fiche de rappel pour le chapitre : des débuts de la génétique aux enjeux actuels des...
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Fiche de rappel pour le chapitre :
Des Débuts de la Génétique aux Des Débuts de la Génétique aux Enjeux actuels des BiotechnologiesEnjeux actuels des Biotechnologies
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1. Quelle est la nature du matériel génétique ? Vous détaillerez votre réponse à l’aide d’un schéma.ADN : Acide désoxyribonucléique
2 chaînes (brins) reliées par des liaisons hydrogènes
Nucléotide
4 types de base
nucléotide
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2. Expliquez les termes homozygote, et hétérozygote.
Caryotype d’une cellule somatique d’un homme
AA AA
Un individu de groupe sanguin A, peut être de génotype:
- (A,A)
Il est homozygote pour le gène des groupes sanguins
- (A,O)
Il est hétérozygote pour le gène des groupes sanguins
OO
(en anaphase de mitose)
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2. Expliquez les termes homozygote, et hétérozygote.
Caryotype d’une cellule somatique d’un homme
Un individu de groupe sanguin A, peut être de génotype:
- (A,A)
Il est homozygote pour le gène des groupes sanguins
- (A,O)
Il est hétérozygote pour le gène des groupes sanguins
(en métaphase de mitose)
AA
OO
AAOO
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gène qui possède deux allèles identiques sur chacun des chromosomes d’une paire
Homozygote :
gène qui possède deux allèles différents sur chacun des chromosomes d’une paire
Hétérozygote :
3. Comment le génotype a-t-il une influence sur le phénotype ? Vous expliquerez les phénomènes qui permettent l’expression des gènes.
Transcription et traduction
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du Génotype au Phénotype moléculaire
Membrane plasmique
Enveloppe nucléaire
Pore nucléaire
Cytoplasme
ChromatineGénotype
Phénotype moléculaire
Protéines
ADN : Chaîne de nucléotides
Protéines : Chaîne d’acides aminés
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ARN polymérase
AU
UC
G
Nucléotides libres
T A C AG CT G C
A T GTCG A CG
Triplet d’initiation
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T A C A G C T G C
A T G T C GA C G
ARN polymérase
G
A C
Nucléotides libres
A
G C A G C U GA U
Déplacement
ARNm
Brin transcrit
Brin non transcrit
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A T G TCGA CG
ARN polyméraseG
Nucléotides libres
G C AG CU G A
U
ARNmT A CAG CT G C
Transcription Rôle de l’ARNpol :- Ouvre, déroule et réenroule l’ADN- Réalise les liaisons entre les nucléotides de l’ARNm du début à la fin d’un gène
AU
GC
U C
CU G
G CU
……
U UAUAA
Transfert de l’ARNm du noyau au cytoplasme
ADN
AUGCU CCU GG CU …… U UAUAA
TraductionGrande sous unité
Petite sous unité
Ribosome
Leu
Val
Leu
Ala
Met
Acides aminés libres
Codon d’initiationDéplacement
Codon stop
Rôle du ribosome : - Se fixe à l’ARNm- Réalise les liaisons entre les acides aminés du codon d’initiation au codon stop
Schéma bilan du passage du génotype au phénotype
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4. Qu’est ce qu’une mutation ? Vous expliquerez les différents types de mutations existants, comment elles peuvent participer à l’évolution avec le principe de la sélection naturelle.
Une mutation est un changement de la séquence d’un gène.
Ce que c’est ?
Une mutation est due au hasard mais elle peut être favorisée par des agents mutagènes.
De quelle façon se produit-elle ?
Elle n’est transmise à la descendance que si elle est présente dans les gamètes.
Participation à l’évolution ?
Mutation par substitution, mutation par insertion, mutation par délétion.
Quels sont les types de mutation ?
Elle ne sera transmise à la descendance que si l’individu se reproduit. Pour cela la mutation ne doit pas être défavorable à l’individu dans son environnement.
Sélection naturelle ?
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La méiose
5. Réalisez un schéma de la méiose d’une cellule à 2 paires de chromosomes.
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Le brassage interchromosomique est dû à la migration indépendante des chromosomes homologues lors de …………………………………. de la méiose.La fécondation permet aussi d’augmenter la variabilité génétique en réunissant …………………………. les différents gamètes. Le brassage intrachromosomique est provoqué par les chiasmas lors de ………….. de la méiose où peuvent se dérouler des ……………………..brassant les allèles des chromosomes homologues, et réalisant de nouvelles combinaisons d’allèles.
l’anaphase I
6. Expliquer en quoi la méiose et la fécondation permettent à la fois la stabilité d’une espèce et la variabilité des individus au sein de cette espèce.
Au hasardLa prophase I
crossing-over
8. Qu’est ce qu’un OGM ? Comment obtient-on un tel organisme ? En quoi de telles expérimentations montrent que la molécule d’ADN est universelle ?OGM : organisme génétiquement modifié fabriqué par transgénèse (transfert d’un gène appartenant à un autre organisme dans toutes les cellules de ce nouvel organisme)
ADN universel : transfert de gène d’êtres vivants très variés, ces gènes continuent de fonctionner ce qui prouve que la machinerie d’expression génique est la même partout!
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Pour le caractère « couleur du poil »
Gamète : 100 % de gamètes porteurs de l’allèle n
Génération P : Souris blanche x Souris noire
Phénotype : [blanche] x [noire]
On pose l’hypothèse qu’un seul gène code pour la couleur des souris.
Soit n l’allèle codant pour la couleur blanche et N codant pour la couleur noire.
Génotype : (n,n) x (N,N)
Méiose
100 % de gamètes porteurs de l’allèle N
Les souris de la génération P étant de lignée pure, elles sont homozygotes pour le caractère de la couleur :
Fécondation Génération F1 : Souris noires
Génotype : (n,N)
n N
Les souris étant noires, l’allèle N est dominant sur l’allèle n.
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Test cross :
Gamète :
50 % de gamètes porteurs de l’allèle n et 50% de gamètes porteurs de l’allèle N
Souris F1 x Souris blanche
Phénotype : [noire] x [blanche]
On connaît le génotype de la souris F1 :
Génotype : (n,N) x (n,n)
Méiose
100 % de gamètes porteurs de l’allèle n
(n,N)
L’allèle n étant récessif devant l’allèle N, la souris blanche est donc homozygote : (n,n)
n Nn N n nn n
n n N N n n n n
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Gamète : 50 % de gamètes porteurs de l’allèle N et 50% de gamètes porteurs de l’allèle n
Souris F1 x Souris blanche
Phénotype : [noire] x [blanche]
On connaît le génotype de la souris F1 :
Génotype : (N,n) x (n,n)
Méiose
100 % de gamètes porteurs de l’allèle n
(N,n)
L’allèle n étant récessif devant l’allèle N, la souris blanche est donc homozygote : (n,n)
Fécondation Gamètes
F1Gamètes
Tableau de croisement : n N
n (n,n) (n,N)
1/2 1/2
1 1/2 1/2
Soit 50% de souris (n,n) et 50% de souris (n,N)
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Fécondation 50% de souris (n,n) et 50% de souris (n,N)
Génération F2 : 50% de souris [blanche] et 50% de souris [noire]
Nombres obtenus par l’expérience : 47 souris 50 sourisLes proportions étant similaires, l’hypothèse est validée : la couleur n’est gouvernée que par un gène.Attention il faut aller jusqu’à la F2 pour valider l’hypothèse : ex p79
Gamète : 50 % de gamètes porteurs de l’allèle N et 50% de gamètes porteurs de l’allèle n
Souris F1 x Souris blanche
Phénotype : [noire] x [blanche]
On connaît le génotype de la souris F1 :
Génotype : (N,n) x (n,n)
Méiose
100 % de gamètes porteurs de l’allèle n
(N,n)
L’allèle n étant récessif devant l’allèle N, la souris blanche est donc homozygote : (n,n)
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Gamète :100 % de gamètes porteurs de l’allèle n et de l’allèle F
Génération P : Souris blanche frisée x Souris noire raide
Phénotype : [blanche, frisée] x [noire, raide]
On pratique le même raisonnement pour l’état des poils des souris. Soit f l’allèle codant pour l’état raide et F codant pour l’état frisée.
Génotype :
n nn n
F FF F
Méiose
n
F
n
n
F
F;
N
N
f
f;x
N NN N
f ff f
100 % de gamètes porteurs de l’allèle N et de l’allèle f
N
f
Hypothèse : les deux gènes sont indépendants
F1 étant de phénotype frisé : l ’allèle F est dominant sur l’allèle f. On obtient 48 souris frisés et 49 raides, soit les mêmes proportions que pour la couleur des poils. L’état des poils est donc gouverné par un gène.
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Gamète :100 % de gamètes porteurs de l’allèle n et de l’allèle F
Génération P : [blanche, frisée] x [noire, raide]
Génotype :
Méiose
n
n
F
F;
N
N
f
f;x
100 % de gamètes porteurs de l’allèle N et de l’allèle f
Fécondation
Hypothèse : les deux gènes sont indépendants
Génération F1 : Souris [noires, frisées]Génotype : N
n
F
f;
Test cross : [noire frisée] x [blanche raide]
Génotype :
Méiose
N
n
F
f;
n
n
f
f;x
25% de chaque gamète :(N;F) (n;f) (N,f) (n,F)
Gamète : 100% de gamète (n,f)
Fécondation Génération F2 : 25% [noires frisées]
25 %[noires raides]25% [blanches frisées]25% [blanches raides]
Ces proportions ne correspondent pas aux quantités de l’expérience, l’hypothèse n’est donc pas validée : les deux gènes ne sont pas indépendants.
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Génotype : N
N
f
f
Hypothèse : les deux gènes sont liés
Génération P : [blanche, frisée] x [noire, raide]
n
n
F
Fx
Gamète :
100 % de gamètes (n,F)
n nn n
F FF F
Méiose
n
F
N NN N
f ff f
N
f
100 % de gamètes (N,f)
![Page 21: Fiche de rappel pour le chapitre : Des Débuts de la Génétique aux Enjeux actuels des Biotechnologies](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062404/551d9d8d497959293b8c23f7/html5/thumbnails/21.jpg)
100 % de gamètes (n,F) 100 % de gamètes (N,f)
Fécondation Génération F1 : Souris noires friséesGénotype : n
N
F
f
Génotype : N
N
f
f
Génération P : [blanche, frisée] x [noire, raide]
n
n
F
Fx
Hypothèse : les deux gènes sont liés
Méiose
[noire frisée] x [blanche raide]
Génotype : n
N
F
f
n
n
f
fx
Test cross :
Méiose Majorité de gamètes parentaux : (n,F) et N,f)Minorité de gamètes recombinés : (n,f) et (N,F)
Gamète : 100% de gamète (n,f)
Fécondation Génération F2 : [blanc frisé]
[noir raid][blanc raide][noir frisé]
Ces proportions correspondent aux quantités de l’expérience, l’hypothèse est donc validée : les deux gènes sont liés.
Majoritaire
Minoritaire