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

ou

ple

s d

’allèle

set

2 c

ou

ple

s d

’allèle

s

dih

yb

rid

ism

ed

ihyb

rid

ism

eTyp

e d

eTyp

e d

e

cro

isem

en

tcro

isem

en

t

Cara

ctè

res

Cara

ctè

res

étu

dié

sétu

dié

s

2 c

ara

ctè

res :

2 c

ara

ctè

res :

Lon

gu

eu

rs d

es a

iles

Lon

gu

eu

rs d

es a

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

ctè

res

étu

dié

sétu

dié

s

Typ

e d

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e d

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isem

en

tcro

isem

en

td

ihyb

rid

ism

ed

ihyb

rid

ism

e

2 c

ara

ctè

res :

2 c

ara

ctè

res :

Lon

gu

eu

r d

es a

iles

Lon

gu

eu

r d

es a

iles

cou

leu

r d

u c

orp

scou

leu

r d

u c

orp

s

2 g

èn

es

2 g

èn

es

et

2 c

ou

ple

s d

’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