Examens de génétique II  (été 2001)

 

Réponse à la question 2

 

La question 1 était très facile et n’a soulevé aucune difficulté pour la plupart des étudiants (nous ne donnons donc pas de corrigé), quant à la question subsidiaire elle ne présentait pas non plus de difficulté majeure si ce n’est que ceux qui l’ont abordée n’ont pas remarqué que nous demandions le phénotype (et non le génotype) des plantes.

 

La question 2 a soulevé quelques difficultés puisque seules deux étudiantes ont pu traiter le problème posé de manière satisfaisante. Voici donc la réponse à cette question :

 

 Il faut remarquer tout d’abord que lors de la dernière autofécondation la ségrégation semble être, avec un rapport 3 : 1 dans la F3, parfaitement « mendelienne ». 

Si l’on accepte cette hypothèse alors la génération F2 et la F1 le sont aussi, comment expliquer qu’on ne le remarque pas.

Plusieurs étudiants ont suggéré un effet maternel mais sans pouvoir fournir une théorie cohérente. Il existe plusieurs mécanismes d’action maternelle sur la descendance (soit transmission mono-parentale, soit effet maternel).

 

a)      le caractère est porté par le génome mitochondrial (la mutation serait alors mitochondriale)

b)      une variante serait une mutation mitochondriale préexistante corrigée par un gène restaurateur (supresseur) nucléaire (la mutation serait alors dans ce gène)

c)       un effet maternel sur le développement du zygote et de l’embryon entraînant le nanisme (gène nucléaire s’exprimant dans les tissus maternels).

 

C’est cette dernière hypothèse qui se révèle la bonne, les deux premières aboutissant à une impasse comme l’a constaté la plupart des étudiants.

En effet, selon ce modèle, si l’on suppose un caractère  récessif porté par un gène n (mutant de N) alors le mutant femelle (n/n) fécondé par du pollen de plantes normales (génotype N/N) ne peut donner que des plantes naines. Lorsque l’on autoféconde les plantes de la F1 (n/N), il n’y a aucun effet maternel et toutes les plantes de la F2 sont normale.  Cette F2 est évidemment : N/N N/n N/n n/n (soit 3 : 1) et l’effet maternel révélera cette situation lors de l’autofécondation par un rapport 1/4 de plantules naines dans la F3.

CQFD

 

NB : Les étudiants qui auront suivi notre conseil de compléter le cours par une lecture de quelques chapitres du  « Suzuki » auront certainement reconnu un problème tiré de ce livre (au chapitre génome extranucléaire) et certains auront lu le commentaire de l’expérience de Sturtevant sur les escargots (limnées -1923)

 

 

Questions

 

Répondre à chacune des deux questions suivantes (dans votre réponse vous devez être très explicite et justifier les résultats de manière détaillée) – la question subsidiaire ne doit être traitée que si vous en avez le temps (il n’en sera tenu compte que pour éventuellement améliorer votre note – si vous n’y répondez pas vous ne serez en aucun cas pénalisé)

 

 

Question 1

 

Nous avons dans notre collection de graines trois petits pois jaunes et lisses marqués A, B et C. Nous les faisons germer puis, en prenant toutes les précautions d’usage (comme G. Mendel), nous croisons chaque plante avec une plante issue d’un pois vert ridé.

 

Les résultats de ces expériences sont les suivants :

Pour A 156 graines  dont 73 jaune-lisse et 83 vert-lisse

Pour B 134 graines toutes jaune-lisse

Pour C 142 graines dont 34 jaune-lisse, 35 jaune-ridé, 37 vert-lisse et 36 vert-ridé

 

Quels étaient les génotypes de A, B et C ; vous pouvez utiliser les symboles de votre choix en définissant soigneusement chaque caractère.

 

 

Question 2

 

Dans un programme d’amélioration de la tomate une variété naine est apparue.

 

Cette variété est alors volontairement pollinisée par le pollen d’une variété normale ; toute la descendance F1 est naine.

Les plantes F1 sont autofécondées et la descendance F2 apparaît entièrement normale.

Les plantes F2 sont autofécondées et la F3 présent une ségrégation 75% normal et 25 % nain.

 

Comment expliquez-vous ces résultats ?

 

 

 

Question subsidiaire concernant les éléments transposables (si vous en avez le temps et l’envie)

 

Considérons deux plantes de maïs :

A dont le génotype est C/cm ; Ac/Ac+ ; où cm est un allèle instable en raison de l’insertion de Ds.

B dont le génotype est C/cm ; où cm est un allèle instable en raison de l’insertion de Ac.

De plus Ac et c ne sont pas liés, la fréquence des cassures chromosomique est négligeable

 

Quels phénotypes sont-ils produits et dans quelles proportions lorsque :

 

1 – chaque plante (A et B) est croisée avec une plante de maïs mutée c/C ,où c est une mutation de C due à un traitement aux UV (cette plante est aussi Ac+)

 

2 – la plante A est croisée avec la plante B ?