analyse genetique droso

Analyse génétique chez

la drosophile

analyse génétique chez la drosophile

introduction

1ère étude : porte sur le couple de gène vg et eb

2ème étude : porte sur le couple de gène vg et b

Hérédité "liée au sexe" : exemple chez la drosophile

Logiciel Mesurim2

2 gènes impliqués dans la couleur du corps : gène b et gène eb

1 gène impliqué dans la taille des ailes : gène vg

• Le gène vg est situé sur le chromosome 2, le gène eb est situé sur le chromosome 3. Les gènes vg et eb sont donc situés sur des chromosomes différents --> gènes indépendants.
• Les parents sont de lignée pure, donc doubles homozygotes
• On peut donc noter le génotype de P1 (vg+//vg+, eb+//eb+) et le génotype de P2 (vg//vg, eb//eb)
• Le gène vg est situé sur le chromosome 2, le gène b est aussi situé sur le chromosome 2. Les gènes vg et eb sont situés sur la même paire de chromosomes --> gènes liés.
• Les parents sont de lignée pure, donc doubles homozygotes
• On peut donc noter le génotype de P1 (vg+,b+//vg+, b+) et le génotype de P2 (vg, b// vg, b)

Gène couleur du corps ébène sur chromosome 3et gène taille ailes sur le chromosome 2 Gènes non liés = indépendants

1er croisement

Plaques de croisement

Cliquez sur la loupe pour voir les phénotypesCliquez sur le lien pour voir P1 et P2 dans mesurim

Croisement parents lignée pures --> double homozygotes Cas gènes indépendants vg et eb

corps noirpetites ailes

corps jaunegrandes ailes

P2

P1

P2 (vg//vg eb//eb)100% gamètes formés (vg/; eb/)

P1 (vg+//vg+ eb+//eb+)100% gamètes formés (vg+/; eb+/)

100%

gamètes P1

(vg+/; eb+/)

gamètes P2

(vg+//vg; eb+//eb)

(vg/; eb/)

100%

100%

génotype F1

(vg+//vg; eb+//eb)

Plaques de croisement

Cliquez sur la loupe pour voir les phénotypesCliquez sur le lien pour voir P1 et P2 dans mesurim

Croisement parents double homozygotes Cas gènes indépendants

100%corps jaunegrandes ailes donc vg+ dominant sur vg et eb+ dominant sur eb

F1

F1 (vg+//vg eb+//eb)

si tu veux jouer avec les chromosomes et revoir le brassage inter chromosomique, clique ici

F1 (vg+//vg eb+//eb)quels sont les gamètes formés par F1 ?

P2

F1

F1 (vg+//vg eb+//eb)gamètes formés ?

Cas gènes indépendants

Comme gènes indépendants, il y a séparation aléatoire des chromosomes en anaphase 1 avec deux cas possible Premier déroulement possible de méiose

les chromosomes portant les gènes vg+ et eb+ vont dans une cellule fille , donc vg et eb vont dans l'autre cellule fille après séparation des chromatides en anaphase 2, on obtient donc 4 cellules : 2/4 (vg+/, eb+/) et 2/4 (vg/, eb/)

F1

F1 (vg+//vg eb+//eb)gamètes formés ?

Cas gènes indépendants

Comme gènes indépendants, il y a séparation aléatoire des chromosomes en anaphase 1 avec deux cas possible Deuxième déroulement possible de méiose

F1

les chromosomes portant les gènes vg+ et eb vont dans une cellule fille , donc vg et eb+ vont dans l'autre cellule fille après séparation des chromatides en anaphase 2, on obtient donc 4 cellules : 2/4 (vg+/, eb/) et 2/4 (vg/, eb+/)

Croisement test (F1 x Parent récessif) . Cas gènes indépendants

donc F1 produit 4 types de gamètes en proportions équiprobables suite à deux déroulements de méiose , cela montre le brassage inter-chromosomique des allèles 2/8 (vg+/, eb+/) 2/8 (vg/, eb/) 2/8 (vg+/, eb/) 2/8 (vg/, eb+/)

F1

Croisement F1 x P2

gamètes F1 1/4 (vg+/, eb+/) 1/4 (vg/, eb/) 1/4 (vg+/, eb/) 1/4 (vg/, eb+/) gamètes P2 (vg/, eb/) vg+//vg ,eb+//eb vg//vg, eb//eb vg+//vg, eb//eb vg//vg,eb+//eb

donc F1 x P2 donne 4 types de phénotypes en proportions égales 1/4 [vg+, eb+] 1/4 [vg, eb] 1/4 [vg+, eb] 1/4 [vg, eb+]

4 phénotypes en F2, comptage des individus pour comparer résultats théoriques et réels

P2

F1

résultats

F2

Les résultats de croisement-test F1xP2, confirment les résultats du raisonnement. Lorsque l'on étudie la transmission de 2 gènes indépendants, le F1 produit bien par brassage interchromosomique 4 types de gamètes en proportions équiproblables. Ainsi lors d'un croisement test, la F2 montre 4 phénotypes en proportions équivalentes.

Deuxième croisement :Gène couleur du corps black et gène taille ailes sur le chromosome 2 = Gènes liés

Croisement parents double homozygotes Cas gènes liés : vg et b

corps noirpetites ailes

corps jaunegrandes ailes

P2 (vg,b//vg,b) 100% gamètes formés (vg, b/)

P1 (vg+, b+//vg+,b+)100% gamètes formés (vg+, b+/)

Plaques de croisement

Croisement parents double homozygotes Cas gènes liés

100%corps jaunegrandes ailes donc vg+ dominant sur vg et b+ dominant sur b

F1

F1 (vg+,b+//vg,b)

Croisement P1 xP2Cas gènes liés

F1 (vg+,b+//vg,b)

noir

quels sont les gamètes formés par F1 ?

P2

F1

noir

Cas gènes liés

F1 (vg+,b+//vg,b)

gamètes formés ?

D'après le déroulement déjà étudié de la méiose, F1 doit produire 50% de gamètes contenant et 50% de gamètes contenant

(vg+,b+/)

(vg,b/)

F1

F1 (vg+,b+//vg,b)

Croisement testCas gènes liés

gamètes formés ?

D'après le déroulement déjà étudié de la méiose, F1 doit produire 50% de gamètes contenant et 50% de gamètes contenant

(vg+,b+/)

(vg,b/)

F1

Résultats réels?

Résultats attendus en F2 ?

gamètes de F1 vg+,b+/ vg,b/ gamètes de P2 vb,b/

/vb,b

vg,b/

/vb,b

vg+,b+/

50%

[vg+b+] [vgb]

50%

Croisement testCas gènes liés

résultats réels

F1

P2

F2

phénotypes recombinés = nouveaux

phénotypes parentaux attendus

A quel moment de la méiose cela peut il se produire ?

Comment expliquer alors les phénotypes recombinés ?

Rappel du déroulement de la méiose

Figures observables en Prophase1

Figures observables en Prophase1

F1 (vg+,b+//vg,b)

Croisement testCas gènes liés

gamètes formés ?

Comme les gènes sont liés, il y a possibilité de crossing-over en prophase 1 Deuxième déroulement possible de méiose : crossing over

F1

Suite au croissing-over il y a 4 types de chromatides qui se répartissent chacune lors anaphase 2 dans une des 4 cellules filles de méiose 1/4 (vg+, b+/) 1/4 (vg,b/) 1/4 (vg+,b/) 1/4 (vg,b+/)

Croisement testCas gènes liés

résultats réels

P2

F1

F2

Comment expliquer alors les proportions observées ?

Croisement test Cas gènes liés

Comme gènes liés, il y a possibilité de crossing-over en prophase 1 Des crossing over se font à toutes les méioses mais pas toujours au même endroit Premier déroulement possible de méiose : pas de crossing over

Il y a donc 2 types de gamètes suite à cette méiose 2/4 (vg+, b+/) et 2/4 (vg,b/)

F1

Second déroulement possible de méiose : crossing over

Il y a donc 4 types de gamètes suite à cette méiose 1/4 (vg+, b+/) 1/4 (vg, b/) 1/4 (vg+, b/) 1/4 (vg, b+/)

DONC sur 2 cas de méiose (une avec et une sans CO) on obtient 3/8 (vg+, b+/) 3/8 (vg, b/) 1/8 (vg+, b/) 1/8 (vg, b+/)

Croisement test Cas gènes liés

on sait que sur 2 cas de méiose (une avec et une sans CO) on obtient 3/8 (vg+, b+/) 3/8 (vg, b/) 1/8 (vg+, b/) 1/8 (vg, b+/) MAIS on ne connaît pas la fréquence de réalisation des crossing over donc CAS gènes liés 4 types de gamètes en proportions NON équiprobables

Croisement F1 x P2

F1

gamètes F1 (vg+, b+/) (vg, b/) (vg+, b/) (vg, b+/) gamètes P2 (vg, b/) (vg+,b+//vg,b) (vg,b//vg,b) (vg+,b//vg,b) (vg, b+//vg,b)

donc F1 x P2 donne 4 types de phénotypes en proportions NON égales [vg+, b+] [vg, b] MAJORITAIRES [vg+, b] 1/4 [vg, b+] MINORITAIRES

Croisement testCas gènes liés

F1

P2

F2

Tout s'explique !!!

Gène étudié sur chromosome sexuel

mâle ou femelle?

Gène étudié sur chromosome sexuel

Image 1: plaque de drosophile F1 (femelle w+ x mâle w)

yeux rouges ou blancs?

mâle ou femelle?

Image 2: plaque de drosophile F1BC #12 (femelle F1 x mâle w)

yeux rouges ou blancs?

mâle ou femelle?

Gène étudié sur chromosome sexuel

Gène étudié sur chromosome sexuel

Gène étudié sur chromosome sexuel

Problématique TP:On dispose de résultats de croisements de drosophiles portant sur deux caractères : longueur des ailes déterminé par le gène vg avec allèle vg+ (ailes longues) dominant sur vg (ailes courtes=vestigiales) couleur du corps déterminé par le gène eb avec allèle eb+ (corps gris-jaune) dominant sur allèle eb (corps noir) et par le gène b avec allèle b+ (corps gris jaune) dominant sur allèle b (corps noir). On sait qu'un des gènes de la couleur du corps est sur le même chromosome que le gène vg. On cherche à déterminer si le résultat des croisements (plaque) correspond au couple vg-eb ou vg-b. Ressource: carte chromosomique drosophile Matériel:loupe à main, loupe binoculaire, plaques (ou images numériques et mesurim)

Plaque 2

Exemple avec mesurim

Plaque 1

plaque 1

plaque 2

exemple mesurim (logiciel ordi lycéeou version en ligne)

Ouvrir mesurim fichier ouvrir choisir dossier où se trouve l'image à étudier

exemple mesurim (logiciel ordi lycéeou version en ligne)

icone "comptage"puis nombre ici choisir 4 puisque 4 éléments différents à compter (les 4 phénotypes)

exemple mesurim (logiciel ordi lycéeou version en ligne)

exemple mesurim (logiciel ordi lycéeou version en ligne)