TD : la "redécouverte" des travaux de Mendel et l'idée de gène
Des débuts de la génétique aux enjeux actuels des biotechnologies
| Problèmatique : quelles sont les règles de transmission des caractères héréditaires et leurs limites ? Il s'agit d'utiliser le modèle mendelien de l'hérédité pour expliquer les résultats de croisements particuliers (émettre des hypothèses en contextualisant le modèle, confirmer ou infirmer les hypothèses et déterminer les limites du modèle). Mots clés : allèle, caractère, dominance, dominance partielle, génotype, phénotype, récessivité, |
1 Les débuts de la génétique formelle
Les observations et expériences menées au début du 20e siècle ont permis la définition des concepts de base (cf doc.1).
Mettez en relation les principales découvertes présentées dans le document sous forme d'un schéma en réseau (deux "départs" : cytologie avec van Beneden, génétique formelle avec C. Correns et H. de Vries).
2 Limites des lois de Mendel
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Rédiger un devoir de génétique formelle.
C. Correns, en croisant deux lignées pures de Belle de nuit (Mirabilis jallapa), obtient les résultats présentés dans le doc.2. Un exercice du même type est présenté dans le manuel d'enseignement obligatoire p.144 (bac métropole 2007).Rédiger un devoir de génétique formelle.
Montrez que ces résultats peuvent s'interpréter comme résultant de la disjonction d'un seul couple d'allèles. Quelle est la "loi de Mendel" mise en défaut ?
Des croisements sont réalisés chez la Tomate (doc.2 du manuel pp.66-67).
Résumez les résultats présentés, en ne considérant que les caractères concernant le fruit. Montrez que ces résultats peuvent s'interpréter comme résultant de la disjonction de deux couples d'allèles. Quelle est la "loi de Mendel" mise en défaut ? cf doc.3 pour une proposition de codage des gènes.
3 Plus difficile
En utilisant l'ensemble des résultats, validez ou invalidez la carte génétique de la Tomate présentée dans le doc.3.
Le doc.4 donne les résultats de croisement entre une lignée pure de souris et des souris mutées.
Montrez que le génotype comprenant deux fois l'allèle responsable du pelage [jaune] est léthal(1).
(1) qui provoque la mort.
Les résultats s'interprètent de la façon suivante : l'allèle Ay (y pour yellow) responsable du phénotype [jaune] domine l'allèle A responsable du phénotype [agouti] dans son effet sur la couleur du pelage; il est récessif sur le même allèle dans son effet léthal. Il y a rarement (sauf dans les exercices scolaires !) relation simple (bi-univoque) entre gène et caractère : la couleur de l'oeil de la Drosophile dépend de plusieurs gènes alors que le gène A de la souris agit sur plusieurs caractères (couleur du pelage, obésité et effet léthal). On peut aussi rappeler (cf enseignement obligatoire) que certains gènes présentent plus de deux allèles (ex : groupe sanguin ABØ) et que le phénotype d'un génotype donné dépend souvent de l'environnement (ex : Phénulcétonurie).
