Les chats mâles « tortie »

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Génétique et évolution
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2015 | Académie : Moyen-Orient
Corpus Corpus 1
Les chats mâles « tortie »

Génétique et évolution

svtT_1505_09_00C

Ens. spécifique

9

Liban • Mai 2015

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 • 5 points

Les chats peuvent avoir des pigmentations différentes. Étudions le cas des mâles « tortie ».

> En utilisant les informations extraites des documents et vos connaissances, proposez une explication à l’existence des mâles « tortie ».

 DOCUMENT 1 Pigmentation chez les chats

Un chat « tortie » possède deux pigments, l’eumélanine qui donne la couleur noire et la phéomélanine qui donne la couleur rousse.

Ces deux pigments sont codés par deux allèles codominants d’un même gène (ils s’expriment autant l’un que l’autre).

 DOCUMENT 2 Caryotypes du chat mâle et du chat femelle
Chat mâle

Chat femelle

D’après svtmarcq.blogspot.fr

 DOCUMENT 3 Échiquier de croisement entre une femelle « tortie » et un mâle noir

Notation :

Xr : chromosome X, portant un allèle codant pour la phéomélanine, le pigment roux.

Xn : chromosome X, portant un allèle codant pour l’eumélanine, le pigment noir.

Y : chromosome Y, ne portant aucun allèle codant pour la pigmentation.



Xn


Y


Xn


XnXn, femelle noire


XnY, mâle noir


Xr


XrXn, femelle « tortie »


XrY, mâle roux

D’après pawpeds.com

 DOCUMENT 4 Exemple de répartition des chromosomes lors d’une méiose anormale dans une cellule à 2n = 2

D’après cukabiologica.blogspot.fr

Les clés du sujet

Comprendre le sujet

  • Il s’agit de montrer que l’existence de chats mâles « tortie » ne s’explique pas à partir des informations des documents 1 à 3.
  • Vous devez proposer une solution à partir des informations du document 4 sur les méioses anormales, en les transposant à un comportement des chromosomes X au cours de la méiose chez la chatte.

Mobiliser ses connaissances

Des anomalies au cours de la méiose peuvent intervenir. Un mouvement anormal de chromosomes produit des cellules présentant un nombre inhabituel de chromosomes.

Corrigé
Corrigé

I. Le problème posé par le phénotype des chats mâles « tortie »

  • D’après le document 1, le phénotype « tortie » résulte d’un génotype hétérozygote n//r.
  • Le document 2 indique que, comme dans l’espèce humaine, le mâle possède la paire de chromosomes sexuels XY et la femelle la paire XX.
  • Le document 3 indique que le gène en cause est porté par le chromosome X. En conséquence, le chat mâle ne devrait avoir qu’un seul allèle du gène, n ou r.

Le chat mâle ne peut donc être hétérozygote, condition indispensable pour avoir le phénotype « tortie ». La présence de chat mâle « tortie » soulève donc un problème.

II. La résolution du problème

  • Le document 4 illustre un comportement anormal d’une paire de chromosomes au cours de deux méioses.

À gauche, l’anomalie réside dans le fait qu’au cours de la deuxième division de la méiose dans l’une des cellules résultant de la première division, les deux chromatides migrent vers le même pôle de la cellule. Il en résulte la production d’un gamète avec 2 chromosomes de la même paire alors que, normalement, un gamète ne possède qu’un chromosome de chaque paire.

À droite, l’anomalie réside dans la non-séparation des chromosomes homologues au cours de la première division de la méiose. La deuxième division est normale, ce qui conduit notamment à la production de deux gamètes avec deux chromosomes de la même paire.

Donc dans l’un ou l’autre cas, il y a production de gamètes possédant deux chromosomes d’une même paire.

  • Pour expliquer l’existence d’un chat mâle « tortie », il faut imaginer une méiose anormale chez une chatte « tortie » donc hétérozygote, conduisant à un gamète femelle possédant deux chromosomes X, avec chacun un allèle différent du gène, soit n, soir r.

Info

Une méiose anormale marquée par la non-séparation des chromatides à la deuxième division conduit à des gamètes avec 2 X portant le même allèle (sauf s’il y a eu un crossing-over entre le centromère et le locus du gène au cours de la prophase I).

Seule une méiose où il y a non-séparation des deux chromosomes X à la première division (analogue à la méiose de droite du document 4) conduit à des gamètes femelles possédant les allèles n et r.

Si un tel ovocyte est fécondé par un spermatozoïde possédant un chromosome Y, il en résulte un zygote, possédant les chromosomes sexuels XXY. Comme le chat résultant du développement d’un tel zygote possède le chromosome Y, c’est un mâle. Comme il est hétérozygote n//r, il a le phénotype « tortie ».