Révision NIVEAU : 4 eme sciences expérimentales Document élaboré par Nejib CHEBBI : Inspecteur...
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révision
NIVEAU : 4eme sciences expérimentales
Document élaboré par
Nejib CHEBBI : Inspecteur principal
& Moncef SOUA : Professeur principal
Génétique :
transmission de deux couples d’allèles chez les diploïdes
Plan :
1- Rappel : 2- Problème scientifique 3- Transmission de deux couples d’allèles 3-1 Définition de dihybridisme3-2 Cas de deux gènes indépendants 3-3 Cas de deux gènes liés4- Récapitulation des résultats statistiques
du monohybridisme et de dihybridisme
I- Rappel :
Monohybrisme :1/3
Etude du croisement de deux
lignées, de la même espèce,
qui diffèrent par un seul caractère
Du gène à la protéineDu gène à la protéine
Relation : protéine-phénotypeRelation : protéine-phénotype
Le gène s’exprime en une protéineLe gène s’exprime en une protéine
La présence d’une La présence d’une protéine définit un protéine définit un phénotype donnéphénotype donné
2/3 Relation : gène2/3 Relation : gène Protéine Protéine PhénotypPhénotype e
1ere et 2eme lois de Mendel:3/3
1ere loi : 1ere loi : Loi de Loi de
l’homogénéitél’homogénéité (uniformité) de F1(uniformité) de F1
Les descendants; issus du croisement de Les descendants; issus du croisement de 2 lignées pures et différentes, sont 2 lignées pures et différentes, sont identiques entre eux.identiques entre eux.
2eme loi :2eme loi : loi de la puretéloi de la pureté des gamètesdes gamètes
Au moment de la formation des gamètesAu moment de la formation des gamètes
les allèles d’un gène les allèles d’un gène se séparentse séparent. Chaque gamète ne contient. Chaque gamète ne contient
qu’un seul allèlequ’un seul allèle d’un couple d’un couple
II- Problème scientifique : quelle est la conséquence du brassage génétique sur la répartition phénotypique de la descendance, issue d’un croisement de deux individus qui différent par deux caractères
III- III- Transmission de deux couples d’allèles autosomaux chez les diploïdes Transmission de deux couples d’allèles autosomaux chez les diploïdes 1/51/5 Dihybridisme :Dihybridisme :Définition :Définition :c’est l’étude du croissement de deux lignées, de la même espèce, qui diffèrent par deux c’est l’étude du croissement de deux lignées, de la même espèce, qui diffèrent par deux caractères.caractères.Exemple 1 de la transmission de deux couples d’allèlesExemple 1 de la transmission de deux couples d’allèles
Résultats des croisements:Résultats des croisements:
CroisementsCroisements Croisement Croisement n°1n°1
Croisement n°2Croisement n°2 Croisement n°3Croisement n°3
Drosophile de la F1 Drosophile de la F1
x x
drosophile de la F1drosophile de la F1
RésultatsRésultatsDrosophile à ailes longues Drosophile à ailes longues
et aux yeux rouges x et aux yeux rouges x drosophile à ailes drosophile à ailes
vestigiales et aux yeux vestigiales et aux yeux sépia sépia
DescendanceDescendance
--374 Drosophiles à 374 Drosophiles à ailes longues et auxailes longues et aux yeux rougesyeux rouges -124 Drosophiles à -124 Drosophiles à ailes longues et aux ailes longues et aux yeux sépiayeux sépia
-117 Drosophiles à -117 Drosophiles à ailes vestigiales et aux ailes vestigiales et aux yeux rouges yeux rouges -38 Drosophiles à ailes-38 Drosophiles à ailes
vestigialesvestigiales et aux et aux yeux yeux sépiasépia
Hybride de la Hybride de la F1F1
x x
Drosophile à ailes Drosophile à ailes vestigiales et aux yeux vestigiales et aux yeux
sépiasépia
F1 :100% de drosophilesF1 :100% de drosophiles
à ailes longues età ailes longues et
aux yeuxaux yeux rougesrouges
F2F2
--122 drosophiles à 122 drosophiles à ailes longues et ailes longues et
aux yeux rouges aux yeux rouges -121 D.à ailes -121 D.à ailes
vestigiales et aux vestigiales et aux yeux rouges yeux rouges
-124 D. à ailes -124 D. à ailes longues et aux longues et aux
yeux sépiayeux sépia -123 D.à ailes -123 D.à ailes
vestigiales et aux vestigiales et aux yeux sépiayeux sépia
F’2F’2
Interprétation des résultats des croisements: 2/5
1er c
rois
em
en
t
2 g
èn
es
2 g
èn
es
et
2 c
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ple
s d
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tcro
isem
en
t
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Cara
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2 c
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res :
Lon
gu
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iles
Lon
gu
eu
rs d
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iles
cou
leu
rs d
es y
eu
xcou
leu
rs d
es y
eu
x
Aspect de chaqueAspect de chaque caractèrecaractère
- l : allèle l : allèle
récessifrécessif
LongueurLongueur des ailesdes ailes
*soit le couple *soit le couple (L,l)(L,l)
Longues Longues vestigialesvestigiales
CouleursCouleurs
des yeuxdes yeux
Choix des Choix des symboles des symboles des
allèlesallèles de de
chaquechaque couplescouples
Rouges Rouges SépiaSépia
NombreNombre de gènes de gènes
et deet de couples couples d’allèlesd’allèles
LongueurLongueur
des ailesdes ailes
Conclusions Conclusions tiréestirées
des résultats dedes résultats de
F1F1
•Les parents croisés (P1 Les parents croisés (P1 et P2) sont de et P2) sont de lignées lignées purespures (première loi de (première loi de Mendel est vérifiée)Mendel est vérifiée)
F1 est homogène, F1 est homogène, formée de 100% de formée de 100% de drosophiles à ailes drosophiles à ailes longues et aux yeux longues et aux yeux rouges rouges
•Il y’a Il y’a dominance dominance absolueabsolue pour chaque pour chaque
couple d’allèlescouple d’allèles
Avec :Avec :
- L : allèle - L : allèle dominantdominant
ailes ailes longuelongue
ssailes ailes vestigialevestigiale
ssL>lL>l
* Soit le couple (R,r)* Soit le couple (R,r) couleur couleur
des yeuxdes yeuxAvec:Avec:
- R : allèle - R : allèle dominantdominant
yeux yeux rougesrouges
- r : allèle récessif- r : allèle récessif yeux yeux sépiasépia
R>rR>r
Hypothèse : « Les deux gènes sont indépendants » 3/5
L l r
LLll
RRrr
LLll
RRrr
LLll
RRrr
Rr
1144
R
R114411441144
L
L
l
l r
Phénoty
pes
et
Phénoty
pes
et
pro
posi
tions
pro
posi
tions
LLLL
RRRR
llll
rrrr
991616
111616
331616
331616
Ecriture phénotypique et Ecriture phénotypique et génotypique :génotypique :
1er 1er croisementcroisementParentsParents PP1 1 mâle x Pmâle x P2 2
femellefemellePhénotypePhénotypess
[L R] x [l r][L R] x [l r]
GénotypesGénotypes
Gamètes Gamètes
et et
proportionsproportions
Mâle :Mâle : Femelle :Femelle :
100% 100%100% 100%
FF11
Génotype Génotype
PhénotypPhénotypee [L R] [L R]
100%100%
2eme croisement2eme croisementmâle F1 x femelle F1mâle F1 x femelle F1
[L R] [L R][L R] [L R]
xx
Mêmes typesMêmes typesDe gamètesDe gamètes
FF22
L’échiquier de F2 (F1 x F1) fournit L’échiquier de F2 (F1 x F1) fournit 4 phénotypes:4 phénotypes:
[L R] [L r][L R] [L r]
[l R] [l r][l R] [l r]
Comparaison des résultats théoriques aux résultats expérimentaux: 4/5
9
16 3
16
1
16
3
16
9
16 3
16 3
16
1
16
PhénotypePhénotypess
[L R][L R]
[L r][L r]
[l R][l R]
[l r][l r]
Résultats théoriquesRésultats théoriques
PropositionsPropositions NombresNombres
X 653 = 367X 653 = 367
X 653 = 122X 653 = 122
X 653 = 122X 653 = 122
X 653 = 41X 653 = 41
Résultats Résultats expérimentauxexpérimentaux
347347
124124
117117
3838
TotalTotal 652652 653653
ConclusionsConclusions
Les résultats théoriques sont conformes aux résultats Les résultats théoriques sont conformes aux résultats pratiquespratiques
l’hypothèse est vraiel’hypothèse est vraie
Transmission de 2 Transmission de 2 gènes indépendantsgènes indépendants
et à dominance et à dominance absolue pour les deuxabsolue pour les deux
Couples d’allèlesCouples d’allèles
F2 présente la F2 présente la répartitionrépartition
phénotypique phénotypique
9 – 3 – 3 - 19 – 3 – 3 - 1
3eme loi de Mendel : Loi de la disjonction (ségrégation) indépendante des 3eme loi de Mendel : Loi de la disjonction (ségrégation) indépendante des allèlesallèlesDans le cas de 2 gènes indépendants, les allèles d’un gène Dans le cas de 2 gènes indépendants, les allèles d’un gène se séparent indépendammentse séparent indépendamment de de
ceux de l’autre gène, au moment de la formation des gamètes (Méiose)ceux de l’autre gène, au moment de la formation des gamètes (Méiose)
3eme croisement 5/5
LLll
RRrr
llll
rrrr
r
1144
R
R114411441144
L
L
l
l r
l r
LLll
RRrr
LLll
rrrr
rrrr
llll
llll
RRrr
1144
1144
1144
1144
1144
1144
1144
1144
Identification du type Identification du type
de croisementde croisementLe croisement de l’hybride F1 avec le parent birécessif est un Le croisement de l’hybride F1 avec le parent birécessif est un back-back-crosscross
Ecriture phénotypique et génotypiqueEcriture phénotypique et génotypique
ParentsParents Hybride de la F1 x Parent Hybride de la F1 x Parent birécessifbirécessif
Phénotypes Phénotypes [L R] x [l r][L R] x [l r]
GénotypesGénotypes
Gamètes et Gamètes et proportions proportions
100%100%
F’F’22
GénotypesGénotypes
PhénotypesPhénotypes [L R] [L r] [l R] [L R] [L r] [l R] [l r][l r]ProportionsProportions
ConclusioConclusionn
Test_cross de FTest_cross de F11dans le cas de 2 gènes dans le cas de 2 gènes Indépendants et à Indépendants et à dominance dominance absolue pour Les 2 couples d’allèlesabsolue pour Les 2 couples d’allèles
4 phénotypes équiprobables4 phénotypes équiprobables
( - - - )( - - - )
Exemple 2 de la transmission de 2 couples d’allèles 1/5 Résultats des croisements :
CroisementsCroisements
RésultatsRésultats
Croisement n°1Croisement n°1Croisement n°2Croisement n°2 Croisement n°3Croisement n°3
DescendancDescendancee
Drosophile à ailes Drosophile à ailes longues et à corps longues et à corps
gris gris x x
drosophile à ailes drosophile à ailes vestigiales et à vestigiales et à
corps noircorps noir
F1 :100% de F1 :100% de drosophiles à drosophiles à ailes longues et à ailes longues et à corps griscorps gris
Hybride de la Hybride de la F1(mâle)F1(mâle)
XXDrosophile à ailes Drosophile à ailes
vestigiales et à vestigiales et à corps noir corps noir (femelle)(femelle)
50% Drosophiles à 50% Drosophiles à ailes longues et à ailes longues et à
corps griscorps gris
F’2 F’2
50% Drosophiles à 50% Drosophiles à ailes vestigiales ailes vestigiales
à corps noirà corps noir
Hybride de la Hybride de la F1(femelle)F1(femelle)
x x Drosophile à ailes Drosophile à ailes
vestigiales et à corps vestigiales et à corps noir (mâle)noir (mâle)
-42% drosophiles à -42% drosophiles à ailes longues ailes longues
et corps griset corps gris-8% D.à ailes -8% D.à ailes longues et à longues et à
corps corps F’2 noirF’2 noir
-8% D. à ailes -8% D. à ailes vestigiales et à vestigiales et à
corps griscorps gris -42% D.à ailes -42% D.à ailes vestigiales et à vestigiales et à
corps noircorps noir
Interprétation des résultats des croisements 2/51
er c
rois
em
en
t
Cara
ctè
res
Cara
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res
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sétu
dié
s
Typ
e d
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res :
2 c
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ctè
res :
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Lon
gu
eu
r d
es a
iles
cou
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es
2 g
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et
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ou
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’allèle
set
2 c
ou
ple
s d
’allèle
s
Aspect de chaque Aspect de chaque caractère caractère
LongueurLongueur
des ailesdes ailes
- Longues Longues
- vestigiales- vestigiales
Couleur Couleur
du corpsdu corps
- gris gris
- noir- noir
Nombre de Nombre de
gènes et de gènes et de
couples couples
d’allèlesd’allèles
Conclusions Conclusions tirées des tirées des
résultats de résultats de F1F1
F1 est homogène, F1 est homogène, formée de 100% de formée de 100% de drosophiles à ailes drosophiles à ailes longues et à corps longues et à corps
grisgris
• Les parents croisésLes parents croisés (P1 et P2) sont de (P1 et P2) sont de lignées pureslignées pures (première loi de (première loi de Mendel est vérifiée)Mendel est vérifiée)
•Il y’a Il y’a dominance dominance absolueabsolue pour chaque pour chaque
couplecouple d’allèlesd’allèles
*soit le couple (L,l) *soit le couple (L,l) longueur des ailes longueur des ailes
Avec :Avec :
L : allèle dominant L : allèle dominant ailes ailes
longues longues l : allèle récessif l : allèle récessif ailes ailes
vestigiales vestigiales L>lL>l
* Soit le couple (G,g) * Soit le couple (G,g) couleur du corps couleur du corps
Avec:Avec:
G : allèle dominant G : allèle dominant corpscorps
gris gris g : allèle récessif g : allèle récessif corpscorps
noir noir G>gG>g
Choix des Choix des symboles des symboles des
allèles de allèles de chaque couplechaque couple
Identification du type Identification du type de croisementde croisement
Le croisement n°2 est un back-cross Le croisement n°2 est un back-cross de l’hybride môle de F1 avec le parent de l’hybride môle de F1 avec le parent birécessifbirécessif
Y-a-t-il uneY-a-t-il une
indépendance indépendance
ou une liaison ou une liaison
génétiquegénétique
Si les 2 gènes sont indépendants, ce back-Si les 2 gènes sont indépendants, ce back-cross donnera 4 phénotypes équiprobables. cross donnera 4 phénotypes équiprobables. Ce qui n’est pas le casCe qui n’est pas le cas
les 2 gènes sont liésles 2 gènes sont liés
3/5
L G
L G
l g
l g
L G
100 %
l g
100 %
L G
l g
L G
L G
l g
l g
l g
l g l g
L G
l g
l g
l gPhénotypesPhénotypes
Ecriture phénotypique et génotypique des 1er et 2eme croisement Ecriture phénotypique et génotypique des 1er et 2eme croisement 4/5 4/5ParentsParents P1 x P2P1 x P2
PhénotypePhénotypess
[L G] [l g][L G] [l g]
GénotypesGénotypes
Gamètes Gamètes et et proportionsproportions
FF11
Génotype Génotype PhénotypPhénotypee
100%100%
[L G] [L G] 100%100%
2em
e c
rois
em
en
t 1
er cro
isem
en
t
ParentParentssPhénotypesPhénotypes
Hybride de la F1(mâle) x Parent birécessif Hybride de la F1(mâle) x Parent birécessif (femelle)(femelle)
[L G] [l g][L G] [l g]
GénotypesGénotypes
Gamètes Gamètes et et proportionproportionss
50% 50% 100%50% 50% 100%
2 gamètes parentaux2 gamètes parentaux
F’F’22
GénotypesGénotypes
[L G] [l g][L G] [l g]ProportionProportionss
50% 50%50% 50%
3em
e c
rois
em
en
t
L G
l g
l g
l g
L G
l g l G
L g l g
L G
l g
l g
l g
L g
l g
l G
l g
PhénotypesPhénotypesNature des Nature des phénotypesphénotypes
Identification duIdentification du
type de croisementtype de croisement
Back-cross de Back-cross de l’hybride femelle l’hybride femelle
de F1 avec le de F1 avec le
parent birécessifparent birécessif
Phénotypes de Phénotypes de F’F’22
Nombre TypeNombre Type FréquenceFréquence 4 phénotypes 2 phénotypes parentaux Importante4 phénotypes 2 phénotypes parentaux Importante
22 phénotypes faiblephénotypes faible recombinésrecombinés
Hypothèse Hypothèse
5/55/5- Les deux gènes sont liés - Les deux gènes sont liés - Il y’a un crossing-over au - Il y’a un crossing-over au moment de la formation des moment de la formation des gamètes de la Fgamètes de la F11
ParentsParents Hybride la F1 (femelle) x parent birécessif (mâle)Hybride la F1 (femelle) x parent birécessif (mâle)
PhénotypesPhénotypes [L G] [l g][L G] [l g]
GénotypesGénotypes
Gamètes et Gamètes et ProportionsProportions
2 gamètes 2 gamètes 2 gamètes 2 gamètes parentaux recombinés parentaux recombinés (84%) (16%) (84%) (16%) 100% 100%
GénotypesGénotypes F’F’22
[L G][L G] [l g][l g] [L g] [L g] [l G][l G]
2 phénotypes parentaux 2 phénotypes 2 phénotypes parentaux 2 phénotypes recombinésrecombinés ProportionsProportions 84% 16% 84% 16%
Utilité du pourcentage de recombinaison 1/2
1
4
3
4
1
4
1
2
1
4
9
16
3
16
3
16
1
16
3
16
3
16
6
16
1
16
2
16
1
16
- Estimation de la distance génétique (en C.M)- Estimation de la distance génétique (en C.M)- Dresser la carte génétique (carte factorielle)- Dresser la carte génétique (carte factorielle)
Récapitulation des résultats statistiques du Monohybridisme et du Récapitulation des résultats statistiques du Monohybridisme et du dihybridismedihybridisme
Proportions des descendants Type de croisement déduitProportions des descendants Type de croisement déduit
100 % descendance homogène 100 % descendance homogène - Ce résultat est utilisé pour établir la dominance Croisement de deux parents de lignées - Ce résultat est utilisé pour établir la dominance Croisement de deux parents de lignées purespures
F2 = F1 x F1F2 = F1 x F1- Monohybridisme à dominance absolue - Monohybridisme à dominance absolue -Dihybridisme à dominance absolue à gènes Dihybridisme à dominance absolue à gènes totalement liés totalement liés (linkage absolu) et où il y’a absence(linkage absolu) et où il y’a absence
de brassage génétiquede brassage génétique
3 phénotypes : - -3 phénotypes : - -
2 phénotypes : -2 phénotypes : -
F2 = F1 x F1F2 = F1 x F1Monohybridisme à codominanceMonohybridisme à codominance
4 phénotypes : - - -4 phénotypes : - - -
F2 = F1 x F1F2 = F1 x F1Dihybridisme à dominance Dihybridisme à dominance absolue, à gènes indépendants et absolue, à gènes indépendants et où il y’a brassage où il y’a brassage interchromosomiqueinterchromosomique
6 phénotypes : - - - - -6 phénotypes : - - - - -
F2 = F1 x F1F2 = F1 x F1Dihybridisme à gènes indépendants, à Dihybridisme à gènes indépendants, à dominance absolue pour l’un des gènes, à dominance absolue pour l’un des gènes, à codominance pour l’autre et où il y’a codominance pour l’autre et où il y’a brassage interchromosomique.brassage interchromosomique.
1
2
1
2
1
4
1
4
1
4
1
4
2 phénotypes :2 phénotypes :
--
F’2 = hybride x récessif F’2 = hybride x récessif Test-cross de MonohybridismeTest-cross de Monohybridisme
F’2 = hybride x birécessif F’2 = hybride x birécessif Test-cross de dihybridisme avec gènes Test-cross de dihybridisme avec gènes totalement liés (linkage absolu) et où il y’a totalement liés (linkage absolu) et où il y’a une absence du brassage génétiqueune absence du brassage génétique
4 phénotypes :4 phénotypes :
- - - - - - F’2 = hybride x birécessif F’2 = hybride x birécessif Test-cross de dihybridisme avec gènes Test-cross de dihybridisme avec gènes indépendants et où il y’a brassage indépendants et où il y’a brassage interchromosomiqueinterchromosomique
4 phénotypes 4 phénotypes ::
Proportion desProportion desdeux phénotypesdeux phénotypesParentauxParentaux
Proportion des Proportion des deux phénotypesdeux phénotypesrecombinésrecombinés
>>>>
F’2 = hybride x birécessif F’2 = hybride x birécessif Test-cross de dihybridisme avec gènes Test-cross de dihybridisme avec gènes partiellement liés (linkage partiel) et où il partiellement liés (linkage partiel) et où il y’a brassage intrachromosomiquey’a brassage intrachromosomique
2/2