Exercices de génétique ( Lois statistiques)

Exercice 1:

On croise une drosophile de race pure à antennes longues et ailes droites avec une drosophile de race pure à antennes courtes et ailes arquées. Les descendants de la FI (première génération) ont tous des antennes longues et des ailes droites. On croise entre eux un mâle et une femelle de cette première génération. On obtient:
2834 drosophiles à antennes longues et ailes droites.
920 drosophiles à antennes longues et ailes arquées.
951 drosophiles à antennes courtes et ailes droites.
287 drosophiles à antennes courtes et ailes arquées

Utiliser la terminologie suivante :
Allèle responsable de la longueur des antennes : L et l 
Allèle responsable de la forme des ailes : D et d

1- Expliquez ces résultats à partir des génotypes parentaux en faisant l’échiquier de croisement de la deuxième génération F2 ».

Exercice 2:

On croise cette fois une drosophile femelle de race pure à corps gris et ailes complètes avec une drosophile mâle de race pure à corps jaune et ailes «cut ». Tous les descendants de la F1 ont le corps gris et les ailes complètes ? Si l’on croise une femelle de la F1 avec un mâle récessif de race pure, sur 2880 mouches, on obtient les résultats suivants:
1 075 drosophiles à corps jaunes et ailes «cut ».
1 080 drosophiles à corps gris et ailes complètes.
360 drosophiles à corps jaunes et ailes complètes.
365 drosophiles à corps gris et ailes «cut ».

Utiliser la terminologie suivante :
Allèle responsable de la couleur du corps : J et j 
Allèle responsable de la forme des ailes : C et c

1- Comment appelle-t-on ce dernier croisement? Déterminer son intérêt.
2- L’analyse des résultats vous apporte-t-elle des renseignements sur la position relative des gènes considérés ? Justifiez votre réponse.
3- Réaliser une interprétation chromosomique du dernier croisement

Exercice 3:

On croise une Drosophile sauvage de race pure avec une Drosophile aux ailes vestigiales et au corps ébène (e). Les individus F1 sont de type sauvage. Le croisement en retour:
Drosophile F1 X Drosophiles aux ailes vestigiales et à corps ébène fournit 4 sortes de mouches:
– 492 de type sauvage; 
– 509 aux ailes longues et au corps ébène; 
– 515 aux ailes vestigiales et au corps normal (gris); 
– 487 aux ailes vestigiales et au corps ébène.

Pour répondre aux questions utiliser la terminologie suivante :
Allèle responsable des ailes longues : VG+ Allèle responsable du corps normal : GR+
Allèle responsable des ailes vestigiales : vg Allèle responsable du corps ébène : gr

1- Quels renseignements peut-on dégager des résultats obtenus des deux croisements?
2- Réaliser une interprétation chromosomique du premier et deuxième croisement.

1- 1er croisement: Il s’agit d’un croisement de deux individus qui diffèrent par deux gènes (deux couples d’allèle), donc d’un dihybridisme. La première génération est à 100% homogène et semblable, toutes la  descendance (F1) possède des ailes longues et des corps normals. La première loi de Mendel est vérifiée. L’allèle responsable du corps normal est dominant ( GR+) alors que l’allèle responsable du corps ébène est récessif (gr). Et l’allèle responsable des ailes longues est dominant ( VG+) alors que l’allèle responsable des ailes vestigiales est récessif (vg).

– 2 éme croisement: donne 4 phénotypes differents équiprobables; la proportion des phénotypes parentaux ([ VG+,GR+] et [gv,gr,]) est égale à celles des phénotypes recombinés ([VG+,gr] et [vg,GR+]). Ceci est dus à la ségrégation indépendante des couples d’allèles donc les gènes sont independants et les phénotypes recombinés sont dus au brassage interchromosomique.

2 – L’interprétation chromosomique du 1er croisement  

Phénotypes      [VG+,GR+]                  x              [vg,gr]

Génotypes    VG+/ GR+/ /VG+/ GR+                 vg/  gr//vg / gr

Gamètes        VG+/ GR+/                                    vg/  gr/

Fécondation:                VG+/ GR+/ /vg / gr

                                     F1 100% [VG+,GR+]

– L’interprétation chromosomique du 2éme croisement

Phénotypes             [VG+,GR+]                    x                   [vg,gr]

Génotypes           VG+/ GR+/ /pr / gv                                     vg/  gr/ /vg / gr

Gamètes             43.5% VG+/  GR+/                                    100% vg/  gr/

                            43.5% vg/  pr /

                            6.5% vg/  GR+/

                            6.5% VG+/  pr /

Fécondation: échiquier de croisement

 

Exercice 4:

 Pour avoir une idée des recombinaisons de la méiose ayant lieu au niveau des gamètes. Nous étudierons chez la drosophile 2 caractères (la couleur des yeux et la taille des ailes).
Premier croisement :
Une femelle de drosophile à ailes longues et aux yeux rouges et un mâle à ailes vestigiales et aux yeux pourpres. Ces drosophiles sont choisies homozygotes pour les deux gènes considérés.
Leur descendance (F1) possède dans tous les cas des yeux rouges et des ailes longues.

Croisement n°2 : Test cross
On croise un individu F1 avec un double hétérozygote récessif.
Les résultats de ce croisement sont les suivants, on obtient 43.5% de drosophiles à ailes longues et yeux rouges, autant de drosophiles à ailes vestigiales et yeux pourpres ; 6.5% de drosophiles à ailes vestigiales et yeux rouges et autant à ailes longues et yeux pourpres

Pour répondre aux questions utiliser la terminologie suivante :
Allèle responsable des ailes longues : VG+ Allèle responsable des yeux rouges : PR+
Allèle responsable des ailes vestigiales : vg Allèle responsable des yeux pourpre : pr

1- Quels renseignements peut-on dégager des résultats obtenus des deux croisements?
2- Réaliser une interprétation chromosomique du premier et deuxième croisement.
3- Faire un schéma bilan au niveau chromosomique qui explique le brassage des allèles lors de la méiose chez un individu de F1, et qui rend compte des nouveaux phénotypes observés.

1- 1er croisement: Il s’agit d’un croisement de deux individus qui diffèrent par deux gènes (deux couples d’allèle), donc d’un dihybridisme. La première génération est à 100% homogène et semblable, toutes la  descendance (F1) possède des yeux rouges et des ailes longues. La première loi de Mendel est vérifiée. L’allèle responsable des yeux rouges est dominant ( PR+) alors que l’allèle responsable des yeux pourpre est récessif (pr). Et l’allèle responsable des ailes longues est dominant ( VG+) alors que l’allèle responsable des ailes vestigiales est récessif (vg).

– 2 éme croisement: donne 4 phénotypes differents non équiprobables; la proportion des phénotypes parentaux ([ VG+,PR+] et [gv,pr,]) est largement superieur à celles des phénotypes recombinés([VG+,pr] et [vg,PR+]). Ceci est dus à la non ségrégation indépendante des couples d’allèles donc les gènes sont liés et les phénotypes recombinés sont dus au brassage intrachromosomique (crossing-over.)

2 – L’interprétation chromosomique du 1er croisement  

Phénotypes      [VG+,PR+]                  x              [vg,pr]

Génotypes    VG+PR+//VG+PR+                 vgpr//vgpr

Gamètes        VG+PR+/                                    vgpr/

Fécondation:                VG+PR+//vgpr

                                     F1 100% [VG+,PR+]

– L’interprétation chromosomique du 2éme croisement

Phénotypes             [VG+,PR+]                    x                   [vg,pr]

Génotypes           VG+PR+//prgv                                     vgpr//vgpr

Gamètes             43.5% VG+PR+/                                    100% vgpr/

                            43.5% vgpr /

                            6.5% vgPR+ /

                            6.5% VG+pr /

Fécondation: échiquier de croisement


3- 

Exercice 5:

On étudie chez le Lupin la transmission de deux couples d’allèles
– un couple d’allèle commandant la couleur des fleurs
– un couple d’allèle commandant la déhiscence (ouverture) ou l’indéhiscence (non ouverture) des gousses renfermant les graines.
Deux croisements sont réalisés:
1er croisement: on croise des plantes à fleurs jaunes et à gousses déhiscentes avec des plantes à fleurs blanches et à gousses indéhiscentes. Les graines obtenues donnent toutes des plantes à fleurs jaunes et gousses déhiscentes.
2è croisement: on croise des plantes issues des graines de la génération F1 avec des plantes à fleurs blanches et gousses indéhiscentes. On obtient:
– 135 plantes à fleurs jaunes et gousses déhiscentes
– 138 plantes à fleurs blanches et gousses déhiscentes
– 140 plantes à fleurs jaunes et gousses indéhiscentes
– 133 plantes à fleurs blanches et gousses indéhiscentes

Pour répondre aux questions utiliser la terminologie suivante :
Allèle responsable de la couleur des fleurs : B et b 
Allèle responsable de déhiscences des gousses : D et d

1- Quels renseignements peut-on dégager des résultats obtenus des deux croisements?
2- Réaliser une interprétation chromosomique du premier et deuxième croisement.
3- Faire un schéma bilan au niveau chromosomique qui explique le brassage des allèles lors de la méiose chez un individu de F1, et qui rend compte des nouveaux phénotypes observés.

1- 1er croisement: Il s’agit d’un croisement de deux individus qui diffèrent par deux gènes (deux couples d’allèle), donc d’un dihybridisme. La première génération est à 100% homogène et semblable, toutes la  descendance (F1) possède des graines qui donnent des plantes à fleurs jaunes et gousses déhiscentes. La première loi de Mendel est vérifiée. L’allèle responsable des fleurs jaunes est dominant ( B) alors que l’allèle responsable des fleurs blanches est récessif (b). Et l’allèle responsable des gousses déhiscentes est dominant ( D) alors que l’allèle responsable des gousses indéhiscentes est récessif (d).

– 2 éme croisement: donne 4 phénotypes differents équiprobables; la proportion des phénotypes parentaux ([ B,D] et [b,d]) est égale à celles des phénotypes recombinés([B,d] et [b,D]). Ceci est dus à la ségrégation indépendante des couples d’allèles donc les gènes sont independants et les phénotypes recombinés sont dus au brassage interchromosomique.
2 – L’interprétation chromosomique du 1er croisement  

Phénotypes      [ B,D]           x          [b,d]

Génotypes    B//B D//D                   b//b d//d  

Gamètes        B/D/                           b/d/

Fécondation:              B//b D//d

                                     F1 100%   [ B,D]  

– L’interprétation chromosomique du 2éme croisement

Phénotypes            [ B,D]                                  x                             [b,d]

Génotypes          B//b D//d                                                              b//b d//d 

Gamètes              1/4  B/ D/                                      100% b/d/

                                1/4  b/ d/

                              1/4 B/ d/

                              1/4 b/ D/

Fécondation: échiquier de croisement

On constate que les résultats théoriques sont conformes aux résultats expérimentaux. Donc les 2 gènes sont indépendants et les phénotypes recombinés sont dus au brassage interchromosomique.


3- 

Exercice 6:

On croise des plantes à fleurs rouges et à pétales entiers avec des plantes à fleurs bleues et à pétales découpés. Les graines issues de ce croisement sont semées et on obtient uniquement des
plantes à fleurs mauves et à pétales découpés.
Une plante obtenue précédemment est croisée avec une plante à fleur rouge et pétales entiers. Les graines issues de ce deuxième croisement sont semées et on obtient:
– 194 plantes à fleurs rouges et pétales entiers
– 190 plantes à fleurs mauves et à pétales découpés
– 8 plantes à fleurs rouges et pétales découpés
– 9 plantes à fleurs mauves et pétales entiers

Pour répondre aux questions utiliser la terminologie suivante :
Allèle responsable de la couleur des fleurs : B et R 
Allèle responsable de la forme des pétales : D et d

1- Quels renseignements peut-on dégager des résultats obtenus des deux croisements?
2- Réaliser une interprétation chromosomique du premier et deuxième croisement.
3- Faire un schéma bilan au niveau chromosomique qui explique le brassage des allèles lors de la méiose chez un individu de F1, et qui rend compte des nouveaux phénotypes observés.

Exercice 7:

Certains papillons peuvent présenter des ailes unies ou tachetées. En croisant deux lignées pures, un mâle aux ailes tachetées et une femelle aux ailes unies, on observe que tous leurs descendants possèdent les ailes tachetées. Par contre, les hybrides de première génération croisés entre eux donnent 50% de mâles aux ailes tachetées, 25% de femelles aux ailes tachetées et 25% de femelles aux ailes unies.

1 – Déterminer le phénotype dominant.
2 – Sachant que chez les papillons le sexe est déterminé par les chromosomes Z et W (les mâles étant ZZ et les femelles ZW), montrer, à l’aide de symboles appropriés, que les caractères « ailes unies » et « ailes tachetées » sont liés au sexe

Exercice 8:

On croise deux lignées pures de Pois de senteur. La première a des fleurs rouges à étendard dressé ; la seconde possède des fleurs bleues à étendard enroulé. Tous les individus F1 ont des fleurs bleues à étendard dressé. Par autofécondation des F1, on obtient une génération F2 composée de :
98 pois à fleurs bleues et à étendard enroulé.
104 pois à fleurs rouges et à étendard dressé.
209 pois à fleurs bleues et à étendard dressé.

N.B. : Utiliser obligatoirement les symboles suivants : e+ / e (couleur) , r+ / r (forme)

1 – Préciser le déterminisme génétique de chacun des deux caractères étudiés.
2 – Déterminer si les deux gènes sont- ils indépendants ou liés. Justifier.
3 – Indiquer le phénotype manquant. Expliquer pourquoi.
4 – Réaliser l’interprétation chromosomique complète de la F1 et de la F2. (Échiquier et proportions phénotypiques)

Exercice 9:

Chez la Drosophile, le caractère « ailes vestigiales » situé sur le chromosome 2 est récessif par rapport au caractère « ailes longues » et le caractère « yeux rouges » porté par le chromosome X est dominant par rapport au caractère « yeux blancs ». On croise une femelle homozygote à ailes longues et yeux blancs avec un mâle à ailes vestigiales et yeux rouges.

1 – Déterminer les phénotypes attendus statistiquement en F1.
2 – Déterminer le résultat du croisement obtenus en F1 avec chacun des parents.

Exercice 10:

On effectue un croisement entre deux rats de lignée pure : un individu à pelage lisse et queue longue et un autre à pelage crépu et queue tronquée. Tous les descendants F1 présentent un pelage lisse et une queue normale. On réalise ensuite un deuxième croisement. Des individus F1 sont croisés avec des individus à pelage crépu et queue tronquée.

On obtient alors en une vingtaine de portées :

71 individus à pelage lisse et queue longue ;

69 individus à pelage crépu et queue tronquée ;

31 individus à pelage lisse et queue tronquée ;

29 individus à pelage crépu et queue longue.

N.B. : Utiliser obligatoirement les symboles suivants :L / l (pelage) , T / t (queue)

1- Quels renseignements peut-on dégager des résultats obtenus des deux croisements?
2- Réaliser une interprétation chromosomique du premier et deuxième croisement.
3- Faire un schéma bilan au niveau chromosomique qui explique le brassage des allèles lors de la méiose chez un individu de F1, et qui rend compte des nouveaux phénotypes observés.

Sitographie:  1