Le brassage génétique et son origine

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Génétique et évolution
Type : Pratique du raisonnement scientifique 1 | Année : 2013 | Académie : Polynésie française
 
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet
 
Le brassage génétique et son origine
 
 

Génétique et évolution

Corrigé

6

Ens. Spécifique

svtT_1306_13_00C

 

Polynésie française • Juin 2013

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 1 • 3 points

Chez la souris, comme chez tous les organismes à reproduction sexuée, la diversité génétique s’explique par le brassage génétique ayant lieu lors de la reproduction sexuée. On considère ici 4 caractères phénotypiques de la souris (appelés A, B, F et D) ; des croisements sont réalisés pour mettre en évidence ce brassage.

Deux étudiants analysent ces croisements. Ils s’accordent sur le fait qu’il y a bien eu brassage génétique entre deux gènes lors de ces deux croisements, mais leurs avis diffèrent concernant les mécanismes mis en jeu pour ce brassage. Le premier étudiant affirme qu’il y a eu, à chaque fois, uniquement un brassage interchromosomique, l’autre affirme qu’un brassage intrachromosomique a eu lieu, en plus, dans l’un des croisements.

> Exploitez les résultats expérimentaux proposés dans le document afin de :

  • − justifier le fait qu’il y a bien eu brassage génétique dans les deux croisements ;
  • − préciser quel étudiant a finalement raison, en argumentant la réponse.

Aucun schéma explicatif n’est attendu.

Document

Résultats des deux croisements-tests réalisés entre un individu F1 hétérozygote et un parent double récessif

 

Phénotype des parents

Allèles de chaque gène

Résultats (nombre d’individus par phénotype)

Croisement 1

F1 [AB]

X

Parent double récessif [ab]

Gène A : allèle A dominant et allèle a récessif

Gène B : allèle B dominant et allèle b récessif

442 AB

437 ab

64 Ab

59 aB

Croisement 2

F1 [FD]

X

Parent double récessif [fd]

Gène F : allèle F dominant et allèle f récessif

Gène D : allèle D dominant et allèle d récessif

492 FD

509 fd

515 Fd

487 fD

 

Comprendre le sujet

• Repérer que les croisements proposés sont des croisements tests (test-cross) qui permettent de connaître à la fois qualitativement et quantitativement les types de gamètes produits par les hétérozygotes F1.

• Pour que l’on puisse parler de brassage génique, il faut que l’hétérozygote F1 produise des gamètes possédant une association d’allèles des deux gènes différente de celles qu’il a reçue de chacun de ses parents. Ces gamètes doivent donc posséder un allèle d’un gène provenant d’un parent et un allèle de l’autre gène issu de l’autre parent.

• Ce sont les pourcentages de chaque type de gamète produit par le F1 qui permettent de préciser le type de brassage génétique en jeu.

Mobiliser ses connaissances

Au cours de la méiose, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambement) se produisent entre chromosomes homologues d’une même paire. Les chromosomes ainsi remaniés subissent un brassage interchromosomique résultant de la migration aléatoire des chromosomes homologues lors de la première division de la méiose.

Corrigé

A. Réalité du brassage génique

1. Exploitation des résultats du premier croisement

• Les individus F1 sont issus d’un croisement entre deux souris de lignée pure car il y a uniformité de la génération F1 : l’un des parents avait le génotype aa,bb et l’autre le génotype AA,BB. Les F1 avaient donc pour génotype Aa,Bb puisque l’un des parents produit 100 % de gamètes ab et l’autre 100 % de gamètes AB.

• Les souris F1 étant croisées avec des individus doubles récessifs, il s’agit d’un croisement-test (test-cross). Puisque les souris présentant les deux phénotypes récessifs ne produisent que des gamètes ab, les phénotypes de la descendance traduisent donc les génotypes des gamètes produits par les souris F1, soit : AB, ab, aB et Ab.

La souris F1 a donc produit deux types de gamètes, Ab et aB, qui possèdent une association des allèles des deux gènes différente de celle des gamètes reçus des parents (gamètes parentaux).

Les gamètes recombinés sont le témoignage d’un brassage génique.

2. Exploitation des résultats du deuxième croisement

Un raisonnement analogue au précédent conduit à dire que les individus F1 de génotype Ff,Dd ont également produit des gamètes recombinés Fd et fD qui témoignent d’un brassage génique pour les deux gènes considérés.

Il y a bien eu brassage génétique (génique) lors les deux croisements.

B. Jugement des affirmations des deux étudiants

• Pour évaluer l’exactitude des deux affirmations, il est nécessaire de prendre en compte les quantités relatives de gamètes produits dans les deux croisements tests.

Dans le premier croisement, les gamètes parentaux (AB et ab) représentent environ 88 % du nombre de gamètes totaux alors que les gamètes recombinés ne représentent que 12 %. Cette inégalité entre le nombre de gamètes parentaux et le nombre de gamètes recombinés ne peut s’expliquer par le seul brassage interchromosomique et implique donc l’intervention d’un brassage génique intrachromosomique.

Dans le deuxième croisement, au contraire, l’individu F1 a produit autant de gamètes recombinés que de gamètes parentaux ce qui s’explique simplement par un brassage interchromosomique

C’est donc le deuxième étudiant qui a raison.

Remarque : la réponse du deuxième étudiant n’est pas totalement exacte car il suggère l’intervention du brassage interchromosomique dans les deux cas alors qu’on ne peut le mettre en évidence dans le premier croisement. En effet, les gènes A et B étant liés, le croisement ne fait intervenir qu’une seule paire de chromosomes alors que pour démontrer l’existence d’un brassage interchromosomique il faut qu’au moins deux paires de chromosomes soient concernées.