GE-BGénétique des diploïdes (monohybridisme et dihybridisme)

Dihybridisme — gènes indépendants, 9:3:3:1 et brassage interchromosomique

Idée directrice

Cœur du dihybridisme à gènes indépendants (bac SE contrôle 2018) : proportions F2 en $\frac{9}{16}$ , $\frac{3}{16}$ , $\frac{3}{16}$ , $\frac{1}{16}$ , conclusion d’indépendance, et brassage interchromosomique (deux paires de chromosomes distinctes, 4 types de gamètes équiprobables). Les tableaux de croisements remplacent les planches.

Ce qui aide à reconnaître la démarche

« Les deux couples d’allèles sont indépendants »

« brassage interchromosomique »

« 9/16, 3/16, 3/16, 1/16 »

Besoin d’un point de départ ? Voir la méthode

Ramener les effectifs au dénominateur 16 (ou comparer à 9:3:3:1).
9:3:3:1 ⇒ gènes indépendants ; 2 majoritaires + 2 minoritaires ⇒ gènes liés.
4 gamètes équiprobables ⇒ brassage interchromosomique (paires distinctes).
Toujours redémontrer les proportions par l’échiquier, pas seulement les « reconnaître ».
$n$ paires d'homologues ⇒ $2^n$ combinaisons chromosomiques de gamètes ; l'union au hasard des gamètes ajoute la diversité des descendants.

Les pièges à vérifier dans ta démarche

Conclure « indépendants » sans calculer les proportions observées.
Confondre brassage interchromosomique (anaphase I, paires différentes) et intrachromosomique (crossing-over, gènes liés).
Oublier que chaque F1 produit 4 gamètes, pas 2.

Sujet principal

Exercice — dans l'esprit des sujets du bac

8 questionsCorrigé masqué

On reprend les couples d’allèles de la plante précédente : $(L,c)$ avec $L>c$ (tiges longues / courtes) et $(D,i)$ avec $D>i$ (gousses droites / incurvées). Deux plantes F1 double hétérozygotes $L//c\;D//i$ sont croisées entre elles (F1 × F1). Sur $T = 800$ descendants, on compte :

450 plantes à tiges longues et gousses droites ;
150 plantes à tiges courtes et gousses droites ;
150 plantes à tiges longues et gousses incurvées ;
50 plantes à tiges courtes et gousses incurvées.

Calculer les proportions observées de chaque phénotype. Les comparer aux proportions théoriques $\dfrac{9}{16}$ , $\dfrac{3}{16}$ , $\dfrac{3}{16}$ , $\dfrac{1}{16}$ .
Conclure quant à la relation entre les deux couples d’allèles (gènes indépendants ou gènes liés). Justifier.
Chaque plante F1 produit 4 types de gamètes équiprobables ( $\frac{1}{4}$ chacun). Nommer le type de brassage responsable et préciser sur quelles paires de chromosomes se trouvent les deux couples d’allèles.
Écrire les génotypes des gamètes produits par une F1 $L//c\;D//i$ en indiquant leur fréquence.

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

1. Effectifs / 800 : $\frac{450}{800}=\frac{9}{16}$ , $\frac{150}{800}=\frac{3}{16}$ , $\frac{150}{800}=\frac{3}{16}$ , $\frac{50}{800}=\frac{1}{16}$ . Les proportions observées coïncident avec $\frac{9}{16}:\frac{3}{16}:\frac{3}{16}:\frac{1}{16}$ .

2. Ces proportions sont la signature d’un dihybridisme avec gènes indépendants (ségrégation indépendante de deux couples). Si les gènes étaient liés, on n’obtiendrait pas ces quatre classes dans le rapport 9:3:3:1. $\boxed{\text{couples d’allèles indépendants}}$

3. Production de 4 types de gamètes équiprobables ( $\frac{1}{4}$ chacun) : brassage interchromosomique. Les deux paires d’allèles sont portées par des paires de chromosomes homologues différentes.

4. Gamètes de $L//c\;D//i$ : $LD$ , $Li$ , $cD$ , $ci$ , chacun avec la fréquence $\frac{1}{4}$ . L’échiquier F1 × F1 reconstitue alors le rapport 9:3:3:1.

Changer d’énoncé, garder le raisonnement

Choisis un seul transfert après le sujet principal. Qu’est-ce qui change ? Quel résultat ou quelle méthode peux-tu réutiliser ? Les autres exercices restent disponibles pour une prochaine séance.

Exercices d'entraînement — une nuance à la fois

1 Drill GE-B.1 — test-cross d’indépendance (1:1:1:1)

Entraînement 01 / 03

Drill GE-B.1 — test-cross d’indépendance (1:1:1:1)

2 questionsCorrigé masqué

Deux couples d’allèles indépendants. On réalise un test-cross : double hétérozygote $(A//a\ ,\ B//b)$ × double récessif $(a//a\ ,\ b//b)$ .

Lister les gamètes du double hétérozygote et leurs fréquences.
Donner les proportions phénotypiques attendues dans la descendance du test-cross. Quelle signature lit-on si les gènes sont indépendants ?

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

1. Le double hétérozygote produit 4 gamètes équiprobables : $AB$ , $Ab$ , $aB$ , $ab$ (fréquence $\frac{1}{4}$ chacun) grâce au brassage interchromosomique.

2. Le double récessif ne fournit que $ab$ . La descendance du test-cross reproduit les gamètes de l’hétérozygote : 1:1:1:1 (quatre phénotypes équiprobables). $\boxed{1:1:1:1\ \Leftrightarrow\ \text{gènes indépendants}}$

2 Drill GE-B.2 — localiser les gènes sur deux paires

Entraînement 02 / 03

Drill GE-B.2 — localiser les gènes sur deux paires

2 questionsCorrigé masqué

Une cellule germinale diploïde porte deux couples d’allèles indépendants $(L,c)$ et $(D,i)$ . On s’intéresse aux gamètes que produit la méiose.

Sur quelles paires de chromosomes place-t-on les deux gènes ? Pourquoi ?
Combien de types de gamètes obtient-on en télophase II, et avec quelles fréquences, si le brassage est purement interchromosomique ?

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

1. Gènes indépendants ⇒ chaque couple est porté par une paire de chromosomes homologues différente. On dessine donc 2n = 4 chromosomes (deux paires), allèles $L/c$ sur l’une, $D/i$ sur l’autre.

2. Disposition aléatoire des homologues en anaphase I (brassage interchromosomique) ⇒ 4 types de gamètes équiprobables ( $LD$ , $Li$ , $cD$ , $ci$ ), fréquences $\frac{1}{4}$ , $\frac{1}{4}$ , $\frac{1}{4}$ , $\frac{1}{4}$ . $\boxed{\text{2 paires distinctes ; 4 gamètes }\tfrac{1}{4}}$

3 Drill GE-B.3 — brassages de la méiose : combien de gamètes différents ?

Entraînement 03 / 03

Drill GE-B.3 — brassages de la méiose : combien de gamètes différents ?

4 questionsCorrigé masquéEn cours de relecture

Une cellule germinale d'un animal diploïde possède $2n = 6$ chromosomes (trois paires d'homologues). Chaque chromosome d'une paire est d'origine paternelle, l'autre d'origine maternelle. On suit sa méiose.

À quelle phase de la méiose se produit le brassage interchromosomique ? Expliquez son mécanisme.
Calculez le nombre de combinaisons chromosomiques de gamètes que ce brassage peut produire, sans crossing-over.
Sur la première paire, deux gènes liés portent les allèles $A$ et $B$ sur un homologue, $a$ et $b$ sur l'autre. Expliquez comment un crossing-over entre les deux loci modifie les gamètes obtenus.
Pourquoi deux descendants des mêmes parents sont-ils génétiquement différents ?

Cet exercice et sa correction sont en cours de relecture. Tu peux les consulter ; l’exercice n’est pas encore proposé en séance.

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

1. À l'anaphase I : les homologues de chaque paire se séparent, et l'orientation de chaque paire sur le plan équatorial est aléatoire et indépendante des autres paires. Les chromosomes paternels et maternels se répartissent donc au hasard entre les deux cellules : c'est le brassage interchromosomique.

2. Chaque paire offre 2 possibilités, indépendamment des autres : $2^n = 2^3 = 8$ combinaisons chromosomiques de gamètes, dont 2 parentales (tous les chromosomes d'une même origine) et 6 recombinées.

3. En prophase I, un chiasma entre une chromatide portant $A$ et $B$ et une chromatide portant $a$ et $b$ échange les segments situés entre les loci : on obtient des chromatides recombinées $Ab$ et $aB$ . Après la méiose, cette paire fournit quatre types de gamètes au lieu de deux : $AB$ et $ab$ (parentaux, majoritaires), $Ab$ et $aB$ (recombinés, minoritaires). C'est le brassage intrachromosomique, qui multiplie encore la diversité des gamètes.

4. Chaque parent produit des gamètes très variés (brassages inter et intrachromosomique), et la fécondation unit au hasard un gamète mâle et un gamète femelle : chaque zygote reçoit une combinaison d'allèles originale.

Relier ce raisonnement au bac

Choisis une filière pour voir les sujets qui étayent ce scénario.

Tu écris. Tu continues.

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Exercice — dans l'esprit des sujets du bac

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Exercices d'entraînement — une nuance à la fois

Drill GE-B.1 — test-cross d’indépendance (1:1:1:1)

Drill GE-B.2 — localiser les gènes sur deux paires

Drill GE-B.3 — brassages de la méiose : combien de gamètes différents ?

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