[PDF] DS1 : Génétique et évolution. Partie 1 : restitutions de

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DS1 : Génétique et évolution.

Partie 1

: restitutions de connaissances.(8 points) - QCM : Cochez la (ou les) réponse(s) exactes.

1. Au niveau d'un chiasma s'échangent, lors d'une méiose normale

A2 portions de chromatides entre deux chromosomes non-homologues

B2 portions de chromatides d'un chromosome

C2 portions de chromatides entre 2 chromosomes homologues.

D2 portions d'une même chromatide

2. La fécondation

ACrée des allèles nouveaux

BCrée des phénotypes nouveaux

CContribue à la diversité allèlique

DLe passage d'une phase haploïde à une phase diploïde. 3. Quand on dit qu'un organisme est à 2n = 6, cela signifie :

AQu'il possède 6 chromosomes.

BQu'il a 3 chromosomes.

CQu'il a 6 paires de chromosomes.

DQu'il est diploïde

4. La méiose est une division cellulaire spécifique car

AIl n'y a pas de phase S

BElle sépare des chromosomes homologues et non les chromatides d'un chromosome CElle produit 4 cellules filles au contenu génétique différent DC'est une succession de 2 divisions, chacune précédée d'une duplication.

5. Le caryotype normal de l'espèce humaine présente

A46 chromosomes et une paire de chromosomes sexuels

B46 chromosomes identiques 2 par 2 chez la femme

C22 paires d'autosomes et un chromosome sexuel X chez la femme D22 paires d'autosomes et une paire de chromosomes sexuels

6. L'ensemble des gènes d'une famille multigénique

ACode pour la même protéine

BDérive d'un gène ancestral unique

CSe trouve sur le même chromosome

DPeuvent être présents chez des espèces différentes. 7.

Concernant l'homozygotie et hétérozygotie :

ASeuls deux allèles d'un gène peuvent être présents dans une cellule diploïde B

Un individu diploïde est dit homozygote pour un gène donné s'il possède deux allèles identiques de

ce gène

CUn individu hétérozygote pour un gène donné produit des gamètes contenant tous le même allèle

DCertains gènes peuvent se trouver sous plus de 2 formes allèliques -Questions à réponses argumentées

On croise deux drosophiles

- L'une de phénotype sauvage antennes normales [a+] et corps gris [eb+] (phénotype dominant) - L'autre de race pure aux antennes courtes [a], corps ébony [eb] (phénotype récessif)

On obtient

54 drosophiles aux antennes normales et corps

gris

57 drosophiles aux antennes normales et corps

ébony

56 drosophiles aux antennes courtes et corps gris

58 drosophiles aux antennes courtes et corps

ébony

En vous appuyant sur un raisonnement rigoureux basé sur l'analyse des données, vous indiquez

1)Les types de gamètes produits par la drosophile de type sauvage et leurs proportions

-On croise un individu dont on ignore le génotype (phénotype sauvage) avec un individu de phénotype récessif (donc homozygote) : il s'agit d'un croisement test, donc le % des phénotypes obtenus correspond aux % des gamètes produits par l'individu testé, donc comme on obtient :

25% [a+ , eb+] ; 25% [a , eb] ; 25% [a , eb+] ; 25% [a+ , eb]

 La drosophile de type sauvage produit

25% de gamètes (a+

? eb+) ; 25% (a ? eb) ; 25% (a ? eb+) ; 25% (a+ ? eb)

Vérification

gamètes(a+ ? eb+)(a ? eb)(a ? eb+)(a+ ? eb) (a ? eb)(a+ ,eb+)/ ?/(a ,eb)(a , eb) / ?/(a, eb)(a ,eb+) / ?/(a , eb)(a+ ,eb) / ?/(a , eb)

Phénotype

[a+ , eb+][a , eb][a , eb+][a+ , eb]

2)Si les deux gènes sont liés ou non ;

La drosophile sauvage produit 4 gamètes ≠ de façon équiprobable donc ils sont le résultat d'un

phénomène aléatoire qui se déroule en méiose = répartition aléatoire des chromosomes homologues

de chaque paire de part et d'autre du plan équatorial en métaphase 1 = brassage interchromosomique

Donc les gènes sont indépendants.

3)Le génotype de la drosophile de type sauvage pour ces deux caractères.

L'individu sauvage du croisement trabsmet donc 2 allèles différents : il est hétérozygote pour les 2 gènes (a+ , eb+) (a , eb )

Partie 2.2

: Résoudre un problème scientifique.(5 points)

Les insecticides organophosphorés sont utilisés depuis les années 60 pour combattre les Moustiques.

On observe dans certaines régions une diminution de leur efficacité.

Afin de comprendre l'origine de la résistance de certaines souches de Moustiques, on a analysé leur

génome.

A partir des informations extraites des documents 1 et 2 mises en relation avec vos connaissances, vous vous

identifierez l'origine moléculaire et génétique de cette résistance. intro PB

: On cherche à comprendre l'origine de la résistance de certaines souches de moustiques aux insecticides

organophosphorés

Document

1 : comparaison de la production d'estérase chez des Moustiques sensibles et des Moustiques résistants aux insecticides organophosphorés.

Les estérases sont des enzymes = (protéines A gènes) naturellement produites par tous les moustiques

: elles dégradent les insecticides organophosphorés. Il en existe 2 formes : A et B. (A 2 protéines ≠)

Les protéines de moustiques ont été séparées par électrophorèse. Les estérases apparaissent sous forme

de taches dont la taille est proportionnelle à la quantité d'enzyme. " petites taches »  faibles quantités

grosses taches »  fortes quantités des 2 estérases (10, 19, 23, 26, 29, 31) ou d'une seule : B (24)

Les Moustiques 10, 19, 23, 24, 6, 29, et 31 sont des Moustiques résistants ; les autres sont des Moustiques sensibles.

Saisie(+ connaissances) : Interprétation

L'électrophorèse des différents moustiques montre - Pour chaque moustique, 2 taches qui correspondent aux 2 estérases (enzymes) et dont la taille = quantité - Les moustiques sensibles présentent de petites taches - Les moustiques résistants présentent de grosses taches *Des 2 estérases : (10, 19, 23, 26, 29, 31) *De l'estérase B (24)

Ces enzymes dégradent les insecticides

Les estérases sont des enzymes, donc des protéines. Leur séparation par electrophorèse dépend de leurs séquences.  Les moustiques produisent 2 estérases (A et B) de séquences différentes  Les sensibles produisent peu d'estérases  Les resistants produisent beaucoup d'estérases

A ET /OU B

 on peut faire l'hypothèse que plus les moustiques produisent des estérases plus ils dégradent facilement le insecticides ce qui leur confère une résistance. Mais comment expliquer cette production différente de protéines

Document

2 : variabilité des génomes rencontrés chez les Moustiques. Etude de 3 souches : G, D, E.

Saisie(+ connaissances) : Interprétation

Il existe 2 gènes ≠ (locus≠) chacun codant pour une estérase. - Les 3 souches étudiées possèdent un nombre ≠ d'exemplaires des gènes A et B - La souche G (sensible) possède un exemplaire de chaque gène - Les souches résistantes possèdent plusieurs exemplaires des gènes A et/ou B Le nombre d'exemplaires des gènes contrôle la quantité d'estérases produites  La résistance correspond à la présence de plusieurs exemplaires des gènes des estérases, ce qui induit une plus forte production d'enzymes.

Gènes

, locus ≠  protéines ≠

2 Gènes

, locus ≠  2 protéines ≠ (A et B)

5 Gènes A, estèrase A4, 5 Gènes B, estérase B 4

1 Gène A, estèrase A, 5 Gènes B, estérase B 4

*Souche D : 5A/5B *Souche E : 1A/5B  On peut faire l'hypothèse que la souche D correspond aux moustiques produisant beaucoup des

2 estérases (10, 19, 23, 26, 29, 31)

et la souche E au moustique (24) qui produit une quantité normale de A et beaucoup de B. Je sais qu' au cours de la méiose, des crossing-over inégaux peuvent provoquer une duplication des gènes : la copie du gène obtenue se retrouve transposée sur un autre locus. Donc on peut dire que les moustiques résistants proviennent de mutations particulières : des duplications qui augmentent le nombre de copies des gènes (A et/ou B)

Mise en relation

La résistance des moustiques aux insecticides organophosphorés est liée à des mutations (duplications)

intervenant au cours de la méiose (crossing-over inégaux) et entraînant la formation de copies des gènes

codant pour les estérases A et B( doc2)

La présence de plusieurs copies d'un gène entraîne une production plus élevée de la protéine codée, ici les

estérases. (doc 1)

Les estérases dégradant les insecticides, plus la quantité d'estérases produites est importante plus les

moustiques dégradent les insecticides, mieux ils y résistent.

NB, nous compléterons cette étude au cours du prochain chapitre en y ajoutant la notion de sélection des phénotypes

les mieux adaptés sous la pression sélective de l'environnement.quotesdbs_dbs26.pdfusesText_32

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