Séance 3 TP

Une répartition aléatoire des allèles est réalisée grâce au brassage interchromosomique lors de la métaphase / anaphase de la première division de la méiose .

Problématique:

Comment peut-on localiser les gènes sur les chromosomes ?

Séance 3: Localisation du gène "black" chez la drosophile

Mise en situation et recherche à mener

Un laboratoire réalise un élevage de drosophiles présentant : soit des ailes longues, soit des ailes courtes (gène « vestigial »), soit un corps noir, soit un corps gris jaune (gène « black »). La couleur du corps chez la Drosophile est gouvernée par un gène (le gène « black ») dont on connaît deux allèles : l'allèle « b+ » qui détermine un corps gris-jaune, l'allèle « b » muté qui détermine un corps noir. L’allèle « b+ » est dominant sur l’allèle « b » 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. L’analyse du phénotype des individus F2 montre une anomalie dans le pourcentage des phénotypes obtenus.

On cherche à déterminer la localisation chromosomique des deux gènes étudiés, c’est-à-dire si le gène « black» gouvernant la couleur du corps est sur le même chromosome ou non que le gène « vestigial » gouvernant la longueur des ailes.

Ressources:

Document 1 : Un mécanisme particulier de la méiose

C’est un mécanisme permettant la production de gamètes haploïdes. Au cours de la méiose, un échange de portion de chromatides entre les chromosomes homologues est possible, il se nomme crossing-over. Cet échange de chromatides peut s’accompagner d’un échange d’allèles.

Si on suit deux gènes (A et B) sur la même paire de chromosomes, un chromosome initial possédant soit A1 et B1, soit A2 et B2 :

- L’échange d’une partie de chromatide a pour conséquence l’échange d’allèles (ici A1 et A2) entre chromosomes d’une même paire.

- Pour ces paires de chromosomes ayant réalisé un crossing-over, lors de la division suivante, les chromosomes bi-chromatiniens possèderont deux allèles différents pour A et de nouveaux couples d’allèles apparaitront : B1 et A2, ou B2 et A1.

Ce phénomène arrive lors des premières divisions de méiose, mais garde une fréquence bien inférieure aux méioses sans crossing-over.

Photographie d'un crossing-over et schéma d'interprétation

Document 2 : Résultats possibles d’un croisement test

Le croisement test est un croisement entre une population hétérozygote pour un ou plusieurs gènes avec une population homozygote récessive pour ce ou ces mêmes gènes. Les proportions des phénotypes obtenus à la descendance correspondent aux génotypes des gamètes produits par la population testée.

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 «black» (couleur du corps) et « vestigiale » (longueur des ailes) sont situés sur le même

chromosome.