Exercice : recherche du locus d'un gène - SVT - Terminale

dans cet exercice de génétique nous allons travailler sur la recherche du locus d'un gène pour ça vous avez besoin d'avoir en tête les notions qui sont rappelées ici d'abord ce que c'est qu'un locus il s'agit de l'endroit précis d'un chromosome où se trouve un gène donné donc sa position dans le génome le pluriel c'est Loki la notion de gènes lié deux gènes sont dit liés s'ils sont situés sur la même paire de chromosomes et enfin la notion de crossing over il s'agit de point de contact et d'échange possible de portions d'ADN entre les chromatides non sœur d'une même paire de chromosomes on appelle ça des chromosomes homologues et cet échange il a lieu en prophase 1 de méyose alors on travaille chez la drosophile cette petite mouche du vinaigre elle possède un cariotype diploïde donc constitué de paires de chromosomes et ce cariotype possède 2 n é= 8 chromosomes c'est-à-dire quatre paires on s'intéresse ici au chromosomes non sexuel il s'agit chez la drrosophile des chromosomes 2 3 et 4 et on prend comme référence un gène situé sur chacun de ces chromosomes le gène vestigial première référence se trouve sur le chromosome 2 donc on dit que son locus est sur le chromosome 2 ce gène vestigial il présente ici pour ce qui nous intéresse deux allèles l'allèle qu'on note VG+ qui est dominant et qui donne des ailes de taille normale et l'allèle qu'on donne VG qui est récessif par rapport à VG+ et qui donne des ailes qu'on appelle vestigiales c'est-à-dire petites comme des vestiges d'ail deuxième référence le gène CPIA qui lui est la référence sur le chromos 3 il donne des yeux rouges pour l'allèle qu'on note se+ qui est dominant et des yeux qui sont plus foncés on dit que ce sont des œufs CPIA pour l'allèle se qui est récessif par rapport à l'allèle se+ et enfin troisème référence le gène Bent qui est la référence du chromosome 4 qui donne des ailes qui peuvent se trouver soit le long du corps c'est l'allèle Be+ qui est dominant soit écarté donc de chaque côté du corps perpendiculaire presque au corps pour la laellebe donc on a trois gènes dont on connaît les lokis le gène vestigial le gène sepia le gène Bent ils vont nous servir de référence puisqu'on va ensuite chercher le locus d'un 4èe gène ce gène il s'appelle aryistalè donc c'est lui qu'on étudie on cherche quel est sa position la question qu'on se pose c'est donc de savoir si haristalè se trouve sur le chromosome 2 ou bien 3 ou bien 4 ce gène aristalè présente aussi deux allèles l'allèle al+ qui est dominant et qui donne des ailes des antennes pardon de longueur normale et enfin l'allèle qui donne des antennes courtes qui est noté ici c'est l'allèle à l alors on croise pour étudier la position du gène aristalè des drosophiles qui sont hétérozygotes pour les quatre gènes étudiés ici donc un peu plus compliqué que les exercices classiques où on utilise seulement deux gènes et on les croise avec des drosophiles qui sont homogote récessive pour ces mêmes gènes donc qui ne porte que l'allèle récessif pour les quatre gène étudié alors dans ce premier croisement on s'intéresse aux gènes vestigiales et aux gènes aristalè et on observe ici les proportions obtenu donc des quatre types de phénotypes donc par exemple on a 44 % de drosophiles qui ont des ailes normales et des antennes normales et cetera dans cette deuxème série de résultat on vous donne les proportions obtenues concernant le croisement des gènes CPIA et aristalès et enfin dans la troisème série de résultats on s'intéresse aux gènes Bent et au gènes aristalès donc vous avez noté que nous on cherche le locus d'aristalès et on regarde la proportion de mouches obtenue quand on compare au gènes vestigiales CPIA et Bent alors la question qui vous est posée c'est d'utiliser des arguments de vos connaissance et du document qu'on vient d'étudier ensemble afin de démontrer par un raisonnement scientifique sur quel chromosome se trouve le locus du gène aristalès ensuite il y aura un schéma simplifié à faire pour expliquer ce qui peut se passer au cours de de la méyose pour ce gène alors vous avez observé que les croisements qu'on a étudié à la diapositive précédente présentent des résultats qui sont écip proba c'est-à-dire équivalent pour certains gènes et des résultats largement non écu probables pour d'autres gènes donc pour ce qui concerne les gènes aryistalè et CPIA et les gènes aryistalè et Bent les résultats sont éci probables on a 25 % de chaque type de phénotype à l'issue du croisement en revanche lorsqu'on s'intéresse aux résultats obtenus concernant les G aristalès et vestigial les phénotypes obtenus sont largement non équi probable avec des phénotypes majoritaires autour de 40 % et des phénotypes minoritaires à moins de 10 %. or et c'est là que vous utilisez vos connaissances on sait que là j'ai repris les notions de cours en fin de méyose chaque cellule produite c'est-à-dire chaque gamète reçoit un seul des deux allèles de chaque paire de chromosomees ou de chaque paire d'allèle avec une probabilité équivalente pour deux paires d'allèle quatre combinaisons d'allèles sont possibles et le plus important est à la fin de la phrase ces combinaisons d'allèles sont éci probables si les gènes sont indépendants c'est-à-dire non situés sur la même paire de chromosomes ou bien non écu probable en cas de gènes liés c'est-à-dire des gènes situés sur la même paire de chromosomes si les gènes sont liés il peut se produire entre eux des crossing overs on l'a défini au début de l'exercice donc des échanges de portions d'ADN au moment de la méose plus précisément en prophase 1 et donc les gamè produit après crossing over seront non écuit probabl on en déduit ici que le gène aristales est situé sur la même paire de chromosomees donc sur le même chromosome que le gène vestigial en effet si vous revenez aux proportions obtenues lorsqu'on s'intéresse à aristalè et vestigial les proportions sont différentes ça veut dire que on a trouvé le locus d'aristalè il se situe sur le chromosome numéro 2 puisqu'on savait que vestigial c'était notre référence était situé sur le chromosome numéro 2 donc ça veut dire qu'aristalès et vestigial sont liés au contraire aristalès est ind dépendant de CPIA et aristalè est indépendant de Bent puisque à l'issue du croisement on obtenait 25 % de chaque phénotype en s'intéressant à ces deux caractères alors pour terminer maintenant on doit illustrer par un schéma Simp le phénomène motique identifié il s'agit du crossing over qui peut se produire en prophase 1 et qui permet de conclure ici au fait que aryistalès et vestigial sont des gènes liés alors donc on va reprendre ces deux gènes je vous rappelle qu'on a deux allèles pour chaque gène l'allèle dominant noté avec un plus l'allèle récessif noté sans plus alors j'ai représenté une paire de chromosomes ça va être la paire de chromosomees numéro 2 et on se situe ici en début de méose on peut dire qu'on est par exemple en prophase 1 cette paire de chromosomes si je la fais porter tous les allèles qui sont là c'est que je suis chez une mouche double hétérozygote alors je vais avoir par exemple l'allèle al+ porté je le note ici par le chromosome rouge porteur aussi quelque part sur un autre locus de l'allèle VG+ et puis sur le chromosome bleu je vais avoir au même locus l'allèle al et ici au même locus l'allèle VG de cette façon j'ai bien représenter une paire de chromosomes homologues et je vois que la cellule qui porte cette paire est hétérozygote pour le gène aristalè et pour le gène vestigial au moment de la prophase 1 il peut se produire ce qu'on appelle ici un Kiasma c'est-à-dire un point de croisement des chromosome homologue et ce point de Kiasma peut aboutir à un crossing over c'est-à-dire un échange de portion d'ADN entre ces deux chromosomes cet échange de portion il est schématisé par le fait qu'à la fin de cette prophase 1 le chromosome rouge porte un petit morceau de chromosome bleu et le chromosome bleu porte un petit morceau de chromosome rouge au niveau des allèles il va donc y avoir un échange aussi le chromosome rouge portait al+ al+ il les a toujours mais en bas il portait VG+ qui va se trouver ici et sur l'autre chromosome et puis au niveau du chromosome bleu il y avait je remet là pardon al a à l et le VG est passé sur le chromosome de gauche ça signifie là on est en fin de méose de prophase 1 ça signifie qu'à la fin de la méose lorsque les chromatides se seront séparés il y aura une association al+ VG+ une association al+ VG une association sur une 3è type de gamète al VG+ et un 4e type de gamète alvg par ce crossing over on obtient donc quatre types de gamèes et comme les crossing overs ne sont pas systématiques et sont rares à un endroit donné et bien les gamètes dit recombinés c'est-à-dire nouveau ceux obtenus ici et ici seront plus rare que les gamètes dit parentaux et c'est le fait qu'il n'y ait donc pas éci probabilité des types de gamètes qui permet de déduire pour nous que les gènes sont sur la même paire de chromosomes on a donc identifié le locus comme on le souhaitait du gène aryistalès il se trouve sur le la paire de chromosomees numéro 2 et cela fait donc que ce gène aristalè est lié au gène vestigial