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)
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)
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.
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 ?
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 ?