Travaux pratiques Méiose et brassage...

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Travaux pratiquesMéiose et brassage génétique

Partie IA - LeBiologie partie IV - Génétique

1. La méiose chez les animauxet les végétaux

2

Lames de microscopies d’anthères de Lis

3

Jeune étamine en formationcellules sporogènes en

début de méiose

©ce

Lames de microscopies d’anthères de Lis

4 x 100©ce

Lames de microscopies d’anthères de Lis

5

©ce

x 400

anaphase I

prophase I

divisions de type I car une seule celluleprophase tant que l’enveloppe nucléaire est visible et les chromosomes liés à l’enveloppe nucléiare

Lames de microscopies d’anthères de Lis

6x 400

métaphase I de méiose

prophase I de méiose

©ce

Lames de microscopies d’anthères de Lis

7fn de méiose : 4 cellules filles

©ce

Lame de sporange de fougère

8

Lame de sporange de fougère

9

Tétrade de spores encore jointivesfin de méiose

©ce

Méiose animale : ascaris

10

©ce

©ce

©ce

Métaphases à analyser

11

1 2

Métaphases à analyser

12

1 2

méiose mitoseles chromosomes sont associés par paire d’homologues donc paraissent très épais. On voit 2 des 3 paires attendues

les 6 chromosomes sont libresdans le noyau.

Figures de recombinaison

13

zone d’appariementchiasma

Dysfonctionnement méiotique

14

Mutants méiotiques d’Arabidopsis thaliana

Dysfonctionnement méiotique

15

Document 2 : Observation de la métaphase I chez la plante sauvage (F) et la plante mutante dmc1 (C). Coloration DAPI (technique de coloration par fluorescence de l’ADN)

Dysfonctionnement méiotique

16

Document 1.3 : Comparaison de stades méiotiques entre un individu sauvage (a et c) et un individu méiotique nommé asy1 (b et d) pour lequel le stade pachytène n’est pas observé. Coloration DAPI.

2. Analyses de croisement chez Sordaria

17

Cycle de Sordaria

18

Croisement de deux souches

19

Une souche de Sordaria à spores noires est

croisée avec une souche à spores claires.

Les résultats de ce croisement sont proposés à l’ observation deux

semaines après la mise en culture.

zone de reproduction

(périthèces visibles)

Les périthèces issues de la fécondation

20

A la limite entre les 2 souches apparaissent des fructifications appelées périthèces, contenant des sacs allongés, les asques. Ces asques contiennent des spores.

Déroulement des méioses conduisant aux asques

21

Cas n°1 : pas de crossing-overLa ségrégation (séparation) des allèles a lieu à la première anaphase de la méiose : on parle de pré-réduction.Les 2 types d’asques pré-réduites ont même fréquence car l’anaphase est aléatoire.

Déroulement des méioses conduisant aux asques

22

Cas n°2 : existence d’un crossing-overLa ségrégation (séparation) des allèles a lieu à la deuxième anaphase de la méiose : on parle de post-réduction.Les 4 types d’asques post-réduites ont même fréquence car l’anaphase est aléatoire.

Résultats d’un croisement blanc x noir

23

distance gène/centromère =½ pourcentage d’asques post-réduites

l’unité est le cMorgan

Exercice 1

24

5 asques post-réduites sur 13 asques => distance = 19 cMorgan

post-réduit

Gènes indépendants

25

DP = DR=> gènes indépendants

croisement ab x ++les ditypes parentaux DP sont les asques dont les spores ont les couples de caractères parentaux, soit ab et ++les ditypes recombinés DR sont les asques possédant des spores a+ et +bles asques possédant les 4 types de spores sont les tétratypes TT

ab

ab

ab

ab

++

++

++

++

DP

a+

a+

a+

a+

+b

+b

+b

+b

DR

a+

a+

ab

ab

+b

+b

++

++

TT

Exercice 2

26

Exercice 2

27

Corrigécroisement -+ x +-

DP = DR donc les gènes sont indépendants

DPDR

TT

distance du gène a au centromèrepré-réduits = classes I + II + III + IV = 479post-réduits = classes V + VI = 21

donc distance = 2,1 cMorgan

distance du gène b au centromèrepré-réduits = classes I + II + V + VI = 287post-réduits = classes III + IV = 213

donc distance = 21,3 cMorgan

• a2,1

• b21,3 les 2 chromosomes

portant a et b

Cas des gènes liés

28

pas de crossing-over

1 crossing-over

2 crossing-over

DP

TT

DP

TT

TT

DR

DP >> DR=> gènes liés

distance entre les 2 gènesDR + ½ TT

totalexprimé en %unité cMorgan

mun.ca

Exercice 3

29

On croise deux souches de Neurospora, l'une mutée pour le gène a et l'autre pour le gène b. Les résultats sont indiqués ci-dessous. Déterminer la cartographie de a et b.

a+a+a+a++b+b+b+b

a+a+++++abab+b+b

a+a+abab+++++b+b

a+a++b+ba+a++b+b

79 14 6 1

Exercice 3

30

a+a+a+a++b+b+b+b

a+a+++++abab+b+b

a+a+abab+++++b+b

a+a++b+ba+a++b+b

79 14 6 1

DP DPTT TT

Corrigécroisement a+ x +b

DP >> DR donc les gènes sont liés

DP = 80DR = 0TT = 20

distance entre les 2 gènes = 10 cMorgan

distance du gène a au centromèrepré-réduits = 85 et post-réduits = 15donc distance = 7,5 cMorgan

distance du gène b au centromèrepré-réduits = 93 et post-réduits = 7donc distance = 3,5 cMorgan

•b 3,5 7,5 a

10 cMorgan

Exercice d’entraînement

31

Des croisements de type ab x ++ sont effectués chez Neurospora crassa. 100 asques linéaires issus de chaque croisement sont analysés. Les résultats sont repris dans le tableau suivant.Pour chaque croisement, cartographiez les gènes l'un par rapport à l'autre et par rapport à leur centromère respectif.

croisement

abab++++

a+a++b+b

aba++++b

ab+b++a+

ab++++ab

a++b+ba+

a++b++ab

123

347110

3416

321824

01

22

088

00

10

01

20

Croisement 1DP = DR donc les gènes sont indépendantspour la distance centromère / gène a : nombre de post-réduits = 0 donc le gène a est proche du centromèrepour la distance centromère / gène b : nombre de post-réduits = 32/100 => distance = 16 cMorgan

Croisement 2DP = 79 >> DR =1 donc les gènes sont liésdistance entre a et b = (DR + 1/2 TT)/total = (1+10)/100 = 11 cMorganpour la distance centromère / gène a : nombre de post-réduits = 10/100 => distance = 5 cMorganpour la distance centromère / gène b : nombre de post-réduits = 27/100 => distance = 13,5 cMorgan

Croisement 3DP = 18 >> DR = 16 donc les gènes sont indépendantspour la distance centromère / gène a : nombre de post-réduits = 60/100 => distance = 30 cMorganpour la distance centromère / gène b : nombre de post-réduits = 62/100 => distance = 31 cMorgan

32

• b115 a

13,5 cMorgan

•a

• b16

• a

• b31

30