Comme on peut le voir sur les cartes génétiques de la drosophile, le moucheron peut avoir un corps sombre à cause de l’allèle « ebony » porté par le chromosome n°3 ou de l’allèle « black » porté par le chromosome n°2.
La démarche expérimentale inventée par Thomas Morgan au début du XXe siècle doit vous permettre de répondre à cette question.
La solution implique un autre allèle : l’aile vestigial, vg, qui entraine des ailes courtes car cet allèle est porté par le chromosome n°2, il est donc porté par le même chromosome que l’allèle black.
Grâce à des croisements entre drosophiles selon un rigoureux protocole, on peut savoir si la couleur sombre est le fait de l’allèle b ou de l’allèle eb.
Cartes génétiques de la drosophile
Comment l’analyse génétique permet-elle de le savoir ?
Pour nous familiariser avec la méthode inventée par Morgan, nous commencerons par l’étude de la transmission d’un seul couple d’allèles responsable de la longueur des ailes, vg.
Matériel:
- des plaques de drosophiles de brassage inter-chromosomiques
- des feutres indélébiles des 4 couleurs
- un tampon en coton
- de l’alcool à 90°
- une loupe binoculaire
Présentation d’une star de la génétique, la Drosophile !
Placez les mots proposés à l’endroit qui vous semble convenir dans le texte :
- homozygote
- génération
- diploïde
- mutations
- locus
- généticien
- nombreuse
- élevage
« L’étude est réalisée avec la Drosophile qui constitue un matériel de choix pour le ……………………….. car c’est un organisme …………………………… : 2n = 8 (6 + XX ou 6 + XY). De plus, son ……………….. est facile et prend peu de place. La descendance est ………………………… (500 œufs par portée), le temps de ………………………………… est court (environ 10 jours). Enfin, on connaît un grand nombre de ………………………… . Un individu est dit « issu de lignée pure » (ou ……………………… ) pour un caractère lorsqu’il possède deux allèles identiques pour le gène étudié au même endroit (ou …………. ) sur des chromosomes homologues. »
Observez les Drosophiles à la loupe binoculaire.
Distinguez les animaux de type sauvage de ceux présentant des mutations.
Prenez des photos pour vous souvenir lors de vos révisions ECE.
Étude de la transmission d’un couple d’allèles responsable de la longueur des ailes
1er croisement : P1 X P2
On croise des individus issus de lignée pure, différents par la taille des ailes, caractère gouverné par le gène « vg » pour vestigial, porté par le chromosome 2 (voir document plus haut) :
- La drosophile « P1 » est de phénotype sauvage : ailes longues, « AL »
- La drosophile « P2 » est de phénotype muté : ailes courtes, « AC »
L’allèle sauvage est noté vg+.
L’allèle muté est noté vg.
D’après les informations ci-dessus, écrivez dans le tableau ci-dessous, les allèles des gamètes des parents puis de la F1.
La 1ère génération issue d’un croisement entre lignées pures est appelée F1, pour Fille 1.
Tableau de croisement de P1 X P2
| Allèles des gamètes | de P2 : |
| de P1 : | Allèles de F1 : |
Avant d’observer la génération F1 à la loupe binoculaire, réfléchissez au phénotype que pourrez avoir cette F1.
Écrivez vos prédictions.
Observez maintenant les phénotypes des parents P1 et P2
Puis, observez la génération F1.
Notez les proportions des phénotypes obtenus dans la génération F1
Vos observations confirment-elles vos prédictions ou non ?
Quel allèle semble s’exprimer et l’autre disparaitre: vg+ ou vg ?
On dit que l’un domine l’autre que l’on qualifie de récessif.
2e croisement : F1 X P2
On croise une drosophile F1 avec une drosophile de type P2.
La génération obtenue est appelée F2 pour Fille 2.
Remplissez les cases du tableau suivant.
Tableau de croisement de F1 avec P2
| Allèles des gamètes | de P2 : |
| de F1 : | Allèles de F2 : |
| de F1 : | Allèles de F2 : |
Prédisez quel pourcentage de chaque phénotype F2 vous devriez compter.
Puis, comptez les différents phénotypes observés: vous pouvez mettre 1 point au feutre sur la drosophile que vous venez de compter.
Calculez alors les proportions des différents phénotypes issus de ce croisement.
- Vos prédictions étaient-elles justes ?
Étude de la transmission de deux couples d’allèles responsables de la longueur des ailes et de la couleur du corps
Pour savoir si c’est le gène black (=b) ou le gène ebony (=eb) qui est responsable de la couleur foncée des drosophiles, on s’intéresse maintenant à la transmission de deux caractères différents :
- La couleur du corps : piloté soit par le gène eb, porté par le chromosome n°3, soit par le gène b, porté par le chromosome n°2
- Et à la longueur des ailes, piloté par le gène vg porté par le chromosome 2, le même que celui de l’activité précédente.
Dans ce cas, deux possibilités :
- les gènes b et vg étant portés par le même chromosome, le n°2, on dit qu’ils sont liés, ce qui sous-entend « liés au même chromosome ».
- alors que les gènes eb et vg sont portés par des chromosomes différents, le n°2 et le n°3: dans ce cas-là, on dit qu’ils sont indépendants.
Comment l’analyse de cas concrets nous permet-elle de trouver la réponse à ce problème ?
C’est que nous allons voir !
1er Croisement : P1 X P2
Une drosophile à ailes longues et à corps gris X une drosophile à ailes vestigiales et à corps ébène
P1 et P2 sont issus de lignées pures pour les deux caractères ; on obtient une génération F1.
- Écrivez les génotypes des parents P1 et P2 comme dans le tableau.
(Attention : il y a deux possibilités maintenant !) - Écrivez les génotypes de la génération F1 ainsi que le phénotype attendu.
- Comptez les différents phénotypes de la F1 observés
- puis mettre les valeurs comme dans le tableau récapitulatif pour l’ensemble des groupes.
Notez alors les proportions des différents phénotypes issus de ce croisement.
Déterminez les relations de dominance entre les allèles.
2ème croisement : F1 X P2
Ailes longues à corps clair X Ailes vestigiales à corps sombre
Prévoyez les gamètes produits par ces deux parents dans chaque cas de figure (gènes portés par la même paire de chromosomes ou gènes indépendants)
Effectuez les croisements théoriques.
Puis faites les comptages.
Qui est l’allèle responsable de la couleur sombre : eb ou b ?
Résultats attendus :
Éléments de correction:
