Annale corrigée Pratique du raisonnement scientifique 1 Ancien programme

Transmission de deux caractères chez la drosophile

Polynésie française • Juin 2017

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 1 • 3 points

Transmission de deux caractères chez la drosophile

Chez la drosophile, les caractères « couleur du corps » et « longueur des ailes » sont respectivement codés par deux gènes.

document 1 Caractères, gènes, phénotypes et allèles étudiés dans les croisements réalisés

Gène codant chaque caractère

Gène « couleur du corps »

Gène « longueur des ailes »

Phénotypes possibles pour chaque caractère

[clair] ou [noir]

[longues] ou [vestigiales]

Allèles codant chaque phénotype

b+ codant [clair]

b codant [noir]

vg+ codant [longues]

vg codant [vestigiales]

document 2 Schéma d'un premier croisement

On croise deux lots de drosophiles (P1 et P2) homozygotes pour les deux gènes considérés (c'est-à-dire possédant deux allèles identiques pour chaque gène) et de phénotypes différents. On obtient une première génération de drosophiles appelée « F1 ».

svtT_1706_13_00C_01

D'après pedagogie.ac-toulouse.fr/svt

document 3 Schéma d'un second croisement (croisement test)

On croise les drosophiles F1 issues du premier croisement (document 2) avec des parents P2. On obtient une seconde génération de drosophiles appelée « F2 ».

svtT_1706_13_00C_02

D'après pedagogie.ac-toulouse.fr/svt

À partir de l'étude des documents, identifiez la bonne réponse parmi les quatre proposées pour chaque affirmation.

1. Le premier croisement (document 2) permet de conclure que :

a) l'allèle b+ est dominant par rapport à l'allèle b et que l'allèle vg+ est dominant par rapport à l'allèle vg.

b) l'allèle b+ est récessif par rapport à l'allèle b et que l'allèle vg+ est récessif par rapport à l'allèle vg.

c) les gènes codant la couleur du corps et la longueur des ailes sont portés par le même chromosome.

d) les gènes codant la couleur du corps et la longueur des ailes sont portés par des chromosomes différents.

2. Les drosophiles obtenues en F1 sont :

a) homozygotes pour les deux gènes considérés.

b) hétérozygotes pour les deux gènes considérés.

c) homozygotes pour le gène codant la couleur du corps et hétérozygotes pour le gène codant la longueur des ailes.

d) homozygotes pour le gène codant la longueur des ailes et hétérozygotes pour le gène codant la couleur du corps.

3. À l'issue du second croisement (document 3), les proportions des phénotypes encadrés s'expliquent par :

a) un brassage génétique interchromosomique lors des méioses parentales.

b) un brassage génétique intrachromosomique lors des méioses parentales.

c) l'absence totale de crossing-over lors des méioses parentales.

d) des duplications géniques lors des méioses parentales.

Les clés du sujet

Comprendre le sujet

Le premier croisement permet de connaître, pour chaque caractère, le phénotype dominant et le phénotype récessif (et donc, pour chaque gène, l'allèle dominant et l'allèle récessif). Les drosophiles P2 sont donc homozygotes et possèdent deux allèles récessifs pour chaque gène.

Dans le deuxième croisement, qualifié de « croisement test », les parents P2 ne produisent que des gamètes bvg, donc possédant les deux allèles récessifs. En conséquence, les phénotypes de la descendance du croisement test renseignent sur les types de gamètes produits par les drosophiles F1 et sur leurs pourcentages.

Ces pourcentages renseignent sur le type de brassage à l'origine des gamètes recombinés b+vg et bvg+.

On parle de brassage interchromosomique si les deux gènes sont situés sur deux chromosomes non homologues, et de brassage intrachromosomique lorsque les deux gènes sont situés sur le même chromosome.

Mobiliser ses connaissances

Au cours de la méiose, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over) se produisent entre chromosomes homologues.

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

1. a) Exact. La drosophile F1 a le corps clair, ce qui indique que l'allèle b+ est dominant et l'allèle b récessif. De même, F1 a les ailes longues, donc l'allèle vg+ est dominant alors que l'allèle vg est récessif.

b) Faux. Il s'agit de l'affirmation opposée à la proposition a).

c) Faux. La proposition est correcte, mais le document 2 ne permet pas à lui seul de savoir si les gènes sont portés par le même chromosome ou s'ils se trouvent sur des chromosomes différents.

d) Faux. Le document 2 ne permet pas non plus de tirer une telle conclusion. De plus, la proposition est fausse.

2. b) Exact. Les parents P1 et P2 étant homozygotes, ils ont pour génotypes :

P1 : b+//b+, vg+//vg+ (ou b+vg+// b+vg+ si les gènes sont liés) 

P2 : b//b, vg//vg (ou bvg//bvg).

Les F1 ont donc pour génotype b+//b,vg+//vg (ou b+vg+//bvg).

Ces F1 sont donc hétérozygotes, car ils possèdent des allèles différents pour chaque gène.

a) c) et d) Faux. Le raisonnement justifiant la proposition b) exclut ces propositions.

3. b) Exact. Le résultat de ce croisement test (test-cross) indique que les pourcentages des phénotypes recombinés de la descendance sont nettement inférieurs à ceux des phénotypes parentaux. Cela montre que les deux gènes sont situés sur le même chromosome (gènes liés). L'apparition de phénotypes recombinés [corps clair, ailes vestigiales] et [corps noir, ailes longues] s'explique par un brassage intrachromosomique lors des méioses chez la femelle F1 (production de gamètes recombinés).

a) Faux. Dans le cas du brassage interchromosomique, les quatre phénotypes obtenus à l'issue du croisement test auraient présenté la même fréquence (25 %, 25 %, 25 %, 25 %).

c) Faux. Le brassage intrachromosomique résulte de crossing-over.

d) Faux. Les données fournies n'ont aucun rapport avec la duplication génique (production de deux gènes à partir d'un seul).

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