité de l’expérience, l’hypothèse n’est donc pas validée : les deux gènes ne sont pas indépendants.

Proportions expérimentales Hypothèse : les deux gènes sont indépendants Tableau de croisement entre F1 et le double homozygote récessif : ɤ de F1 ɤ de n f (nF) (Nf) (nf) (NF) Proportions expérimentales 25% 25% 25% 25% n F N f n f N F n f n f n f n f 100% [blanc, frisé] [noir, lisse] [blanc, lisse] [noir, frisé] 25% 25% 25% 25% On a bien une équiprobabilité des phénotypes des descendants, donc les gènes sont indépendants