PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement obligatoire (6 points) by dN5O7g

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                                 Liban - 2004
           PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement obligatoire (6 points)

Partie du programme
Stabilité et variabilité des génomes et évolution

Par une analyse rigoureuse des documents proposés et l'utilisation de vos
connaissances, Indiquez le génotype de la nouvelle variété de tomate recherchée
et précisez les mécanismes génétiques à l'origine de son génotype.

Document 1 :

Dans une région au climat propice, on cultive deux variétés de tomates :
 l'une «A», à gros fruits,
 l'autre «B», à petits fruits.

Les plants de la catégorie «A» se sont révélés sensibles à un champignon parasite: le
Fusarium, qui entraîne une baisse Importante de production. En revanche, les plants
de la variété «B » sont résistants à ce champignon.

On demande à des agronomes de créer une nouvelle variété de plants de tomates
donnant de gros fruits et résistant au Fusarium. Ils réalisent une série de croisements
entre les deux variétés de plants de tomates «A» et «B »

A la première génération (FI), ils n'obtiennent que des plants de tomates résistants au
Fusarium et qui produisent des petits fruits.

Document 2 :

Les chercheurs réalisent alors un autre croisement d'individus de la génération F1
avec des plants de la variété «A». Ils obtiennent dans ces conditions à la deuxième
génération (F'2) les résultats suivants pour 1000 plants:

   251 plants à « Petits fruits et résistants au Fusarium».
   234 plants à « Petits fruits et sensibles au Fusarium».
   270 plants à« Gros fruits et résistants au Fusarium».
   245 plants à « Gros fruits et sensibles au Fusarium».
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           PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement obligatoire (6 points)

                                  Corrigé non officiel

Le document proposé correspond à un sujet que l'on vous propose habituellement en
2A, et qui va nous amener pour deux gènes à nous demander si ces gènes sont liés ou
indépendants. Cette fois le plan cohérent passe par l'utilisation du doc1 pour
identifier les gènes se poser les problèmes de dominance avec la génération F1; puis
le document 2 pour les problèmes de liaison des gènes

I - Les gènes de tomates impliqués:

Dans le document 1, on voit qu'à l'issue du croisement; et lors de l'obtention de F1, on
obtient des individus identiques (100%) dont le phénotype est: présence de petits
fruits PF et résistants au Fusarium F: [PF , F] ce phénotype doit être lié à deux gènes
(il est donc question d'un dihybridisme): l'un responsable de la taille des fruits, et
l'autre responsable de la résistance au Fusarium: la présence d'une population 100%
homogène prouve que pour chacun de ces gènes, il y a un allèle dominant: petits fruits
pour le gène taille des fruits, et l'allèle résistant au fusarium pour le gène résistance.

Si l'on observe le phénotype des parents: la variété A était à gros fruit et non résistante
au fusarium [pf , f] son génotype est donc évident puisqu'elle présente les deux
caractères récessifs; elle est homozygote; récessive pf//pf; f//f.

Pour la variété B: elle présente les caractères dominants: petits fruits et résistant au
fusarium [PF, F] mais si l'un des allèles récessifs avait été présent dans le génotype de
B, alors la génération F1 n'aurait pas été homogène: donc B est également
homozygote tout comme A, mais cette fois ci dominant pour les deux gènes: PF//PF;
F//F=>

Le génotype de F1 est donc: PF//pf; F//f

Variété :                                 A                             B
Phénotype :                            [pf , f]                      [PF , F]
Génotype :                           pf//pf ; f//f                 PF//PF ; F//F
                                  homozygote récessif           homozygote dominant
F1
Phénotype :                             [PF , F]
Génotype :                            PF//pf ; F//f
                                      hétérozygote

L'individu F1 a donc été obtenu par séparation de la paire de chromosomes lors de la
première division de la meïose des variétés A et B: Cette séparation ayant aboutit à
des gamètes identiques puisque les individus étaient homozygotes. Ensuite la
fécondation en associant des allèles différents provenant de chacun des parents a créé
un nouvel individu hétérozygote. N’oublions pas la question posée liée aux
mécanismes génétiques un petit schéma sur la disjonction des chromosomes lors de la
meïose et le rétablissement de la diploïdie lors de la fécondation serait le bienvenu!
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A la fin de ce document, la question qui reste posée, car ne changeant rien au résultats
ci dessus est les deux gènes sont ils portés par le même chromosome (= gène liés) ou
bien sont ils portés par deux chromosomes différents (= gènes indépendants)

II - Les gènes sont ils liés?

Dans le document 2, on propose de répondre à cette question à l'aide d'un test cross.
c'est à dire en croisant l'individu F1 avec un homozygote récessif comme l'individu A.

Les résultats obtenus sont de type 25% pour les quatre phénotypes, c'est à dire proche
de 250 individus de chaque phénotype. Si les deux gènes avaient été liés, on aurait
obtenu une majorité d'individus de phénotypes parentaux [pf , f] et [PF , F] et une
minorité de phénotypes recombinés [PF , f] et [pf , F].

Dans ce croisement ce n'est pas le cas, la disjonction des gènes se fait aléatoirement et
il n'y a visiblement pas de liaison entre le gène taille des fruits et le gène résistance au
champignon.

Vous pouvez illustrer le mécanisme par un schéma ou un tableau de croisement. le
plus clair serait un schéma indiquant à partir de deux paires de chromosomes, les
quatre possibilités de gamètes chez F1 ainsi que l'unique possibilité pour A, puis les
quatre fécondations possibles à partir de ces quatre gamètes et les quatre individus
ainsi obtenus.

Gamètes F1
                       PF/      F/       PF/     f/         pf/    f/          pf/   F/
Gamètes A
pf/ f/               PF//pf F//f        PF//pf f//f        pf//pf f//f       pf//pf F//f
                       [PF ; F]            [PF ; f]          [pf ; f]          [pf ; F]
Phénotype F'2        petits fruits,   petits fruits; non gros fruits non     gros fruits
                      résistants          résistants        résistants        résistants
Probabilité              25%                 25%               25%               25%

Conclusion:

Le phénotype intéressant est le quatrième: gros fruits et résistance au fusarium, mais
cet individu est toujours hétérozygote du point de vue de la résistance au fusarium, ce
qui ne sera pas un problème pour cette génération, mais le serait pour la suivante: il
faudra donc à chaque fois renouveler les semences.

								
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