TP n°2: le brassage génétique au cours de la méiose
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1 Nom : Prénom : Classe : TP n°2: le brassage génétique au cours de la méiose Une descendance ne présente pas tous les phénotypes observables dans les populations parentales. Elle peut présenter des combinaisons phénotypiques absentes de la population parentale. Ces dernières sont appelées phénotypes recombinés. Ainsi, la méiose, lors de la formation des gamètes, répartit aléatoirement l’information génétique parentale, avec pour résultat l’apparition de ces phénotypes recombinés. Problème posé : Comment la méiose permet-elle l’apparition de combinaisons phénotypiques nouvelles et favorise-t-elle ainsi le brassage de l’information génétique ? Compétences : Maîtriser les conventions d’écriture en génétique (fiche méthode). Effectuer des analyses statistiques simples de croisements pour mettre en évidence les deux brassages génétiques. Réaliser un comptage des descendants avec le logiciel Mesurim (fiche méthode). Illustrer schématiquement le mécanisme du brassage intra-chromosomique (fiche méthode). Comprendre les mécanismes des deux types de brassages génétiques et ainsi la diversité potentiellement infinie de gamètes produite. Ressources : - Documents. - Animations vidéo : En anglais de Mc Graw Hill 1 Stages of meiosis 2 Random Orientation of chromosomes during meiosis 3 Meiosis with cross over 4 How meiosis works 5 Comparaison of meiosis and mitosis En français de biologie en flash (F.Perrin) 6 Méiose 7 Mitose meiose - Logiciel : mesurim Matériel : - Loupe binoculaire, lampe, et plaques de croisements de drosophiles (document 1 p 4). - Matériel informatique. Activité 1: le brassage interchromosomique. 1. Avec l’aide de votre livre (document 1 p20), expliquez l’intérêt de réaliser un croisement test. On réalise un croisement entre 2 drosophiles de souches pures (homozygotes) différant par 2 caractères phénotypiques, donc par 2 couples d'allèles (documents 2et3 p4) : - un couple d'allèles du gène codant pour la couleur du corps : eb+ et eb. - un couple d'allèles du gène codant pour la longueur des ailes : vg+ et vg. On émet l’hypothèse que les deux gènes sont indépendants, c’est-à-dire que ces deux gènes sont portés par deux paires de chromosomes différentes. 2. Analysez le croisement proposé: En utilisant les conventions d’écriture, indiquez le phénotype et le génotype des parents : P1 (souche sauvage) et P2 (souche mutante) Observation de la première génération F1 obtenue homogène de phénotype sauvage. En utilisant les conventions d’écriture, écrivez leur phénotype et leur génotype. Identifiez la dominance et la récessivité des 2 couples d’allèles.
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Nom : Prénom : Classe :
TP n°2: le brassage génétique au cours de la méiose
Une descendance ne présente pas tous les phénotypes observables dans les populations parentales. Elle peut
présenter des combinaisons phénotypiques absentes de la population parentale. Ces dernières sont appelées
phénotypes recombinés. Ainsi, la méiose, lors de la formation des gamètes, répartit aléatoirement l’information
génétique parentale, avec pour résultat l’apparition de ces phénotypes recombinés.
Problème posé : Comment la méiose permet-elle l’apparition de combinaisons phénotypiques nouvelles et
favorise-t-elle ainsi le brassage de l’information génétique ?
Compétences :
Maîtriser les conventions d’écriture en génétique (fiche méthode).
Effectuer des analyses statistiques simples de croisements pour mettre en évidence les deux brassages
génétiques.
Réaliser un comptage des descendants avec le logiciel Mesurim (fiche méthode).
Illustrer schématiquement le mécanisme du brassage intra-chromosomique (fiche méthode).
Comprendre les mécanismes des deux types de brassages génétiques et ainsi la diversité potentiellement
infinie de gamètes produite.
Ressources :
- Documents.
- Animations vidéo :
En anglais de Mc Graw Hill
1 Stages of meiosis
2 Random Orientation of chromosomes
during meiosis
3 Meiosis with cross over
4 How meiosis works
5 Comparaison of meiosis and mitosis
En français de biologie en flash (F.Perrin)
6 Méiose
7 Mitose meiose
- Logiciel : mesurim
Matériel :
- Loupe binoculaire, lampe, et plaques de croisements
de drosophiles (document 1 p 4).
- Matériel informatique.
Activité 1: le brassage interchromosomique.
1. Avec l’aide de votre livre (document 1 p20), expliquez l’intérêt de réaliser un croisement test.
On réalise un croisement entre 2 drosophiles de souches pures (homozygotes) différant par 2 caractères
phénotypiques, donc par 2 couples d'allèles (documents 2et3 p4) :
- un couple d'allèles du gène codant pour la couleur du corps : eb+ et eb.
- un couple d'allèles du gène codant pour la longueur des ailes : vg+ et vg.
On émet l’hypothèse que les deux gènes sont indépendants, c’est-à-dire que ces deux gènes sont portés par
deux paires de chromosomes différentes.
2. Analysez le croisement proposé:
En utilisant les conventions d’écriture, indiquez le phénotype et le génotype des parents : P1
(souche sauvage) et P2 (souche mutante)
Observation de la première génération F1 obtenue homogène de phénotype sauvage.
En utilisant les conventions d’écriture, écrivez leur phénotype et leur génotype .
Identifiez la dominance et la récessivité des 2 couples d’allèles.
2
On réalise un croisement-test entre la F1 et P2 (double récessif) ; on obtient la génération F'2
Dans un croisement-test, ce sont les gamètes de l'hybride, dans chaque fécondation, qui déterminent le
phénotype. Le dénombrement des phénotypes permet donc de dénombrer les différents types de gamètes
produits par l'hybride.
3. Analysez le croisement proposé :
À l'aide du logiciel Mesurim, ouvrez le répertoire brassage interchromosomique.
Réaliser le comptage des différents phénotypes identifiés composant la F’2. Puis présentez les résultats
dans le tableau ci-dessous et calculer les proportions obtenues. Un comptage sera également effectué à
l’aide de la loupe binoculaire et des plaques proposées.
Phénotypes de F'2 Nombre de drosophiles Proportion/total en %
Pl 01 Pl 02 Pl 03 Pl04 Pl 05 Pl 06
4. Exploitez les résultats et complétez le document 4 p 5.
5. Conclure sur la diversité potentiellement infinie de gamètes produits due au brassage interchromosomique
(vidéos 1 et 2).
Activité 2: le brassage intrachromosomique.
Thomas Morgan (1866-1944) réalisa des croisements de drosophiles afin de comprendre le comportement
des gènes au cours de la méiose. Il réalisa notamment le croisement d’une drosophile de lignée pure au corps
gris et ailes longues avec une drosophile mutante de lignée pure au corps noir (black:b) et aux ailes vestigiales
(vg). Il étudia les génotypes des gamètes produits par F1 et fut surpris par les résultats obtenus.
Proposez une démarche permettant de connaître les génotypes des différents gamètes produits par
l’individu F1 et leur proportion relative.
On réalise donc un croisement entre 2 drosophiles de souches pures (homozygotes) ; différant par 2 caractères
phénotypiques, donc par 2 couples d'allèles :
- un couple d'allèles du gène codant pour la couleur du corps. Notés b+ et b.
- un couple d'allèles du gène codant pour la longueur des ailes. Notés vg+ et vg.
Le croisement se fait entre des drosophiles sauvages (corps gris, ailes longues) avec des drosophiles mutantes
(corps noir, ailes vestigiales).
1. Analysez le croisement proposé (document 5 p6) :
En utilisant les conventions d’écriture, indiquez le phénotype et le génotype des parents P1 (souche
sauvage) et P2 (souche mutante).
Observation de la première génération F1 obtenue qu’elles est homogène de phénotype sauvage.
En utilisant les conventions d’écriture, écrivez leur phénotype et leur génotype .
Identifiez la dominance et la récessivité des 2 couples d’allèles.
On réalise un croisement-test entre la F1 et P2 (double récessif) ; on obtient la génération F'2
Dans un croisement-test, ce sont les gamètes de l'hybride, dans chaque fécondation, qui déterminent le
phénotype. Le dénombrement des phénotypes permet donc de dénombrer les différents types de gamètes
produits par l'hybride.
2. Analysez le croisement proposé :
À l'aide du logiciel Mesurim, ouvrez le répertoire brassage intrachromosomique.
3
Réaliser le comptage des différents phénotypes identifiés composant la F’2. Puis présentez les résultats
dans le tableau ci-dessous et calculer les proportions obtenues. Un comptage sera également effectué à
l’aide de la loupe binoculaire et des plaques proposées.
Phénotypes de F'2 Nombre de drosophiles Proportion/total en %
Pl 01 Pl 02 Pl 03 Pl04 Pl 05 Pl 06
3. Exploiter les résultats obtenus en utilisant les documents 6 et 7 p6.
4. Complétez le document 8 p7.
5. Réalisez un schéma fonctionnel ci- dessous rendant compte du crossing-over au cours de la méiose
effectuée par F1 .
6. Conclure sur la diversité potentiellement infinie de gamètes produits due au brassage intrachromosomique
(vidéo 3).
7. Les vidéos 4, 5, 6, 7 permettent de clôturer l’activité.
4
Document 1: cycle de vie de la drosophile.
Document 2 : reconnaître les phénotypes et le sexe des drosophiles.
Document 3 : analyse d’un croisement de drosophiles.
F’2
P2
F1 P2
P1
X
X
caryotype
X
Y
caryotype
5
Document 4 : le brassage interchromosomique
6
Document 5 : croisement effectué par Thomas Morgan.
Document 6: position de différents gènes sur le chromosome 2 de la drosophile.
Document 7 : comportement de deux chromosomes homologues en prophase I de méiose.
F1
P2
P1
7
Document 8 : brassage intrachromosomique.
