Problématique:
Comment des parents peuvent-ils produire des descendants différents ?
La méiose et la fécondation sont deux phénomènes cellulaires à l’origine de la diversité des individus. Il existe un brassage allélique au niveau de la descendance de deux parents ayant des allèles différents. Ce brassage peut être mis en évidence en suivant la transmission d’allèles correspondant à des caractères mutants.
On étudie la transmission de deux caractères en utilisant des souches de parents diploïdes homozygotes. Une mutation d’un gène déterminant le développement des ailes chez la drosophile conduit à la formation d’ailes très réduites : on parle dans un tel cas, d’ailes vestigiales. Plusieurs gènes différents interviennent dans la coloration du corps. Une mutation « ebony » de l’un de ces gènes se traduit par une coloration noire.
L’analyse de croisement chez des organismes diploïdes permet d’identifier la localisation chromosomique de certains gènes.
On cherche à déterminer la localisation chromosomique des deux gènes étudiés, c’est-à-dire si le gène « ebony » gouvernant la couleur du corps est sur le même chromosome ou non que le gène « vestigial » gouvernant la longueur des ailes.
Ressources:
La couleur du corps chez la Drosophile est gouvernée par un gène (le gène « ebony ») dont on connaît deux allèles :
l'allèle « eb+ » qui détermine un corps gris-jaune,
l'allèle « eb » muté qui détermine un corps noir.
L’allèle « eb+ » est dominant sur l’allèle « eb » qui est récessif.
La longueur des ailes est gouvernée par un gène dont on connaît deux allèles :
l'allèle « vg+ » qui détermine la présence d’ailes longues,
l’allèle « vg » qui détermine la présence d’ailes vestigiales.
L’allèle « vg+ » est dominant sur l’allèle « vg » qui est récessif.
Etude de croisements de drosophiles : P1, P2, et F1
Des drosophiles P1 à ailes longues et au corps gris jaune (double homozygote) ont été croisées avec des drosophiles P2 à ailes vestigiales et au corps noir (double homozygote). Tous les descendants de cette première génération appelée F1 sont hétérozygotes à corps gris jaune et à ailes longues.
Un croisement-test est réalisé entre des drosophiles femelles hétérozygotes de phénotype sauvage de première génération F1 (corps gris-jaune, ailes longues) et des mâles homozygotes double-récessifs au corps noir et aux ailes vestigiales (similaires à P2).
Matériel envisageable :
- Matériel d’observation : microscope, loupe à main et loupe binoculaire,
- Matériel biologique : plaque de différents croisements de drosophile,
- Matériel numérique : photo numérique, ordinateur, logiciel de traitement d’image : mesurim.
- Matériel divers : feutre, coton et alcool (pour effacer le feutre)
Étape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre un problème scientifique
Proposer une démarche d’investigation afin d’établir que les gènes «ebony » (couleur du corps) et « vestigiale » (longueur des ailes) sont situés sur le même
chromosome.