• 1. MEIOSE et RECOMBINAISON GENETIQUEBRASSAGES INTER ET INTRA CHROMOSOMIQUES MISE EN EVIDENCE CHEZ LA DROSOPHILED ’après prépabacmodifié par D.Siffray
  • 2. Femelle Mâle Les drosophiles adultes mesurent environ 3 mm de long ce qui nécessite de les observer sous une loupe binoculaire. Il existe un dimorphisme sexuel. Pour différencier les mâles et les femelles, plusieurs caractères peuvent être considérés. Taille Les femelles sont plus grandes que les mâles. Abdomen L'abdomen de la femelle est de forme pointue, avec des segments terminaux de couleur claire. L'abdomen du mâle est plus arrondi, avec des segments terminauxtrès foncés.
  • 3. Le cycle de développement de la drosophile
    • Œuf1 j L1 1 j L2 2 j
    • L3 5 jPupe2 j Adulte18 à 28 j
  • 4. Le matériel génétique de la drosophile
  • 5.  
  • 6. Rappel des définitions Dihybridisme :croisement de 2 variétés différant par 2 caractères héréditaires Lignée pure: être de lignée pure pour un caractère signifie que les deux chromosomes homologues possèdent au même locus les deux mêmes allèles pour le gène considéré.Homozygote: individu qui possède deux allèles identiques d’un même gène..Hétérozygote: individu qui possède deux allèles différents pour le même gène.Phénotype: ensemble des caractères morphologiques et physiologiques qui définissent un individu .Ces caractères peuvent s’exprimer à différenteséchelles ( organisme,cellulaire, moléculaire).
  • 7.  
  • 8. Quelques rappels importants
    • 1) Un organisme diploïdepossède deux allèles d’un gène dans toutes ses cellules somatiques
    • 2) Ces deux allèles sont identiques si l’organisme est de lignée pure (= homozygote) différents s’il est hétérozygote.
    • 3) Un gamète ne renferme
    • qu’un seul allèle de
    • chaque gène
    • 4) Un individu récessif pour un caractère déterminé est obligatoirement homozygote pour ce caractère et ne fabrique qu’un seul type de gamètes
  • 9. Comment se réalise la transmission simultanéede deux caractères héréditaires?
    • Chez les organismes diploïdes, la méiose donne des gamètes non
    • rangés,non classés, qui ne permettent pas de déduire directement
    • comment s’effectue la transmission chromosomique des caractères.
    • Les croisements test consistent à croiser un individu dont on veut tester l ’hétérozygotie avec un autre individu porteur des caractères récessifs.
    • Les allèles récessifs ne s’exprimeront pas dans la descendance et donc
    • les phénotypes des individus nés du test-cross seront déterminés
    • par les génotypes des gamètes de l’individu à tester.
    • Les croisements test permettentde déduire le génotype des gamètes
    • issus de la méiose et donc son déroulement.
  • 10. ETUDE DU PREMIER CAS: LA TRANSMISSION DES GENES NON LIES
    • CHOIX DU COUPLE DE DROSOPHILES :
    • On croise deux races pures de drosophiles .
    • Les croisements sont réalisés entre des drosophiles homozygotes
    • pour les deux gènes étudiés.
    • Exemple :
      • l’un des parents est de type sauvage (ailes longues, corps gris)
      • L’autre parent est de type muté (ailes vestigiales, corps ebony)
  • 11. Croisement de drosophiles présentant deux « différences » héréditaires
    • Premier gène :
    • longueur des ailes
    • Couple d’allèles :
    • 1° allèle : longues
    • 2° allèle : vestigiales
    • Second gène :
    • couleur du corps
    • Couple d’allèles
    • 1° allèle : gris
    • 2° allèle : ebony (noir)
    RAPPEL: Allèles = différentes formes possibles d’un gène occupant la même position (locus) sur des chromosomes homologues.
  • 12. Résultat du premier croisement : On obtient 100 % de mouches identiques entre elles. Cette génération est appelée génération F1. Les drosophiles sont toutes de phénotype sauvage; elles sont hétérozygotes car elles ont reçus un allèle différent de chacun des parents On dit que l’on a 100%d’hybrides F1
  • 13. Interprétation des résultats du premier croisement
    • Dans le 1 er croisement, les individus F1 sontHETEROZYGOTES
    • à cause de la méiose et de la fécondation. La méiose a séparé les
    • allèles , il y a un seul allèle pour chaque gène dans les gamètes.
    • La fécondation a réuni les allèles des gènes. Le caractère qui
    • s’exprime chez les drosophiles de la F1 résulte de l’expression
    • d’ 1 seul allèle, cet allèle est ditdominant . L’autre est ditrécessif .
  • 14. écriture conventionnelle
    • Phénotype:c’est entre crochets[]
    • Génotype: c’est entre parenthèses ()
    • Caractère dominant: premièrelettre du caractère mise en majuscule, ex: L , G .
    • Il s’exprime dans le phénotype quand il est présent enune seuleversion.
    • Caractère récessif: première lettre du caractère mise en minuscule, ex : vg , e .
    • Il s’exprime dans le phénotype quand il est présent endeuxversions.
  • 15. Quels sont les types et les proportions des gamètes produits par les hybrides de la F1 ?
    • Pour le déterminer il faut réaliser un croisement appelé TEST- CROSS
  • 16. Second croisement :on réalise uncroisement –testoutest -cross: C’est le croisement d’un individuHYBRIDE F1avec un individuHOMOZYGOTErécessif( mutant pour les deux caractères ). Individu hybride : phénotype sauvage: ailes longues, corps gris[ L, G ]Individu mutant double récessif: ailes vestigiales , corps ebony [ vg, e]Dans la descendanceil y a ?
  • 17. Dans la descendance il y a:-deux phénotypes identiques à ceux des parentsquel’on dit detype parental -deux nouveaux phénotypes que l’on dit detype recombiné
    • 248 drosophiles mutantes
    • aux ailes vestigiales et au corps ebony :
    • soit 25%
    • 251 drosophiles aux ailes longues et au corps ebony:
    • soit 25%
    • 249 drosophiles aux ailes vestigiales et au corps gris:
    • soit 25%
    • 253 drosophiles sauvages :ailes longues et corps gris:
    • soit 25%
  • 18. Interprétation des résultats du test- cross
    • La nature et la fréquence des phénotypes fournis par un croisement test traduisent la nature et la fréquence des gamètes produits par les hybrides de la génération 1.
    • Les hybrides ont donc produits 4 types de gamètes en proportions égales.
    • Cela signifie que lors de la méiose, l’allèle G se retrouve indifféremment avec l’allèle v ou avec l’allèle L.
    • La disjonction du couple G , e est indépendante du couple L,v
  • 19. Formation des gamètes lors de la méiose
    • LG
    • vge
    Gamètes formés lors de la méiose : L,G : 25% vg ,e :25%L,e : 25% vg, G :25% soit4 fois 25%quantités équiprobables
  • 20. échiquier du croisement – test F’2 = croisement test = test-cross
  • 21. Lorsque les résultats du test - cross donnent quatre phénotype avec des proportions de 4 fois 25% :les gènes sont indépendantsc’est-à-dire portés par deux paires de chromosomes différents ; il y a eubrassage interchramosomiquesoit une répartitionaléatoire et indépendante des paires de chromosomes à l’anaphase de première division de méiose .
  • 22. Représentation chromosomique Seconde convention d’écriture:première lettre de l’allèle récessif puis on ajoute un + quand l’allèle est dominant . Exemple:v+ = ailes longues , v = ailes vestigialese+ = corps gris , e = corpsebonyATTENTION Rappel important : sur les 2 chromatidesd’un mêmechromosome, les locus sont occupés par les mêmes allèles
  • 23.  
  • 24. BILANDU BRASSAGE INTERCHROMOSOMIQUE
  • 25.  
  • 26.  
  • 27. ETUDE DU SECOND CAS :LA TRANSMISSION DES GENES LIES
  • 28. Choix du premier gène : longueurdes ailes lecouple d’allèles étudié est donc: 1° allèle:longues2° allèle :échancréesChoix du secondgène : couleur des yeux Le couple d’allèles étudié est donc: 1° allèle:rouges2° allèle:marronsDe l ’énoncé on déduit que les allèles qui codent pourles caractères « ailes longues et yeux rouges sont dominants
  • 29. Test - cross :
  • 30. Résultats de ce croisement
  • 31. Calcul des pourcentages
    • 410 drosophiles aux aileslongues et yeux rouges
    • soit: 39,80 %
    • Phénotype parental [ L,R ]
    • 400 drosophiles aux ailes
    • échancrées et yeux marrons
    • soit: 38,83 %
    • Phénotype parental [ é,m ]
    • 111 drosophiles aux ailes
    • échancrées et yeux rouges
    • soit: 10,77 %
    • Phénotype recombiné [ é,R ]
    • 109 drosophiles aux ailes
    • longues et yeux marrons
    • soit: 10,58 %
    • Phénotype recombiné[ L, m ]
  • 32. Analyse des résultats
    • - 78,63%de phénotypes parentaux[ L,R ] et [ é,m]
      • -21,35%de phénotypes recombinés[ L,m] et [ é, R]
    Les résultats ne sont donc pas ceuxdu premier cas : 4 fois 25%MAIS-une majorité de phénotype « parental » exici :78,63% -une minorité de phénotype «  recombiné » ex ici :21,35%
  • 33. Formation des gamètes
  • 34. Le croisement-test montre que les 4 types de gamètes produits par les hybrides F1 ne sont pas équiprobables. - 2 combinaisons géniques sont prédominantes : elles sont dites de type parental car ici chaque gène reste associé au gène de l ’autre couple comme il l ’était chez les parents de lignée pure on dit queles 2 couples d ’allèles sont liés - 2 combinaisons géniques sont minoritaires: elles sont dites de type recombiné car un gène provient d ’une souche parentale, l ’autre provenant de l ’autre souche Ceci ne peut s’expliquer que parl’existence des enjambements ou crossing-over lors de la prophase 1 de la méiose
  • 35. Crossing-over: échanges de segments de chromatides internes doncéchanges d’allèles entreles chromosomes parentaux
  • 36. Représentation schématiquedu crossing-over Les génotypes parentaux sont BRASSES avant la fécondation
  • 37.  
  • 38. Interprétation chromosomique : un exemple de schématisation
  • 39. Lorsque les résultats du test - cross donnent quatre phénotypes avec des pourcentages différents de 25% et avec: - majorité de phénotypes parentaux : toujours supérieur à 50% - minorité de phénotypes recombinés : toujours inférieur à 50%les gènes sont liés ( portés par une seule paire et même paire de chromosomes )Il y a eu brassage intrachromosomique soit une répartitionnouvelle des allèles sur les chromosomes, à la suite d’uncrossing –over
  • 40.  
  • 41.  
  • 42.  
  • 43.  
  • 44. La fécondation
    • Les brassages interchromosomiques et
    • intrachromosomiques sont enfin suivispar
    • la fécondation.
    • La rencontre aléatoire de deux gamètes
    • amplifie la diversité en créant des
    • individus génétiquement originaux .
  • 45. Résultat d’une fécondation croisant deux hybrides F1 soit F1 x F1 = F2
  • 46. BIBLIOGRAPHIE
    • Les documents de ce diaporama sont tirés des manuels scolaires suivants:
    • - BORDAS collection TAVERNIER
    • TD 1983,TD 1989
    • TS enseignement obligatoire 1994
    • - HATIERTSobligatoire2002
    • - DIDIERTSobligatoire2002
    • - NATHAN TSobligatoire2002
    • - BELINTS obligatoire 2002
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    Brassage Chez Drosophile

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    • 1. MEIOSE et RECOMBINAISON GENETIQUEBRASSAGES INTER ET INTRA CHROMOSOMIQUES MISE EN EVIDENCE CHEZ LA DROSOPHILED ’après prépabacmodifié par D.Siffray
  • 2. Femelle Mâle Les drosophiles adultes mesurent environ 3 mm de long ce qui nécessite de les observer sous une loupe binoculaire. Il existe un dimorphisme sexuel. Pour différencier les mâles et les femelles, plusieurs caractères peuvent être considérés. Taille Les femelles sont plus grandes que les mâles. Abdomen L'abdomen de la femelle est de forme pointue, avec des segments terminaux de couleur claire. L'abdomen du mâle est plus arrondi, avec des segments terminauxtrès foncés.
  • 3. Le cycle de développement de la drosophile
    • Œuf1 j L1 1 j L2 2 j
    • L3 5 jPupe2 j Adulte18 à 28 j
  • 4. Le matériel génétique de la drosophile
  • 5.  
  • 6. Rappel des définitions Dihybridisme :croisement de 2 variétés différant par 2 caractères héréditaires Lignée pure: être de lignée pure pour un caractère signifie que les deux chromosomes homologues possèdent au même locus les deux mêmes allèles pour le gène considéré.Homozygote: individu qui possède deux allèles identiques d’un même gène..Hétérozygote: individu qui possède deux allèles différents pour le même gène.Phénotype: ensemble des caractères morphologiques et physiologiques qui définissent un individu .Ces caractères peuvent s’exprimer à différenteséchelles ( organisme,cellulaire, moléculaire).
  • 7.  
  • 8. Quelques rappels importants
    • 1) Un organisme diploïdepossède deux allèles d’un gène dans toutes ses cellules somatiques
    • 2) Ces deux allèles sont identiques si l’organisme est de lignée pure (= homozygote) différents s’il est hétérozygote.
    • 3) Un gamète ne renferme
    • qu’un seul allèle de
    • chaque gène
    • 4) Un individu récessif pour un caractère déterminé est obligatoirement homozygote pour ce caractère et ne fabrique qu’un seul type de gamètes
  • 9. Comment se réalise la transmission simultanéede deux caractères héréditaires?
    • Chez les organismes diploïdes, la méiose donne des gamètes non
    • rangés,non classés, qui ne permettent pas de déduire directement
    • comment s’effectue la transmission chromosomique des caractères.
    • Les croisements test consistent à croiser un individu dont on veut tester l ’hétérozygotie avec un autre individu porteur des caractères récessifs.
    • Les allèles récessifs ne s’exprimeront pas dans la descendance et donc
    • les phénotypes des individus nés du test-cross seront déterminés
    • par les génotypes des gamètes de l’individu à tester.
    • Les croisements test permettentde déduire le génotype des gamètes
    • issus de la méiose et donc son déroulement.
  • 10. ETUDE DU PREMIER CAS: LA TRANSMISSION DES GENES NON LIES
    • CHOIX DU COUPLE DE DROSOPHILES :
    • On croise deux races pures de drosophiles .
    • Les croisements sont réalisés entre des drosophiles homozygotes
    • pour les deux gènes étudiés.
    • Exemple :
      • l’un des parents est de type sauvage (ailes longues, corps gris)
      • L’autre parent est de type muté (ailes vestigiales, corps ebony)
  • 11. Croisement de drosophiles présentant deux « différences » héréditaires
    • Premier gène :
    • longueur des ailes
    • Couple d’allèles :
    • 1° allèle : longues
    • 2° allèle : vestigiales
    • Second gène :
    • couleur du corps
    • Couple d’allèles
    • 1° allèle : gris
    • 2° allèle : ebony (noir)
    RAPPEL: Allèles = différentes formes possibles d’un gène occupant la même position (locus) sur des chromosomes homologues.
  • 12. Résultat du premier croisement : On obtient 100 % de mouches identiques entre elles. Cette génération est appelée génération F1. Les drosophiles sont toutes de phénotype sauvage; elles sont hétérozygotes car elles ont reçus un allèle différent de chacun des parents On dit que l’on a 100%d’hybrides F1
  • 13. Interprétation des résultats du premier croisement
    • Dans le 1 er croisement, les individus F1 sontHETEROZYGOTES
    • à cause de la méiose et de la fécondation. La méiose a séparé les
    • allèles , il y a un seul allèle pour chaque gène dans les gamètes.
    • La fécondation a réuni les allèles des gènes. Le caractère qui
    • s’exprime chez les drosophiles de la F1 résulte de l’expression
    • d’ 1 seul allèle, cet allèle est ditdominant . L’autre est ditrécessif .
  • 14. écriture conventionnelle
    • Phénotype:c’est entre crochets[]
    • Génotype: c’est entre parenthèses ()
    • Caractère dominant: premièrelettre du caractère mise en majuscule, ex: L , G .
    • Il s’exprime dans le phénotype quand il est présent enune seuleversion.
    • Caractère récessif: première lettre du caractère mise en minuscule, ex : vg , e .
    • Il s’exprime dans le phénotype quand il est présent endeuxversions.
  • 15. Quels sont les types et les proportions des gamètes produits par les hybrides de la F1 ?
    • Pour le déterminer il faut réaliser un croisement appelé TEST- CROSS
  • 16. Second croisement :on réalise uncroisement –testoutest -cross: C’est le croisement d’un individuHYBRIDE F1avec un individuHOMOZYGOTErécessif( mutant pour les deux caractères ). Individu hybride : phénotype sauvage: ailes longues, corps gris[ L, G ]Individu mutant double récessif: ailes vestigiales , corps ebony [ vg, e]Dans la descendanceil y a ?
  • 17. Dans la descendance il y a:-deux phénotypes identiques à ceux des parentsquel’on dit detype parental -deux nouveaux phénotypes que l’on dit detype recombiné
    • 248 drosophiles mutantes
    • aux ailes vestigiales et au corps ebony :
    • soit 25%
    • 251 drosophiles aux ailes longues et au corps ebony:
    • soit 25%
    • 249 drosophiles aux ailes vestigiales et au corps gris:
    • soit 25%
    • 253 drosophiles sauvages :ailes longues et corps gris:
    • soit 25%
  • 18. Interprétation des résultats du test- cross
    • La nature et la fréquence des phénotypes fournis par un croisement test traduisent la nature et la fréquence des gamètes produits par les hybrides de la génération 1.
    • Les hybrides ont donc produits 4 types de gamètes en proportions égales.
    • Cela signifie que lors de la méiose, l’allèle G se retrouve indifféremment avec l’allèle v ou avec l’allèle L.
    • La disjonction du couple G , e est indépendante du couple L,v
  • 19. Formation des gamètes lors de la méiose
    • LG
    • vge
    Gamètes formés lors de la méiose : L,G : 25% vg ,e :25%L,e : 25% vg, G :25% soit4 fois 25%quantités équiprobables
  • 20. échiquier du croisement – test F’2 = croisement test = test-cross
  • 21. Lorsque les résultats du test - cross donnent quatre phénotype avec des proportions de 4 fois 25% :les gènes sont indépendantsc’est-à-dire portés par deux paires de chromosomes différents ; il y a eubrassage interchramosomiquesoit une répartitionaléatoire et indépendante des paires de chromosomes à l’anaphase de première division de méiose .
  • 22. Représentation chromosomique Seconde convention d’écriture:première lettre de l’allèle récessif puis on ajoute un + quand l’allèle est dominant . Exemple:v+ = ailes longues , v = ailes vestigialese+ = corps gris , e = corpsebonyATTENTION Rappel important : sur les 2 chromatidesd’un mêmechromosome, les locus sont occupés par les mêmes allèles
  • 23.  
  • 24. BILANDU BRASSAGE INTERCHROMOSOMIQUE
  • 25.  
  • 26.  
  • 27. ETUDE DU SECOND CAS :LA TRANSMISSION DES GENES LIES
  • 28. Choix du premier gène : longueurdes ailes lecouple d’allèles étudié est donc: 1° allèle:longues2° allèle :échancréesChoix du secondgène : couleur des yeux Le couple d’allèles étudié est donc: 1° allèle:rouges2° allèle:marronsDe l ’énoncé on déduit que les allèles qui codent pourles caractères « ailes longues et yeux rouges sont dominants
  • 29. Test - cross :
  • 30. Résultats de ce croisement
  • 31. Calcul des pourcentages
    • 410 drosophiles aux aileslongues et yeux rouges
    • soit: 39,80 %
    • Phénotype parental [ L,R ]
    • 400 drosophiles aux ailes
    • échancrées et yeux marrons
    • soit: 38,83 %
    • Phénotype parental [ é,m ]
    • 111 drosophiles aux ailes
    • échancrées et yeux rouges
    • soit: 10,77 %
    • Phénotype recombiné [ é,R ]
    • 109 drosophiles aux ailes
    • longues et yeux marrons
    • soit: 10,58 %
    • Phénotype recombiné[ L, m ]
  • 32. Analyse des résultats
    • - 78,63%de phénotypes parentaux[ L,R ] et [ é,m]
      • -21,35%de phénotypes recombinés[ L,m] et [ é, R]
    Les résultats ne sont donc pas ceuxdu premier cas : 4 fois 25%MAIS-une majorité de phénotype « parental » exici :78,63% -une minorité de phénotype «  recombiné » ex ici :21,35%
  • 33. Formation des gamètes
  • 34. Le croisement-test montre que les 4 types de gamètes produits par les hybrides F1 ne sont pas équiprobables. - 2 combinaisons géniques sont prédominantes : elles sont dites de type parental car ici chaque gène reste associé au gène de l ’autre couple comme il l ’était chez les parents de lignée pure on dit queles 2 couples d ’allèles sont liés - 2 combinaisons géniques sont minoritaires: elles sont dites de type recombiné car un gène provient d ’une souche parentale, l ’autre provenant de l ’autre souche Ceci ne peut s’expliquer que parl’existence des enjambements ou crossing-over lors de la prophase 1 de la méiose
  • 35. Crossing-over: échanges de segments de chromatides internes doncéchanges d’allèles entreles chromosomes parentaux
  • 36. Représentation schématiquedu crossing-over Les génotypes parentaux sont BRASSES avant la fécondation
  • 37.  
  • 38. Interprétation chromosomique : un exemple de schématisation
  • 39. Lorsque les résultats du test - cross donnent quatre phénotypes avec des pourcentages différents de 25% et avec: - majorité de phénotypes parentaux : toujours supérieur à 50% - minorité de phénotypes recombinés : toujours inférieur à 50%les gènes sont liés ( portés par une seule paire et même paire de chromosomes )Il y a eu brassage intrachromosomique soit une répartitionnouvelle des allèles sur les chromosomes, à la suite d’uncrossing –over
  • 40.  
  • 41.  
  • 42.  
  • 43.  
  • 44. La fécondation
    • Les brassages interchromosomiques et
    • intrachromosomiques sont enfin suivispar
    • la fécondation.
    • La rencontre aléatoire de deux gamètes
    • amplifie la diversité en créant des
    • individus génétiquement originaux .
  • 45. Résultat d’une fécondation croisant deux hybrides F1 soit F1 x F1 = F2
  • 46. BIBLIOGRAPHIE
    • Les documents de ce diaporama sont tirés des manuels scolaires suivants:
    • - BORDAS collection TAVERNIER
    • TD 1983,TD 1989
    • TS enseignement obligatoire 1994
    • - HATIERTSobligatoire2002
    • - DIDIERTSobligatoire2002
    • - NATHAN TSobligatoire2002
    • - BELINTS obligatoire 2002
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