88
Tâche 1 La cause de la modification génétique sont 1.) Les erreurs dans le code génétique. 2.) Erreurs dans la traduction. 3.) aberrations chromosomiques et des mutations du gène. 4.) Dommages de l'ADN. 5.) Erreur dans la transcription. Tâche 2 Pourquoi enzymes sont essentiels pour les organismes vivants? 1.) Pour réparer l'ADN endommagé. 2.) Ils transportent des molécules dans et hors de la cellule. 3.) Elles protègent le corps contre l'infection. 4.) Ils servent de catalyseurs biologiques. 5.) Vous êtes responsable de la traduction du code génétique, qui est présent dans l'ARN, responsable de la séquence d'acides aminés. Tâche 3 Une façon d'enquêter sur l'homme le mode de transmission, 1.) sont l'analyse de pedigree. 2.) l'analyse du caryotype. 3.) études de biologie moléculaire sont. 4.) à la recherche d'ADN recombinant. 5.) ont des anomalies chromosomiques. Tâche 4 L'unité fonctionnelle de l'héritage est / sont 1.) Mutations. 2.) les gènes. 3.) Les chromosomes. 4.) le noyau cellulaire. 5.) les nucléotides. Tâche 5 La première étape dans le transfert d'information génétique qui existe sur l'un des deux brins d'ADN, générant une molécule d'ARN complémentaire. Quel est le nom de cette molécule d'ARN? 1.) ARN ribosomique 2.) ARN messager. 3.) ARN de transfert 4.) exploitant l'ARN

Ex Genetique

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Page 1: Ex Genetique

Tâche 1

La cause de la modification génétique sont1.)

Les erreurs dans le code génétique.

2.)Erreurs dans la traduction.

3.)aberrations chromosomiques et des mutations du gène.

4.)Dommages de l'ADN.

5.)Erreur dans la transcription.

Tâche 2Pourquoi enzymes sont essentiels pour les organismes vivants?1.)

Pour réparer l'ADN endommagé.

2.)Ils transportent des molécules dans et hors de la cellule.

3.)Elles protègent le corps contre l'infection.

4.)Ils servent de catalyseurs biologiques.

5.)Vous êtes responsable de la traduction du code génétique, qui est présent dans l'ARN, responsable de la séquence d'acides aminés.

Tâche 3Une façon d'enquêter sur l'homme le mode de transmission,1.)

sont l'analyse de pedigree.

2.)l'analyse du caryotype.

3.)études de biologie moléculaire sont.

4.)à la recherche d'ADN recombinant.

5.)ont des anomalies chromosomiques.

Tâche 4L'unité fonctionnelle de l'héritage est / sont1.)

Mutations.

2.)les gènes.

3.)Les chromosomes.

4.)le noyau cellulaire.

5.)les nucléotides.

Tâche 5La première étape dans le transfert d'information génétique qui existe sur l'un des deux brins d'ADN, générant une molécule d'ARN complémentaire. Quel est le nom de cette molécule d'ARN?1.)

ARN ribosomique

2.)ARN messager.

3.)ARN de transfert

4.)exploitant l'ARN

Tâche 6Les deux codons UUU et UUC sont tous traduits en l'acide aminé phénylalanine. Comment appelez-vous ce phénomène?1.) Le code génétique est dégénéré.

Page 2: Ex Genetique

2.)Le code génétique est unique.

3.)Le code génétique est ne se chevauchent pas.

4.)Le code génétique est universel.

Tâche 7Comment vous appelez la Tripletsequenz de l'ARNt complémentaire au codon d'ARNm?1.)

séquence de Shine-Dalgarno

2.)Promoteur

3.)Anticodon

4.)Atténuateur

Tâche 8Les codons UGU et UGC deux codent pour l'acide aminé cystéine. L'anticodon est pour UGU ACA. Quel est l'anticodon pour UGC?1.)

3'-ASC-5 'ou de l'AUC

2.)3'-ACG-5 'ou GCA

3.)3'-AGG-5 'ou GGA

4.)3'-GAA-5 'ou AAG

Tâche 9Combien il ya codons différents pour le codage des acides aminés?1.)

61

2.)20

3.)64

4.)3

Exercice 10Quel héritage a montré la maladie génétique?

1.)autosomique récessive

2.)Liée à l'X récessive

3.)x-dominante liée à

4.)autosomique dominante.

Exercice 11

Page 3: Ex Genetique

Comment appelez-vous les articles qui ont des séquences identiques (homologue) séquence nucléotidique des gènes différents du même organisme ou se produisent dans un ou plusieurs gènes d'organismes apparentés?1.)

GC séquences

2.)Pribnow séquences

3.)TATA séquences

4.)Séquences consensus

Exercice 12Qu'est-ce qu'un facteur de transcription?1.)

Détection des segments de séquence dans l'amplificateur et le promoteur pour activer la transcription.

2.)Initiation de se lier à la séquence de Shine-Dalgarno.

3.)Exécution de l'ARNm du noyau vers le cytoplasme.

4.)Se produisent comme une séquence, qui se lie à l'ARN polymérase.

L'exercice 13Un inserts mutation du codon UGA dans un gène. Quelle est la conséquence d'un tel événement?1.)

Le Transcriptionsrate diminuerait.

2.)Cela permettrait d'accroître la Transcriptionsrate.

3.)On pourrait ainsi commencer la traduction d'un autre gène.

4.)Il serait chaîne polypeptidique incomplète peuvent être synthétisés, depuis le changement entraînerait une libération prématurée de polypeptide du ribosome.

Exercice 14La synthèse de l'ARN sur le brin d'ADN est appelé1.)

La transfection.

2.)Transcription.

3.)Traduction.

4.)Transduction.

5.)Transformation.

Exercice 15Régions des gènes eucaryotes qui codent pour la protéine est dénommé1.)

Introns.

2.)Cistrons.

3.)Muton.

4.)Exons.

5.)Recons.

Exercice 16

Page 4: Ex Genetique

Quel héritage a montré la maladie génétique?

1.)Liée à l'X récessive

2.)autosomique récessive

3.)autosomique dominante

4.)x-dominante liée à

Exercice 17Dans leurs effets sur l'expression des gènes sont des amplificateurs et des facteurs de transcription (FT)1.)

Les amplificateurs sont cis-activateurs, tandis que FO sont trans-activateurs.

2.)ni cis-trans-activateurs, ni, le réprimer.

3.)les deux sont trans-activateurs.

4.)Les amplificateurs sont trans-activateurs, tandis que le cis-FO sont des activateurs.

5.)Les deux sont cis-activateurs.

Exercice 18Lequel des énoncés suivants au sujet de la division cellulaire est le problème?1.)

La méiose, mais pas la mitose, conduit à une réduction du matériel génétique dans les cellules filles.

2.)Dans la mitose des cellules filles sont haploïdes, diploïdes au cours de la méiose des cellules filles.

3.)Dans le peuple zygote et les adultes de plus en plus, la mitose, le principal mode de dar la réplication cellulaire.

4.)La méiose aboutit à la formation des gamètes.

5.)Dans la mitose, mais pas dans la méiose, les cellules filles sont des copies identiques de la cellule mère.

Exercice 19

Page 5: Ex Genetique

Quel héritage a montré la maladie génétique?

1.)autosomique récessive

2.)x-dominante liée à

3.)autosomique dominante

4.)Liée à l'X récessive

Exercice 20Pourquoi les cellules animales irruption dans opposée à pfanzliche cellules lorsqu'elles sont placées dans de l'eau distillée?1.)

Les cellules animales Beitzen aucune membrane plasmique qui le sépare de l'environnement extérieur.

2.)Parce que les cellules animales sont différents de Planzenzellen équipé d'absorption d'eau organites.

3.)Planzliche cellules ont une paroi cellulaire qui protège la cellule contre l'ingestion de trop d'eau.

L'exercice 21Lequel des énoncés sur des chromosomes homologues est vrai?1.)

Ils ont une séquence de base identiques.

2.)Ils ont tous deux les mêmes gènes, mais pas nécessairement les mêmes allèles.

3.)Dans la prophase de la mitose, les paires de chromosomes homologues et procéder à la recombinaison.

4.)Chaque cellule a deux paires de chromosomes homologues - dont l'un est d'origine paternelle.

L'exercice 22Dans quelle phase du cycle cellulaire, l'ADN est dupliqué avant la division cellulaire?1.)

Au cours de la prophase de la mitose et la méiose.

2.)Au cours de la phase S de l'interphase.

3.)Au cours de la G 1 et G 2 phase de l'interphase.

4.)Au cours de la métaphase de la mitose et la méiose.

Exercice 23Quelle est la différence fondamentale entre le développement des gamètes mâles et femelles?1.)

Les gamètes mâles sont haploïdes alors que les gamètes femelles sont diploïdes.

2.)Les gamètes femelles sont haploïdes, alors que les gamètes mâles sont diploïdes.

3.)Lors de l'élaboration des gamètes femelles produites par la répartition inégale de la cellule fille cytoplasme un et un globule polaire.

4.) gamètes mâles besoin de mûrir quatre divisions méiotiques, tandis que les gamètes femelles ne nécessitent que deux divisions méiotiques.

Page 6: Ex Genetique

Exercice 24Un des individus (humains) avec chromosomes sexuels XXY est phénotypiquement1.)

Homme, car il a un chromosome Y

2.)Hermaphrodite (bisexuels)

3.)Homme, car il dispose de 2 chromosomes X

Exercice 25Chez l'homme, que le chromosome Y1.)

dans la plupart des cellules somatiques est inactif.

2.)est transmis de la mère à son fils, et père de sa fille.

3.)un certain nombre de gènes de la vision des couleurs et la coagulation du sang a.

4.)le sexe masculin déterminé.

Exercice 26Qu'est-ce que vous appelez une mutation qui modifie un codon UGG (Trp) à un UGA (stop)?1.)

mutation silencieuse

2.)mutation faux-sens

3.)mutation conservateur

4.)Mutation non sens

5.)Transversion

Exercice 27Qui contient la cellule suivante organites pas d'ADN?1.)

réticulum endoplasmique

2.)Les mitochondries

3.)Les chloroplastes

4.)Core

Résultats

Méthodologie Génétique en TS

Page 7: Ex Genetique

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Pour réussir les exercices de  génétiqueLa résolution correcte des exercices de ce type nécessite une bonne compréhension de la constitution  du matériel génétique et de sa transmission lors de la reproduction sexuée, marquée par deux processus biologiques fondamentaux aux conséquences génétiques très diverses : la méiose et la fécondation.

Pour réussir les  exercices de génétique il faut :

I/ Maîtriser le vocabulaire génétique :Chaque individu présente un certain nombre de caractères morphologiques ou physiologiques dont la plupart sont héréditaires. Ces derniers sont l’expression de gènes (portion de molécule d’ADN) présents dans ses cellules en deux états ou allèles, situés au même niveau et en des points précis de la molécule d’ADN ou locus.

L’ensemble des caractères visibles ou phénotype permet d’identifier le bagage génétique ougénotype de l’individu. Si le génotype pour un caractère donné est constitué de deux allèles identiques, l’individu est homozygote pour ce caractère ou de race pure.Il est dit hétérozygote ou hybride pour ce caractère si son génotype est constitué de deus allèles distincts.

On dit qu’il y a dominance lorsqu’un des deux allèles a un effet prépondérant sur le phénotype. L’allèle dominé est dit récessif.

II/ Ecrire correctement le génotype   d’un organisme pour les caractères envisagés  :Ecrire la génotype d’un organisme consiste à indiquer le génotype de toutes les cellules de l’organisme et notamment celui à l’origine des gamètes (spermatocyte I et ovocyte I)

1.      1. Cas de la transmission d’un seul gène ou monohybridisme   :

L’écriture du génotype implique l’utilisation d’un symbolisme. S’il ne vous est pas imposé par le sujet, vous devez indiquer clairement celui que vous utilisez. Le symbolisme le plus immédiat consiste à prendre les initiales du caractère envisagé et à utiliser une majuscule pour l’allèle dominant et une minuscule pour l’allèle récessif.

Page 8: Ex Genetique

Exemple : Pour le croisement entre deux lignées pures de rats, l’une à pelage blanc et l’autre à pelage gris, l’allèle « pelage gris » est dominant.

Les génotypes s’écrivent comme suit :

-          Parents de race pure : bb X GG-          Hybrides : Gb

Un autre symbolisme est souvent utilisé, en particulier lorsqu’un des phénotypes, dit sauvage, est beaucoup plus commun dans la population.

Exemple : Cas des drosophiles : drosophile à ailes longues (phénotype sauvage) plus commune que drosophile à ailes réduites ou vestigiales.On prend une seule initiale, celle correspondant au phénotype rare ou muté (ex : vestigiale) et on ajoute le signe + pour l’allèle sauvage. Si l’allèle muté est récessif, on utilise une minuscule ; s’il est dominant une majuscule.

Exemple : Pour un croisement entre deux lignées pures de drosophiles, les unes à ailes longues, les autres à ailes vestigiales, l’allèle «  ailes longues » est dominant.

Les génotypes s’écrivent comme suit :-          Parents de race pure : vg+ vg+ X vg vg-          Hybrides : vg+ vg

L’avantage de ce symbolisme réside dans le fait que les allèles d’un gène sont désignés par la même lettre.

2.      2. Cas de la transmission de deux gènes ou dihybridisme :

L’écriture du génotype doit d’abord refléter que deux allèles de chaque gène existent dans toutes les cellules de l’organisme.Ainsi, pour un croisement entre deux lignées pures de souris, l’une à poils longs et gris et l’autre à poils courts et blancs (les allèles poils « longs » et « gris » sont dominants), on envisage deux possibilités :

       -  Les deux gènes sont portés par deux paires de chromosomes différentes (ils sont indépendants). Dans ce cas, les génotypes s’écrivent :

-          Parents de race pure : LLGG X ccbb-          Hybrides : LcGb

       -  Les deux gènes sont portés par une seule paire de chromosomes (ils sont liés). Dans ce cas, les génotypes s’écrivent :

-          Parents de race pure : LG/LG X cb/cb-          Hybrides : LG/cb

3.     3.  Cas de la transmission de gène lié au sexe :

Les chromosomes sexuels portent un certain nombre de gènes. La particularité de cette transmission réside dans le fait que les chromosomes X et Y ne sont que partiellement homologues comme illustré sur le schéma suivant :

Page 9: Ex Genetique

Pour traduire l’hérédité liée au sexe, on utilise les lettres X et Y pour écrire les génotypes. Femelle : XX, Mâle : XYExemple : Drosophile mâle aux yeux rouges de race pure : XRY                   Drosophile femelle aux yeux blancs de race pure : XbXb

                    (L’allèle œil blanc est récessif)

Pour les gènes propres au chromosome X et les gènes propres au chromosome Y, le mâle est nécessairement de lignée pure car ses cellules ne possèdent qu’un seul allèle du caractère.

III/ Déterminer correctement   la dominance des allèles impliqués  :Premier cas : Les deux parents sont de lighée pure et on indique le phénotype des F1.

Exemple   1  : On croise des souris grises de race pure avec des souris blanches de race pure.Toutes les souris obtenues sont grises.

Que déduit-on de ce croisement ?

Réponse : La F1 a le phénotype de l’un des parents. On en déduit que l’allèle correspondant (gris) est dominant et l’allèle blanc récessif. On note G > b

Exemple 2 : Le croisement d’une plante à fleurs bleues avec une plante à fleurs blanches donne en F1 100% de plantes à fleurs bleu pâle.

Que déduit-on de ces résultats ?

Réponse : - La F1 est uniforme, les parents croisés sont de race pure.- Le phénotype de la F1 étant différent de celui des parents, on en déduit qu’il n’y a pas de dominance entre l’allèle bleu (b) et l’allèle blanc (c). On note b = c.

On dit aussi que ces allèles sont codominants.

   Deuxième cas : Un des deux parents est de génotype inconnu et l’autre de lignée pure donc de génotype connu.Exemple : Le croisement d’une drosophile de phénotype sauvage aux antennes normales à une drosophile de lignée pure aux antennes courtes donne une F1 composée 26 mouches à antennes normales et 25 mouches à antennes courtes.

Ecrivez le génotype des parents et celui des F1.

Réponse : La drosophile aux antennes courtes de génotype cc a produit une sorte de gamètes, tous porteurs de l’allèle c dans leur génotype. Puisque la moitié d’entre elles ont le phénotype antennes normales, l’allèle c ne s’exprime pas chez elles et par conséquent, il est récessif.

Les génotypes s’écrivent comme suit : Parents : Nc X cc Gamètes : N, c et c F1 : 50 % Nc (drosophiles aux antennes normales)        50 % cc (drosophiles aux antennes courtes)

Troisième cas : Analyse d’un arbre généalogique ou pedigree :Exemple 1 : La mucoviscidose est une maladie qui se manifeste par une sécrétion anormale des mucosites dans les voies respiratoires, le tube digestif et les canaux pancréatiques. Elle évolue vers une insuffisance respiratoire.Le pedigree suivant est celui d’une famille atteinte de cette maladie.

Page 10: Ex Genetique

L’allèle responsable de la maladie est-il dominant ou récessif ?

Réponse : Analyse de l’arbre généalogique:

NB : Pour déterminer la dominance d’un allèle, on cherche un cas où un enfant a un phénotype différent de celui de ses parents.

Exemple : Les parents I1 et I2 sains ont deux enfants atteints de mucoviscidose. Ces derniers ont donc reçu l’allèle responsable de la maladie de leurs parents. Cet allèle existe bien chez les parents mais il ne s’exprime pas. On en déduit qu’il est récessif.

Exemple 2 : L’enquête menée par un médecin dans une famille où sévit une maladie héréditaire, a permis de reconstituer le pedigree suivant :

Le gène responsable de cette maladie héréditaire est-il dominant ou récessif ? Justifiez votre réponse.

Réponse : Les parents II3 - II4 atteints de la maladie ont un enfant sain III11, à qui ils ont donc transmis l’allèle normal. Ces parents possèdent donc cet allèle mais il ne s’exprime pas. Le gène responsable de la maladie héréditaire est dominant.

Exemple 3 : L’onychoarthrose est une maladie héréditaire qui se manifeste par des ongles réduits ou manquants, une rotule peu développée. Cette maladie est très rare.L’arbre généalogique suivant est celui d’une famille qui présente cette anomalie.

Page 11: Ex Genetique

NB : Dans cet exemple de pedigree, il n’y a pas de cas où un enfant est de phénotype différent de celui de ses parents.

Il faut envisager deux solutions et retenir la plus probable :

- L’allèle responsable de la maladie est dominant et dans ce cas, l’individu I2 est hétérozygote car le couple I1 – I2 a trois enfants normaux (III7, III11, III12).

- L’allèle responsable de la maladie est récessif et dans ce cas, I1 et I3 de phénotype normal , sans lien de parenté, sont hétérozygotes car ils ont des enfants malades. Ils possèderaient l’allèle responsable de la maladie.

Cette maladie étant très rare, l’allèle responsable est très peu répandu dans la population humaine. Il est donc peu probable que deux individus sans lien de parenté possèdent tous les deux l’allèle muté.

La première interprétation selon laquelle l’allèle est dominant est la plus probable.

IV/ Reconnaître si le gène est porté ou non par un chromosome sexuel   :Cela revient à indiquer correctement le mode de transmission du gène en question.

Exemple 1 : On réalise les deux croisements suivants :Premier croisement : Entre une drosophile femelle aux soies lisses et une drosophile mâle aux soies fourchues. Les insectes croisés sont de race pure.Tous les descendants de la première génération ont des soies lisses.

Deuxième croisement : Entre une drosophile femelle aux soies fourchues et une drosophile mâle aux soies lisses. Les insectes croisées sont également de race pure.

Les descendants mâles de la première génération ont des soies fourchues et les femelles des soies lisses.

Interprétez ces résultats.

Réponse :Analyse des données:- La F1 du premier croisement nous indique que l’allèle lisse (l) est dominant.- Les résultats obtenus en F1 dépendent du sens du croisement et dans la F1 du deuxième croisement, le phénotype dépend du sexe.

Hypothèses : Le gène responsable de l’aspect des soies des drosophiles est porté par un chromosome sexuel.

NB : Par convention, on utilise X et Y pour indiquer les chromosomes sexuels de l’Homme et Z et W pour indiquer les chromosomes sexuels des autres espèces.

Première hypothèse : Le gène est porté par la portion propre au chromosome W.Dans ce cas le parent mâle ne transmettrait le caractère qu’à ses descendants mâles. Ce qui n’est pas le cas car les femelles ont des soies lisses ou fourchues. L’hypothèse est infirmée.

Page 12: Ex Genetique

Deuxième hypothèse : Le gène est porté par la portion commune aux chromosomes Z et W.Dans ce cas, le phénotype de la F1 serait le même (soies lisses) quel que soit le sens du croisement. Situation semblable à celle d’une transmission autosomale. L’hypothèse est infirmée car le phénotype de la F1 est fonction du sens du croisement.On en déduit alors que le gène en cause est porté par la portion propre au chromosome Z. Cela est confirmé par le fait que dans le second croisement, la femelle qui possède l’allèle récessif (fourchu) a le même phénotype que les descendants mâles.

Interprétation des données :Premier croisement :Génotype des parents : ZL ZL X Zf W

 Gamètes des parents : ZL et Zf, W

Génotype des F1 : ZL Zf et ZLW 

 Ce qui se traduit par 100% de phénotype lisse.

Deuxième croisement :

Génotype des parents : Zf Zf X ZL W

Gamètes des parents : Zf et ZL, W

Génotype des F1 : ZL Zf et Zf W 

Ce qui se traduit par 50% de femelles aux soies lisses et 50% de mâles aux soies fourchues.Ces résultats sont conformes aux données.

A retenir: 

Dans le cas de la transmission d’un gène porté par les chromosomes sexuels (hérédité liée au sexe), le brassage des allèles peut conduire à des proportions phénotypiques différentes selon le sens du croisement effectué et le phénotype de la descendance peut être lié au sexe.

Exemple 2 : Le favisme est lié à une anomalie de l’enzyme glucose-6 phosphate déshydrogénase qui entraîne des problèmes lors de l’ingestion de certaines substances (fèves en particulier).

1. En examinant l’arbre généalogique d’une famille dont certains membres en sont atteints (voir pedigree suivant), précisez si l’allèle responsable du favisme est dominant ou récessif.

2. Le gène responsable de l’anomalie est-il porté par un autosome ou un chromosome sexuel ? Justifiez votre réponse.

3. Quel est le génotype de l’individu II2 ? Justifiez votre réponse.

Réponses :

Page 13: Ex Genetique

1. Les parents I1 et I2 normaux, ont un enfant atteint de favisme (II4) à qui ils ont transmis l’allèle responsable de la maladie. Cet allèle existe chez ses parents mais il ne s’exprime pas. Il est récessif.

2. Hypothèses :

- Allèle du favisme porté par le chromosome Y (partie propre à Y).Hypothèse infirmée car si tel était le cas, les enfants III2 et III3 seraient malades à l’instar de leur père II1.

- Allèle porté par la portion homologue à X et Y.Hypothèse probable et auquel cas, le génotype des malades serait Xf Yf ; celui des parents normaux serait Xf Yf (homme), XN Xf (femme ayant un fils malade), XN XN  ou XN Xf (femme n’ayant pas de fils atteint).

- Allèle porté par la portion propre au chromosome X.Hypothèse beaucoup plus probable car sur trois générations, le favisme n’atteint que des individus de sexe masculin et l’allèle responsable de la maladie n’est pas porté par la portion propre au chromosome Y. 

Le gène responsable du favisme est porté par la portion propre au chromosome X.

3. Le génotype de l’individu II2 est XN Xf car elle est normale (ses celles portent le l’allèle normal).Elle a un fils à qui elle a transmis l’allèle du favisme.

V/ Établir   correctement un tableau prévisionnel d’une génération   :Ce tableau prévisionnel est encore appelé échiquier de croisement des gamètes des parents.

Exemple : On croise deux drosophiles de race pure : l’une à corps gris, l’autre à corps noir. La génération F1 est composée de drosophiles à corps gris et la génération F2 de 398 drosophiles à corps gris, 130 drosophiles à corps noir.1. Quels étaient le phénotype et le génotype des F1 ?2. Expliquez ces résultats de la F2 en établissant un tableau prévisionnel de cette génération.

Résolution détaillée :1. Phénotype et génotype des F1 :Analyse   des données  : Il s’agit d’un cas de monohybridisme puisque les deux parents croisés diffèrent par un seul caractère de leur phénotype.Un seul gène est en jeu : celui de la couleur du corps. Ce gène a deux allèles : allèle gris (g) et allèle noir (n).

La F1 étant composée de drosophiles à corps gris, on en déduit que l’allèle gris est dominant.Interprétation : Les parents croisés étant de race pure, ils sont homozygotes : leur génotype s’écrit donc :GG X nn.Du fait de la méiose, les gamètes ne contiennent qu’un seul allèle de chaque gène. Chacun des parents étant de race pure, tous les gamètes formés par chacun d’eux seront identiques : G = n.Après la fécondation, les F1 obtenus auront pour génotype Gn.L’allèle G étant dominant, ils auront tous le corps gris.

2. Explication des résultats de la F2 :Rapports phénotypiques de la population :3 / 4 de drosophiles à corps gris et 1 / 4 de drosophiles à corps noir.

Considérons le croisement F1 X F1 : Gn  X Gn.

Page 14: Ex Genetique

Ces parents étant hétérozygotes, ils formeront chacun deux types de gamètes en nombre égal : G 50%  et n 50%. Lors de la fécondation, il y a rencontre au hasard des gamètes d’origine mâle et femelle. Le tableau prévisionnel suivant nous permet de déterminer tous les cas possibles.

Donc statistiquement, 3 / 4 des individus formés en F2 auront le corps gris et 1 / 4 auront le corps noir.

Ces rapports justifient les données.

A retenir   : Pour établir un tableau prévisionnel d’une génération, vous devez :

-Déterminer le(s) caractère(s) et les allèles ;-Préciser la dominance ;-Indiquer le génotype des deux parents ;-Indiquer le génotype des gamètes produits par chaque parent puis le génotype des F1 ;

Indiquer les gamètes des F1 puis établir l’échiquier de croisement de ces gamètes permettant d’écrire les génotypes et les phénotypes des F2.

VI/ Déterminer si deux gènes sont liés ou non à partir des résultats d’une F2 :Exemple1 : On croise deux souches de drosophiles homozygotes : l’une à ailes normales et corps ebony, l’autre à ailes vestigiales et corps normal.

En F1, toutes les drosophiles ont les ailes et le corps normaux.

En F2, on obtient :730 drosophiles à ailes et corps normaux245 drosophiles à ailes normales et corps ebony243 drosophiles à ailes vestigiales et corps normal81 drosophiles à ailes vestigiales et corps ebony

Interprétez ces résultats

Réponse :Analyse des donnéesIl s’agit de dihybridisme car l’étude porte sur la transmission de deux caractères (taille des ailes et aspect du corps). Ces deux caractères sont déterminées chacun par un seul gène pouvant se présenter sous différents allèles : ailes « vestigiales », ailes « normales », corps « ebony », corps « normal ».

Le phénotype de la F1 montre que l’allèle ailes « normales » (vg+) domine l’allèle « vestigial » (vg), et l’allèle corps « normal » domine l’allèle corps « ebony ».

La F2 est composée de :

 9/16 de drosophiles à ailes et corps normaux3/16 de drosophiles à ailes normales et corps ebony3/16 de drosophiles à ailes vestigiales et corps normal1/16 de drosophiles à ailes vestigiales et corps ebony

Page 15: Ex Genetique

Interprétation :Supposons que les deux gènes se comportent de manière indépendante, donc qu’ils soient situés sur des chromosomes différents.Génotype des parents de race pure : vg+ vg+ e e X vg vg e+ e+Gamètes des parents :                               vg+ e      et    vg e+Génotype des F1 :                                   vg+ vg e+ e

Les F1 vont produire 4 sortes de gamètes en quantité égale :(1/4 vg+ e+, 1/4 vg+ e, 1/4 vg e+, 1/4 vg e)L’échiquier de croisement prévisionnel de la génération F2 se présente comme suit :

On aboutit ainsi en F2 à :

9/16 I vg+ e+ I drosophiles à ailes et corps normaux3/16 I vg+ e I drosophiles à ailes normales et corps ebony

3/16 I vg e+ I drosophiles à ailes vestigiales et corps normal1/16 I vg e I drosophiles à ailes vestigiales et corps ebony

A retenir : Pour 2 gènes représentés par 2 couples d’allèles (A, a et B,b) impliqués dans la transmission de 2 caractères (A et B étant dominants), si en F2 vous constatez une distribution du type 9/16 de AB, 3/16 de Ab, 3/16 de aB, 1/16 de ab, vous pouvez affirmer que les deux gènes ne sont pas liés (sont indépendants). Cela est une conséquence de la production par les F1 de 4 sortes de gamètes en quantités égales.

Exemple 2 : On croise entre elles des drosophiles de race pure : des mouches de phénotype sauvage à corps gris (allèle g) et ailes normales (n) et des mouches mutées à corps noir (allèle black : b) et ailes vestigiales (allèle v).

a-Tous les individus F1 sont gris à ailes normales. Donnez leur génotype.

b-L’appariement des F1 donne en F2 : 75% de drosophiles grises à ailes normales et 25% de drosophiles noires à ailes vestigiales.

Interprétez ces résultats.                                                                                                              Réponses :a-A propos de la dominance :

Analyse des données :

Page 16: Ex Genetique

Tous les individus F1 sont gris à ailes normales. O en déduit que l’allèle gris et l’allèle black sont dominants.Le génotype des F1 s’écrit : Gb Nv

b-La génération F2 est composée de 75% de phénotype dominant et 25% de phénotype récessif. Ces résultats correspondent à ceux du monohybridisme. Les 2 couples d’allèles se comportent comme un seul couple.

Hypothèse : Les deux couples d’allèles sont liés et par conséquent, sont portés par une seule paire de chromosomes. On parle de linkage.

Interprétation :Génotype des parents de race pure : GN/GN X bv/bv

Génotype des gamètes : GN et bv

Génotype des F1 : GN/bv

Gamètes des F1 : GN et bv

Echiquier de croisement des gamètes des F1 :

Les proportions phénotypiques correspondantes sont :

75% de drosophiles à corps gris et ailes normales

25% de drosophiles à corps noir et ailes vestigiales.

Ce qui confirme les données. Par conséquent, l’hypothèse selon laquelle les couples d’allèles sont liés est vérifiée. 

A retenir: Pour 2 gènes représentés par 2 couples d’allèles (A, a et B,b) impliqués dans la transmission de 2 caractères (A et B étant dominants), si en F2 vous constatez une distribution du type 3/4 de AB et 1/4 de ab, vous pouvez affirmer que les deux gènes sont liés.

Exemple 3 :

On croise deux lignées pures de drosophiles, l’une aux ailes longues et yeux rouges, l’autre aux ailes vestigiales et yeux pourpres.

La F1 est composée de mouches aux ailes longues et yeux rouges.Croisées entre elles, ces mouches donnent la génération F2 suivante :1085 drosophiles aux ailes longues et yeux rouges42 drosophiles aux ailes longues et yeux pourpres40 drosophiles aux ailes vestigiales et yeux rouges

Page 17: Ex Genetique

290 drosophiles aux ailes vestigiales et yeux pourpres

Sachant que le linkage est absolu chez la drosophile mâle, interprétez ces résultats.

Réponse :Analyse des données :- Symbolisme utilisé : ailes longues (v+), ailes vestigiales (v), yeux rouges (p+), yeux pourpres (p) car la F1, uniquement constituée de mouches aux ailes longues et yeux rouges, montre que les allèles ailes longues et yeux rouges sont dominants.

- Pourcentage phénotypique de la génération F2 :

v+ p+ : (1085 x 100)/1457 =74,46%v+ p : (42 x 100)/1457 = 2,88%v p+ : (40 x 100)/1457 = 2,74%v p : (290 x 100)/1457 = 19,90%

- Ces proportions sont très différentes d’une distribution en seizièmes et le phénotype possédant deux 

caractères récessifs  I v p I est plus répandu que les deux phénotypes possédant un caractère dominant.On en déduit alors que les F1 ne produisent pas 4 sortes de gamètes en quantités égales et donc les gènes sont liés.

Le génotype des F1 doit s’écrire : v+ p+ / v p.

Etant donné que la liaison est absolue chez la drosophile mâle, les F1 mâles produisent 2 sortes de gamètes en quantités égales : 50% v+ p+ et 50% v p.

Les F1 femelles quant à elles, produisent 4 sortes de gamètes en quantités inégales suite à un échange de fragments entre chromosomes homologues (crossing-over) ayant lieu au cours de la méiose. Ce phénomène peut être schématisé comme suit :

v+ p+ et v p sont des gamètes parentaux ; v+ p et v p+ des gamètes recombinés.

Etant donné que cette recombinaison chromosomique ne se passe que dans quelques ovocytes I qui subissent la méiose, vous ne pouvez établir que l’échiquier de croisement de la génération F2 en restant sur le plan qualitatif.

Page 18: Ex Genetique

 L’échiquier de croisement des gamètes des F1 rend bien compte des phénotypes obtenus en F2.

Exemple 4 :

On isole deux races pures de drosophiles, l’une aux ailes longues et corps noir, l’autre aux ailes vestigiales et corps gris.

Les individus F1 ont tous des ailes longues et un corps gris.

Ils donnent, par croisement entre eux, une génération F2 qui comporte :

1178 mouches aux ailes longues et corps gris ;578 mouches aux ailes longues et corps noir ;592 mouches aux ailes vestigiales et corps gris.

Expliquez ces résultats obtenus.

Réponse:Analyse des données :L’étude porte sur la transmission de deux caractères : taille des ailes et couleur du corps.

Le phénotype des F1 montre que les allèles ailes longues et corps gris sont dominants. Cela nous permet d’utiliser le symbolisme suivant pour les allèles : ailes longues (v+), ailes vestigiales (v), corps gris (n+), corps noir (n).

Les rapports phénotypiques quantitatifs de la F2 sont :

1/2 v+n+, 1/4 v+n, 1/4 vn+.

Ces proportions étant différentes de la distribution en seizièmes, les F1 n’ont pas produit 4 sortes de gamètes en quantités égales. On en déduit alors que les gènes sont liés.

Explication des résultats obtenus :Génotype des parents de race pure : v+ n/v+ n x v n+/v n+

Gamètes des parents : v+ n et v n+

Génotype des F1 : v+ n /v n+

Gamètes des F1 : v+ n et v n+

Echiquier de croisement des gamètes des F1 :

Page 19: Ex Genetique

Ces résultats sont conformes aux données.

A retenir   : (Par rapport à l'exemple 2)Dans le cas d'une transmission autosomale de deux gènes liés, s’il n’y a pas de crossing-over lors de la formation des gamètes des F1, les résultats en F2 diffèrent selon la répartition des allèles dominants chez les individus croisés.

VII/ Déterminer si deux gènes sont liés ou non à partir des résultats d’un test-cross :Un test-cross est un croisement effectué entre un individu de phénotype (s) dominant (s) dont on veut connaître le génotype et un individu homozygote récessif.

Exemple 1 : On a croisé une drosophile femelle de type sauvage (corps gris, ailes longues) avec une drosophile mâle au corps ébène et aux ailes vestigiales.

Ces deux individus sont de race pure.

On a obtenu, en première génération, 182 drosophiles au corps gris et aux ailes longues.

On a croisé ensuite des drosophiles femelles obtenues en F1 avec des drosophiles mâles aux ailes vestigiales et au corps ébène. Les résultats obtenus sont les suivants :

492 drosophiles à corps gris et ailes longues509 drosophiles à corps ébène et ailes longues515 drosophiles à corps gris et ailes vestigiales487 drosophiles à corps ébène et ailes vestigiales

a)Indiquez le génotype des parents de race pure et des individus obtenus en F1.

b)Quelles sont et dans quelles proportions, les types de gamètes produits par la drosophile femelle de la génération F1 ?

c) Schématisez le comportement des chromosomes qui, au cours de la méiose, permet d’expliquer le résultat obtenu à la question b.

Réponses :La première génération ne comporte que des drosophiles au corps gris et ailes longues. Ce résultat montre que les allèles corps gris et ailes longues sont dominants.

Les allèles impliqués dans cette transmission sont :Corps gris (e+), corps ébène (e), ailes longues (v+), ailes vestigiales (v).

a) Le génotype des parents de race pure s’écrit : e+e+ v+v+ x ee vv

Un des parents produit des gamètes e+v+ et l’autre des gamètes ev.

Le génotype des F1 est donc e+e v+v.

Page 20: Ex Genetique

b)Vous devez reconnaître dans le croisement femelle F1 x mâle aux ailes vestigiales et corps ébène, un test-cross.

En effet le mâle au phénotype récessif pour les deux caractères est homozygote et a donc le génotype ee vv. Il ne peut produire qu’une seule sorte de gamètes possédant les allèles récessifs e et v.La descendance de ce croisement a des phénotypes qui traduisent les allèles apportés par les gamètes de la femelle F1.Ce croisement renseigne quantitativement et qualitativement sur les gamètes produits par la femelle F1. C’est pourquoi on utilise l’expression test-cross.

Dans la descendance de ce test-cross, on reconnaît 4 sortes d’individus en quantités presque égales, ce qui indique que la femelle F1 a produit 4 sortes de gamètes : e+v+, e+v, ev+,ev en quantités égales.

c) Schémas du comportement des chromosomes au cours de la méiose :

Puisque la femelle F1 a produit 4 sortes de gamètes en quantités égales, cela signifie que les deux gènes se sont comportés de manière indépendante donc qu’ils sont situés sur deux chromosomes différents. Le génotype des femelles F1 est e+e v+v.

La première disposition conduit, au terme de la méiose, à la formation des gamètes e v+ et e+ v. alors que la deuxième conduit à la formation des gamètes e v et e+ v+.

Etant donné que les produits de toutes les méioses sont mélangés et que les deux dispositions ont une égale probabilité, il en résulte bien la production de 4 sortes de gamètes en quantités égales.

Exemple 2 : On réalise un croisement entre deux souches de drosophiles homozygotes pour deux gènes : une souche aux yeux marrons et ailes échancrées et une souche sauvage.

La F1 est homogène et de phénotype sauvage.

On effectue le croisement suivant : femelle F1 x mâle aux yeux marrons et ailes échancrées et on obtient en F2 :

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410 drosophiles de phénotype sauvage400 drosophiles aux yeux marrons et ailes échancrées111 drosophiles aux yeux de type sauvage et ailes échancrées109 drosophiles aux yeux marrons et ailes de type sauvage

Expliquez les résultats obtenus.

Réponse :La F1 est homogène donc on a croisé des souches de race pure. Elle exprime le phénotype sauvage pour les deux caractères. 

On en déduit alors que l’allèle m+ (sauvage) est dominant sur l’allèle m (marron) et l’allèle e+(sauvage) est dominant sur l’allèle e (échancré).

Le croisement femelle F1 mâle souche aux yeux marrons et ailes échancrées est un test-cross.

Le mâle exprime les allèles récessifs pour les deux caractères. Il est homozygote et ne produit qu’une seule sorte de gamètes possédant les allèles récessifs m et e.

Le phénotype de la F2 et les pourcentages obtenus dépendent donc uniquement des différents types de gamètes formés par la femelle et de leur pourcentage.

La femelle F1 a donc produit :(410 x 100) / 1030 =39,8 % de gamètes m+ e+

(400 x 100) / 1030 = 38,8 % de gamètes m e(111 x 100) / 1030 = 10,7 % de gamètes m+ e(109 x 100) / 1030 = 10,5 % de gamètes m e+

La femelle F1 a donc produit 4 sortes de gamètes en quantités inégales, 2 correspondant aux types parentaux (m+ e+ et m e) et 2 recombinés (m+ e et m e+)

Les gènes sont donc situés sur le même chromosome : ils sont liés, et il y a eu crossing-over dans 21 % des cas.

Ecriture des génotypes :

Parents de race pure : m+ e+ / m+ e+ x m e / m e

Femelle F1 : m+ e+ / m e

A retenir : Démarche à suivre en cas d’analyse d’un test-cross :

a) Indiquer en fournissant les explications nécessaires :

- le symbolisme utilisé- les dominances- le fait que le croisement effectué soit un test-cross- le génotype des F1

b)Préciser quantitativement et qualitativement les gamètes produits par la F1.Deux cas sont possibles :

- Ou la F1 a produit 4 sortes de gamètes en quantités égales (50 % de gamètes parentaux et 50 % de gamètes recombinés). Ce qui traduit une ségrégation indépendante des 2 gènes, lesquels sont situés sur 2 paires de chromosomes différentes.

Page 22: Ex Genetique

-Ou la F1 a produit 4 sortes de gamètes en quantités inégales (avec plus de gamètes parentaux que de gamètes recombinés), ce qui traduit une liaison entre les gènes et un crossing-over.

VIII/ Evaluer relativement la distance entre deux gènes liés sur un même chromosome : La distance entre deux gènes (allèles) liés s’évalue relativement à partir de leur taux de recombinaison. L’unité de distance utilisée est le centimorgan (cM), correspondant à 1 % de recombinaison.

Exemple : Distance entre les allèles m et e de l’exercice précédent :Le taux de recombinaison étant de 21 %, on en déduit que la distance entre ces deux allèles est de 21 cM.On estime que 1 cM correspond à environ 1 million de nucléotides sur la molécule d’ADN.

La représentation schématique de cette distance constitue une carte factorielle.

Exemple : Représentation de la carte factorielle entre les allèles m et e à l’échelle 1 cM correspond à 0,5 cm.A cette échelle, 21 cM correspondent à 10,5 cm.

IX/ Faire beaucoup d'exercices pour consolider les acquis:

Exercices d'application

Exercice 1 :Soient 2 lignées de souris, l’une blanche, l’autre grise.

1) Comment peut-on se rendre compte de la pureté des lignées ?

2) On croise une blanche avec une grise ; la F1 est à 100% grise. Conclusion ?

3) Quels sont les résultats statistiques de la F2 ?

4) Doit-on s’assurer de la pureté de la lignée de souris blanches ?

5) Résultats statistiques du croisement F1 avec une souris grise de lignée pure ?

6) On attrape une souris grise échappée dans un couloir. Comment savoir si elle est de lignée pure ?

Exercice 2:

On met dans une cage une souris noire et une souris brune et on les laisse avoir plusieurs portées. On découvre 9 souriceaux noirs et 8 bruns. Dans une autre cage, avec un autre couple noire x brune on n’obtient que 46 souriceaux noirs.

1) Quelle est l’hérédité de la couleur des souris ?

2) Quels sont les génotypes des parents dans les 2 cages ?

Exercice 3:

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Chez les humains, la capacité à goûter le PTC est régie par une paire d’allèles. L’allèle dominant G détermine la capacité à goûter le PTC alors que l’allèle g ne le permet pas.

1.Quel serait le génotype d’un individu aux yeux bleus ne pouvant pas goûter le PTC ?

2.Quels gamètes cet individu peut-il fabriquer ?

3.Quel serait le résultat d’une union entre un homme aux yeux bruns pouvant goûter le PTC (homozygote pour les deux caractères, donc BBGG) et une femme aux yeux bleus ne pouvant pas le goûter (bbgg) ?

4.Quel serait le résultat d’une union entre un homme et une femme tous deux aux yeux bruns pouvant goûter le PTC hétérozygotes pour ces deux caractères ?

Exercice 4:Chez une race de chien, la couleur noire du poil est due à un gène dominant B et la couleur rousse à un allèle récessif b. De plus, le pelage peut être uni ou tacheté ; ce caractère est régi par une autre paire d’allèles : S détermine un pelage uni et s détermine un pelage tacheté.Un mâle noir à pelage uni est croisé avec une femelle rousse à pelage uni. La portée de chiots présente les types suivants :

- 2 noirs à pelage uni- 2 roux à pelage uni- 1noir tacheté- 1 roux tacheté

Quels sont les génotypes des parents de ces chiots ?

Exercice 5:Chez la mouche drosophile, un gène R détermine la couleur rouge des yeux. L’allèle récessif r détermine une couleur vermillon.On a réalisé un croisement entre deux drosophiles aux yeux rouges. On a obtenu à la F1 :

103 mâles aux yeux vermillon99 mâles aux yeux rouges201 femelles aux yeux rouges

1.Le  gène responsable de la couleur des yeux  est-il lié au sexe ? Expliquez.

2.Quels sont les génotypes des parents ? Des mâles et des femelles de la F1 ?

Exercice 6 :Soit une fille aux yeux bleus et aux cheveux blonds. Sa mère a les yeux bruns et les cheveux bruns, ainsi que son père. Son mari a les yeux bruns et les cheveux blonds.

1) Quels peuvent être le ou les génotypes des parents de la fille ?

2) Quels pourront être les génotypes des enfants ?

Quelles sont les proportions de génotypes que l’on observe en F1 en croisant 2 individus de génotype Aa, Bb si, à l’état homozygote, b cause la mort de l’embryon ?

Exercice 7 :

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Un éleveur achète un couple de cobayes gris à pelage lisse. Dans les 4 ans qui suivent l’achat, l’éleveur constate que le couple de cobayes a donné naissance à 128 petits dont 78 gris à pelage lisse, 19 gris à pelage rude, 26 blancs à pelage lisse et 5 blancs à pelage rude. 

1) Quels peuvent être les génotypes possibles des cobayes gris à pelage lisse apparus dans la descendance du couple acheté ?

2) Quel est le génotype du couple acheté par l’éleveur ?

3) Comment l’éleveur pourra-t-il obtenir une lignée pure de cobayes blancs à pelage rude ? 4) Comment pourra-t-il obtenir une lignée pure de cobayes gris à pelage rude ?

Exercice 8:Chez le lapin, la robe tachetée (T) domine la robe unicolore (t) et la coloration noire (N) domine la coloration brune (n).Un lapin brun tacheté est accouplé à un autre dont la robe est noire unie et tous les descendants sont noirs tachetés.

1.Quels sont les génotypes des parents et des lapins noirs tachetés obtenus ?

2.On fait se croiser entre eux les lapins noirs tachetés de la question précédente.

Que devrait-on obtenir ? Donnez les proportions des génotypes et  phénotypes obtenus.

3.Si on prend au hasard un des lapins noirs tachetés obtenus suite au croisement effectué à la question 2 et qu’on l’accouple avec un lapin brun uni, quelle est la probabilité d’obtenir un lapin brun uni ?

4.Vous voulez obtenir une race de lapins où tous les individus seraient noirs tachetés (croisés entre eux, ils donneraient toujours des lapins noirs tachetés).

Quel devrait être le génotype de ces lapins ? Quels croisements pourriez-vous faire pour obtenir ce génotype ?

Exercice 9:1.Chez la tomate, la coloration rouge (R) domine la coloration jaune (r) et la taille géante (G) domine la taille naine (g). Les deux gènes sont situés sur la même paire de chromosomes et ne peuvent pas être séparés par un enjambement (dans un tel cas, on dit que le linkage est complet).

On croise deux plants géants à fruits rouges (RG/rg).

Quels rapports phénotypique et génotypique obtiendra-t-on à la F1 ?

2.Si on suppose que les allèles R et G sont assez éloignés l’un de l’autre pour qu’il se produise une recombinaison dans 15% des cas (ils sont situés à 15 centimorgans l’un de l’autre), quelles sortes de gamètes seront produits par une telle génération parentale, et dans quelles proportions ?

Exercice 10 :Chez le poulet il existe un gène dont les allèles P et p contrôlent le développement des plumes et un gène dont les allèles B et b contrôlent la coloration du plumage.Les poulets au plumage normal sont pp.Les poulets PP ont des plumes très bouclées et les Pp des plumes moyennement bouclées. Les poulets BB ont le plumage tacheté de blanc, les bb sont noirs et les Bb sont bleutés.On croise une poule à plumage très bouclé et tacheté de blanc avec un coq noir et normal. 

1) Qu’observe-t-on en F1 puis en F2 ?

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2) Si une poule de F1 est croisée en retour avec son parent mâle, qu’observe-t-on ?

Exercice 11 :Chez les bovins il existe un gène P qui dirige la formation des cornes. Il est dominant chez le taureau et récessif chez la vache. On croise un taureau sans cornes avec 3 vaches :

1) vache avec cornes : le veau n’a pas de cornes.

2) vache sans cornes : le veau a des cornes.

3) vache avec cornes : le veau a des cornes.

Trouvez le génotype et le sexe des 3 veaux. 

Exercice 12   :Un homme aux yeux bleus épouse une femme aux yeux bruns. Le père de la mariée a les yeux bleus.Au cours d’une longue vie le couple a eu 12 enfants...tous aux yeux bruns !

Est-ce possible ?

Le père de Marius a les yeux bruns et sa mère les yeux bleus. Marius épouse Olive qui a les yeux bruns et dont les 2 parents ont aussi les yeux bruns. Ils ont un fils aux yeux bleus.

1) Peut-on être sûr du génotype de Marius ?

2) Peut-on être sûr du génotype d’Olive ?

3) Quels sont les génotypes possibles des grands-parents ?

Exercice 13:

Chez la drosophile, la couleur grise du corps (G) domine la couleur noire (g) et la couleur rouge de l’œil (R) domine la couleur pourpre (r).

On a croisé une femelle hétérozygote au corps gris et aux yeux rouges avec un mâle au corps noir et aux yeux pourpres. On a obtenu les résultats suivants :

126 corps noir, œil pourpre24 corps noir, œil rouge27 corps gris, œil pourpre123 corps gris, œil rouge

1.Les gènes sont-ils liés ? Si oui, quels sont les génotypes des parents, des descendants ?

2.Quelle est la distance entre les gènes sur le chromosome ?

Exercice 14:Chez une variété de plantes, on a effectué trois séries de croisements pour réaliser l’étude des gènes A, B et C, et on a obtenu les résultats suivants :

AB/ab x ab/ab      455 AB     58 Ab    68 aB      425 ab

Page 26: Ex Genetique

BC/bc x bc/bc       453 BC     41 Bc    39 bC      467  bcAC/ac x ac/ac       473 AC     21 Ac    19 aC      487 ac

Dressez la carte chromosomique (comment les gènes sont-ils disposés sur le chromosome). 

Exercice 15 :Un couple de chiens à queue courte donne 3 chiots sans queue, 2 chiots à queue longue et 6 à queue courte.

1) Comment expliquer ces résultats ?

2) Quels sont les génotypes de tous ces chiens ?

Exercice 16   :Lors de croisements de pois lisses avec des pois ridés, on obtient à la première génération (F1) 100 % de pois lisses.Le croisement entre pois F1 donne 733 pois lisses et 267 pois ridés.Cette proportion est-elle conforme à celle prédite par les lois de Mendel ?

Exercice 17 :Chez la drosophile, le caractère vestigial des ailes est récessif par rapport au caractère ailes longues sauvage. Le gène correspondant n’est pas sur le chromosome sexuel.

Si une femelle homozygote à ailes longues et yeux blancs est croisée avec un mâle à ailes vestigiales et yeux rouges, quelle sera l’apparence de la F1 ? (le caractère yeux blancs est lié au sexe !)

Exercice 18 :Chez la drosophile la couleur normale des yeux, rouge brique, est due à la présence simultanée d’un pigment rouge vif et d’un second, brun foncé. Les homozygotes pour le gène scarlet (rouge très vif) récessif ne peuvent pas fabriquer le pigment brun.Les homozygotes pour le gène brun récessif ne peuvent pas fabriquer le pigment rouge.

Deux mouches normales hétérozygotes pour les gènes bruns et scarlet produisent 9008 descendants dont 5177 ont des yeux normaux, 1777 bruns, 1710 scarlet et 344 blancs. 

Sachant qu’une autre expérience montre que chez les mouches à yeux blancs, 40% ne sont pas viables, expliquez ces résultats.!

Exercice 19 :Le croisement d'une souris à yeux rouges avec une souris à yeux blancs donne en F1 100 % de souris à yeux rouges.Le croisement de deux souris F1 donne 36 souris à yeux rouges et 13 à yeux blancs. 

Analysez cette descendance

Exercice 20 :Le croisement d'une souris à oreilles longues avec une souris à oreilles courtes donne 12 souris à oreilles longues et 10 souris à oreilles courtes.Le croisement de deux souris F1 à oreilles longues donne en F2 36 souris à oreilles longues et 13 à oreilles courtes.

Page 27: Ex Genetique

 Analysez cette descendance.

Un couple de souris jaunes donne 2/3 de souriceaux jaunes et 1/3 de souriceaux noirs.

 Quels sont les génotypes de toutes ces souris ?

Exercice 21 :Chez la drosophile, les ailes courtes et le corps poilu sont produits par 2 gènes récessifs. Le phénotype sauvage est ailes longues et corps sans poils.

1) Un mâle poilu aux ailes courtes est croisé avec une femelle de type sauvage. Quelles seront les caractéristiques de la descendance ?

2) Si la descendance se multiplie au hasard, qu’observera-t-on ?

3) Une femelle hétérozygote sans poils et à ailes vestigiales est croisée avec un mâle hétérozygote sans poils et à ailes normales.

Quelles seront les caractéristiques de la descendance ?

Exercice 22 :Chez le porc, un allèle dominant détermine la présence d’une tache colorée sur le corps. L’allèle récessif donne une coloration uniforme.Un autre gène détermine la fusion des 2 sabots sur chaque pied (syndactylie). Ce gène est dominant.

1) On croise un cochon uniformément coloré et homozygote pour la syndactylie avec une femelle aux sabots normaux mais qui présente une tache colorée. Quels seront les phénotypes de la descendance ?

2) Si on laisse la descendance se multiplier entre elle, qu’obtiendra-t-on ?

Exercice 23 :Chez les melons, les gènes qui déterminent la couleur verte et ceux qui donnent une forme courte sont dominants sur la couleur jaune et la forme longue.On croise une plante à fruits longs et jaunes avec une hétérozygote pour les 2 couples d’allèles. 

Quels seront les phénotypes et les génotypes de la descendance ?

Exercice 24 :Le croisement d'une plante à fleurs bleues avec une plante à fleurs blanches ne donne en F1 que des plantes à fleurs bleu pâle.Si l'on croise deux plantes à fleurs bleu pâle de F1, on obtient en F2 : 27 bleues, 49 bleu pâle et 24 blanches.

Analysez ces résultats.

Exercice 25 : Un couple de souris jaunes donne 2/3 de souriceaux jaunes et 1/3 de souriceaux noirs.Un couple de souris jaune x noire donne 50% de souriceaux jaunes et 50% de souriceaux noirs.

1) Quelle est l’hérédité de la couleur chez les souris ?

2) Quels sont les génotypes de toutes ces souris ?

Page 28: Ex Genetique

Exercice 26:

On effectue les deux croisements suivants avec des souris.

Premier croisement :On croise une souris au pelage noir et court avec une souris de race pure au pelage blanc et long. On obtient une portée de 5 souris à poils noirs et courts.

1.Indiquez les allèles dominants pour les deux caractères envisagés.

2.Quels sont les allèles présents dans le(s) génotype(s) possible(s) de la souris parentale aux poils noirs et courts ?

Deuxième croisement   :  On sélectionne maintenant des souris au pelage noir et court ayant toutes le même génotype que les 5 souris issues du premier croisement. On les croise avec des souris au pelage blanc et long et on obtient :

63 souris aux poils noirs et longs61 souris aux poils blancs et courts9 souris aux poils noirs et courts8 souris aux poils blancs et longs

1.Interprétez ces résultats.

2.Calculez le pourcentage de gènes recombinés.

3.Quelle est la distance en centimorgans entre les gènes responsables de la couleur et de la longueur des poils ?

Exercice27:Chez le lapin, les caractères « couleur blanche et poils angora » sont dominés par les caractères « couleur grise et poils ras » et sont autosomaux.Une lapine est mise en présence d’un mâle n° 1 stérile.Neuf heures après, elle reçoit par insémination artificielle du sperme d’un mâle n° 2 blanc à poils angora.Dix huit heures après, elle reçoit par insémination artificielle du sperme d’un mâle n° 3 gris à poils ras de race pure.Après la mise bas, la portée comprend des lapins gris à poils ras et des lapins blancs à poils angora.

1.Pourquoi la lapine est mise en présence d’un mâle stérile lors de la première expérience ?

2.Donnez le génotype de la lapine sachant qu’elle est de race pure et les génotypes des lapins n° 1, n° 2 et n° 3.

3.Si on réalise un croisement entre les lapins gris à poils ras de la descendance et la première lapine, quel sera le résultat ?

Exercice 28:On étudie la descendance de plusieurs couples de canaris huppés.1/4 des oeufs ne se développent pas. Les 3/4 se développent et donnent des poussins dont 2/3 sont huppés et 1/3 sont normaux.

1) Comment interpréter ces résultats ?

2) Que donne le croisement huppé x normal ?

3) Que donne le croisement normal x normal ?

Page 29: Ex Genetique

4) Est-il préférable d’étudier les allèles létaux chez les mammifères ou les oiseaux ?

Exercice 29 :On croise un couple de chiens mexicains sans poils. On obtient 2/3 de chiots nus et 1/3 de chiots poilus.

1) Quelle est l’hérédité de la fourrure chez le chien ?

2) Quels sont les génotypes de ces chiens ?

Exercice 30 :Le croisement d'une souris sans queue avec une souris normale donne, en F1, 10 souris sans queue et 9 normales.Le croisement subséquent de deux souris sans queue (F1) donne, en F2, 10 souris normales, 21 sans queues et 9 souris mortes.

Analysez les résultats.

Exercice 31 :On croise des souris de 2 lignées pures. En F2 on obtient : 1358 à poils longs et gris ; 456 à poils longs et blancs ; 449 à poils courts et gris ; 154 à poils courts et blancs.

Quelle est l’hérédité de la couleur et de la longueur du poil chez ces souris ?

Exercice 32 :Pierre est du groupe A Rh+. Son père est homozygote pour le système rhésus. Sa mère est donneur universel dans le système ABO. Son frère aîné est O, Rh+ et sa soeur cadette aussi. Elle a dû subir une exsanguino-transfusion à la naissance.

Quels sont les phénotypes et les génotypes de toute la famille ?

Exercice33:

La drosophile, organisme diploïde, est une petite mouche qui présente une grande diversité de phénotypes.

Premier croisement :On croise des drosophiles de lignées pures : un mâle à abdomen rayé et au thorax dépourvu de soies et une femelle dont l’abdomen est uni et le thorax portant des soies. Quel que soit le sens du croisement, toutes les drosophiles obtenues en première génération (F1) ont l’abdomen uni et le thorax portant des soies.

Deuxième croisement :On croise une des femelles obtenues en F1 avec un mâle à abdomen rayé et au thorax sans soies. On obtient la descendance suivante :

78 individus à abdomen uni et thorax portant des soies23 individus à abdomen uni et thorax sans soies19 individus à abdomen rayé et thorax portant des soies81 individus à abdomen rayé et thorax sans soies

1.Représentez les phénotypes puis les génotypes des parents de lignée pure.

2.Expliquez les résultats de ces deux croisements en illustrant si nécessaire les explications par des échiquiers.

Page 30: Ex Genetique

Exercice 34 :

Un homme dont le groupe sanguin est O se marie avec une femme du groupe A. Le père de la femme est du groupe O.

Quelle est la probabilité que leurs enfants soient du groupe O ?

L’union  d'un individu de groupe sanguin A avec un autre de groupe B ne donne en F1 que des individus AB.L’union  de deux individus du groupe AB donne 2 individus de groupe A, 4 de groupe AB et 1 de groupe B.

Quelles conclusions pouvez-vous tirer de ces résultats ?

L’union  d'un individu de groupe sanguin A avec un autre de groupe B donne 2 individus A, 3 AB, 1 B et 2 O

Analysez ces résultats.

Exercice 35 : Chez la souris, le gène C est responsable de la coloration du pelage ; l'allèle c, récessif, donne un pelage blanc.La marche rectiligne est régie par un gène V ; l'allèle récessif v donne des souris valseuses. Les deux gènes sont localisés sur des chromosomes différents.

Le croisement d'une souris normale colorée avec une souris valseuse blanche donne une descendance répartie comme suit : 8 souris normales colorées 7 souris valseuses colorées 9 souris normales blanches 6 souris valseuses blanches. 

Quel est le génotype probable des parents ?

Exercice 36 :Un groupe sanguin de l’espèce humaine, le groupe Rhésus, est un caractère déterminé par un gène porté par le chromosome N°1, localisé sur le bras court de ce chromosome. Ce gène existe sous deux versions qui permettent soit d’être Rhésus positif ( indiqué Rh+) si le chromosome porte la version notée D+, soit d’être Rhésus négatif (indiqué Rh-) s’il porte la version notée D-. Vous n’êtes Rhésus négatif que si vos deux chromosomes N°1 portent la version notée D-.

Comment appelle-t-on les différentes versions possibles pour un gène? 

 Schématisez, sur une paire de chromosomes N°1, que vous dessinerez, la localisation du gène.

Précisez dans quel(s) cas les deux chromosomes de la paire sont génétiquement identiques pour ce gène, en justifiant ( il peut y avoir plusieurs possibilités).

Deux parents Rh+ peuvent-ils être sûrs de n’avoir que des enfants

Page 31: Ex Genetique

Rh+? 

 Répondez en donnant un exemple.

Exercice 37 :Déterminez le génotype des parents dans les familles suivantes :

1) Un parent est du groupe A, l’autre du groupe B, mais les 4 groupes sont représentés chez les enfants.

2) Les 2 parents sont du groupe A. ¾ des enfants sont A et ¼ est du groupe O.

3) L’un des parents est AB et l’autre B mais, parmi les enfants, ¼ sont A, ¼ sont AB et ½ sont B.

Exercice 38 :Chez la Drosophile, lorsqu'on croise des femelles homozygotes à yeux normaux et ailes vestigiales avec des mâles à yeux rouges et ailes normales on obtient, en première génération (F1), uniquement des individus normaux pour les deux caractères.Si, en croisant ces femelles F1 avec des mâles présentant les deux caractères récessifs, on obtient : 11 individus à yeux rouges et ailes vestigiales 9 individus normaux 93 individus à yeux rouges et ailes normales 87 individus à yeux normaux et ailes vestigiales.

Peut-on considérer que ces résultats sont compatibles avec le dihybridisme mendéléen ? Sinon quelle(s) hypothèse peut-on formuler ?

Exercice 39 :Soit l’étude de l’hérédité du daltonisme :

a) Un homme normal épouse une daltonienne. Quelles sont vos prévisions à propos de leurs enfants?

b) Même question si c’est un daltonien qui épouse une femme normale.

c) Un couple à vision normale a un fils daltonien ! Est-ce possible ?

d) Un couple à vision normale a une fille daltonienne ! Est-ce possible ?

Exercice 40 :a) On croise une drosophile femelle aux yeux rouges avec un mâle aux yeux blancs. Qu’en est-il de leur descendance ?

b) On croise une femelle aux yeux blancs avec un mâle aux yeux rouges. Qu’elle sera le phénotype de leurs descendants ?

Exercice 41 :Le plumage rayé de la poule est dominant sur le plumage noir et le

Page 32: Ex Genetique

gène est sur le chromosome X.

a) On croise une poule au plumage rayé avec un coq noir. Quels seront les phénotypes de leurs descendants.

b) Donnez le résultat du croisement réciproque.

Exercice 42 :Le croisement d'une souris à yeux bleus et dents longues avec une souris aux yeux bruns et dents courtes ne donne, en F1, que des souris à yeux bleus et dents courtes.Le croisement de deux souris (F1) à yeux bleus et dents courtes donne en F2 : 92 yeux bleus dents courtes 31 yeux bleus dents longues 29 yeux bruns dents courtes 9 yeux bruns dents longues.

Analysez ces résultats.

Exercice 43 :Chez la drosophile, un gène lié au sexe a un allèle récessif qui entraîne la mort de l’embryon homozygote.

Si on croise une femelle hétérozygote avec un mâle sauvage, quelle sera la répartition des sexes dans la descendance ?

Exercice 44 :Supposons qu’un allèle « a » lié au sexe soit létal. Un homme se marie avec une femme hétérozygote ; le maire leur souhaite de nombreux garçons !

Va-t-il être exaucé ?

Exercice 45   :Le croisement d'une plante grande, verte avec une plante naine jaune donne, en F1, 20 plantes grandes vertes et 20 plantes naines vertes

Un autre croisement d'une plante grande, verte avec une plante naine jaune (plantes différentes du premier croisement) donne, en F1, 19 plantes grandes vertes et 21 plantes grandes jaunes.

Analysez ces résultats

Exercice 46   :

On connaît une forme de diabète (maladie caractérisée par un taux élevé de glucose dans le sang) héréditaire due à une insuline anormale, inactive. La transmission de la maladie a été étudiée dans une famille dont l’arbre généalogique est présenté ci-dessous

Page 33: Ex Genetique

1.  A l’aide d’un raisonnement argumenté, indiquez si :

a) l’allèle responsable de la maladie est dominant ou récessif;

b) le gène est porté par un autosome ou par un chromosome sexuel. 

Pour désigner les allèles “normal” et “anormal” vous emploierez, suivant les cas, les symboles N ou n et D ou d. 

2.  Ecrivez le génotype de quelques individus judicieusement choisis. 

3.  Quelle remarque pouvez-vous faire concernant le risque de naissances d’enfants diabétiques chez le couple III2 et III3 ?

Exercice 47   : Un couple vient consulter un médecin pour solliciter un “conseil génétique” : la femme, en début de grossesse, craint de transmettre à son enfant l’hémophilie car cette maladie est présente dans sa famille.

L’enquête génétique a permis d’établir l’arbre généalogique suivant. Les individus III1 et III2 sont les parents consultants.On signale que la maladie n’est pas connue dans les familles de I2 et II5. On sait, par ailleurs, que l’hémophilie est une maladie de garçons.

1. . En argumentant de façon précise, indiquez : 

a- Si l’allèle responsable de la maladie est dominant ou récessif; 

b- Si le gène est porté par un chromosome sexuel ou par un autosome. 

2.  Etablissez le génotype des individus I2, II2, II4 et III2. 

3.  Les craintes de la femme III2 sont-elles fondées ? Estimez le risque de naissance d’un enfant atteint.

Exercice 48 :La chorée de Huntington est une maladie héréditaire qui se manifeste tardivement, vers l’âge de 40 ans chez les sujets porteurs de l’allèle morbide.Elle se traduit par des mouvements anormaux qui se produisent brusquement et de manière incohérente chez le sujet éveillé. Ces troubles sont dus à une dégénérescence des neurones de plusieurs zones de la substance grise de l’encéphale. En plus, des troubles moteurs, on observe, chez les malades, un déficit cérébral qui peut varier selon le degré d’évolution de la maladie, de simples troubles de la mémoire jusqu’à la démence.

Voici l'abre généalogique d’une famille présentant des cas de chorée de huntington.

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Quels sont les critères de reconnaissance d’une maladie autosomale dominante ? 

Calculez la probabilité pour que l’individu V2 soit atteint de la maladie.

Exercice 49   :Dans une famille dont l’arbre généalogique est représenté par le document A suivant, sévit une maladie héréditaire grave. Le couple 5-6 attend un second enfant (8) et demande l’établissement d’un diagnostic prénatal. Des caryotypes sont réalisés : document B ; seuls les chromosomes impliqués dans la maladie sont figurés.

1. D’après l’arbre généalogique, la maladie se transmet –elle suivant un mode dominant ou récessif ? justifier votre réponse.

2. L’allèle responsable de la maladie peut- il être porté par : un autosome ?

un chromosome sexuel ? lequel ? justifier vos réponses.

3. Comparer les chromosomes de la mère ( 5 ) et ceux du père ( 6 ). Identifier les.

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4. Déterminer le sexe du fœtus .

Les craintes des parents sont-elles fondées ?

Exercice 50:1/La mucoviscidose affecte, en France, un enfant sue 2 000 et se manifeste par des anomalies dans les échanges cellulaires conduisant au blocage progressif des fonctions respiratoire et digestive.Depuis 1960, on sait par l’étude généalogique des familles atteintes que c’est une maladie héréditaire autosomale et récessive. Les chercheurs associent la mucoviscidose à une anomalie de structure d’un seul gène, localisable sur la paire 7 des chromosomes humains grâce au progrès dans le marquage des gènes.Une technique de fractionnement des chromosomes permet d’obtenir des fragments d’ADN qui peuvent être séparés par migration sur gel et identifiés par marquage.

Le document 1 illustre l’arbre généalogique d’une famille et le document 2 visualise la migration de fragments d’ADN nommés A1 et A2 issus des chromosomes 7 de divers membres de la famille.

1.1-Associez les fragments A1 et A2 aux allèles « S » et « m » en vous référant au phénotype des membres de la famille du document 1.

1.2-Etablissez les phénotypes des individus testés, figurant dans le document 2. Par rapport à l’analyse d’un arbre généalogique, quel avantage présente cette technique de marquage génétique pour la connaissance du génotype d’un individu ?

1.3-Expliquez pourquoi le diagnostic précoce de la maladie peut se faire à partir d’une cellule nucléée embryonnaire quelconque.

2.On connait une forme de stérilité chez l’homme se traduisant par l’absence de formation de spermatozoïdes. Cette anomalie est liée à la mutation d’un gène appelé gène AZF dont on recherche la localisation.

L’arbre généalogique ci-après montre la transmission dans une famille du gène GC qui contrôle la croissance et qui se trouve au voisinage immédiat du gène AZF.

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2.1-La transmission du gène AZF est-elle liée au sexe ? Justifiez votre réponse.

2.2-A partir d’un raisonnement rigoureux, indiquez sur quel chromosome se trouve ce gène ?

Page 37: Ex Genetique

Exercices corrigés pour certainsExercice 1: Les relations endocrinesDes lésions de l'hypophyse entraînent des troubles graves de la sexualité. Pour connaître la nature des mécanismes qui lient l'hypophyse à la sexualité, différentes expériences ont été réalisées.

!1°) Chez la femme adulte, ces lésions entraînent un arrêt des cycles ovarien et utérin et la régression des caractères sexuels secondaires. Chez l'homme adulte, elles entraînent l'atrophie des testicules, la diminution du volume de la prostate et des vésicules séminales ainsi que la régression des caractères sexuels secondaires.

Quelles hypothèses peut-on à priori formuler sur la nature du lien fonctionnel existant entre l'hypophyse et les caractères sexuels?!2°) Pour mettre en évidence le mode d'action de l'hypophyse, on travaille sur le rat mâle.

!a) L'ablation du lobe antérieur de l'hypophyse chez un rat mâle adulte A entraîne l'atrophie testiculaire et une diminution du volume de la prostate et des vésicules séminales.

b) chez un rat hypophysectomisé et castré, l'injection de testostérone rétablit le volume de la prostate. L'injection d'extraits hypophysaires n'a aucun effet.

c) On met enparabiose le rat A avec un rat B castré. On constate que les prostates de A et de B sont normaux et que les testicules de A retrouvent une activité et un volume normaux.

Analysez ces données expérimentales.

Page 38: Ex Genetique

3°) a) Chez une rate pubère, l'ablation du lobe antérieur de l'hypophyse provoque un arrêt des cycles ovariens, une diminution du volume de l'utérus et un arrêt des cycles utérins.

b) L'injection ou la prise orale d'oestradiol restaure le volume de l'utérus, mais ne rétablit pas les cycles.

c) Une rate pubère A non gestante hypophysectomisée est mise en parabiose avec une rate pubère B non gestante et ovariectomisée. Les utérus de A et B retrouvent leur volume et leurs cycles normaux. Ces cycles sont parallèles et synchronisés avec ceux des ovaires de A.Commentez ces expériences.

4°) Quelle conclusion doit-on tirer de l'ensemble de ces résultats?!!!Exercice 2: Hérédité et génétiqueLe croisement d'une plante grande verte avec une plante naine jaune donne en F1 20 plantes grandes vertes et 20 plantes naines vertes.

Un autre croisement d'une plante grande verte avec une plante naine jaune (plantes différentes du premier croisement) donne en F1, 19 plantes grandes vertes et 21 plantes grandes jaunes.Interpréter ces résultats.

----------                        -Corrigé exercices 1 et 2

Exercice 1 : 1°)Hypothèse 1: Chez la femme adulte comme chez l'homme adulte, l'hypophyse stimule le développement des caractères sexuels par voie nerveuse.

Hypothèse 2: Chez la femme adulte comme chez l'homme adulte, l'hypophyse stimule le développement des caractères sexuels par voie sanguine.

!2) Analyse des données expérimentales:a) Le lobe antérieur de l'hypophyse stimule le développement des testicules, de la prostate, des vésicules séminales ainsi que les caractères sexuels secondaires.

b) C'est l'hormone testostérone qui stimule le développement de la prostate. Le lobe antérieur de l'hypophyse stimule indirectement le développement des caractères sexuels grâce à un mécanisme hormonal.! c) Le lobe antérieur de l'hypophyse stimule le développement des testicules par voie sanguine. Ces derniers stimulent à leur tour le développement de la prostate grâce à la testostérone.

Page 39: Ex Genetique

Le développement de la prostate et des testicules du rat A est du à l'action endocrine du lobe antérieur de l'hypophyse du rat B. Le développement de la prostate du rat B est du à l'action endocrine des testicules du rat A.!!3) Commentaire des données expérimentales:a) Chez la rate pubère, le lobe antérieur de l'hypophyse stimule les cycles ovarien et utérin ainsi que le développement de l'utérus.

b) C'est l'hormone oestradiol (libérée par les ovaires) qui stimule le développement de l'utérus.!c) L'utérus de la rate A retrouve son cycle normal grâce à l'action endocrine du lobe antérieur de l'hypophyse de la rate B. L'utérus de la rate B retrouve son volume et son cycle normal grâce à l'action endocrine du lobe antérieur de l'hypophyse de la rate A.Donc chez la rate pubère, les cycles ovarien et utérin de même que leur synchronisme s'expliquent par l'action endocrine du lobe antérieur de l'hypophyse sur les ovaires, qui, à leur tour, stimulent le développement de l'utérus.

4°) Conclusion: L'hypophyse contrôle la sexualité directement et indirectement par un mécanisme hormonal .

Exercice 2: Analyse des données:Détermination des caractères et des allèles: Il s'agit d'un dihybridisme.- Premier caractère= taille de la plante avec allèle grande (g) et allèle nain (n);- Deuxième caractère= couleur de la plante avec allèle verte (v) et allèle jaune (j).! !!Détermination des dominances et des rapports:Dans le premier croisement, toutes les plantes de la F1 sont vertes; donc V domine j.Dans le deuxième croisement, toutes les plantes de la F1 sont grandes; donc G domine n.! Rapports en F1: 1/2 GV et 1/2 Gj.

Interprétation des résultats:Premier croisement: Génotype des parents= GnVV x nnjj

Gamètes des parents= GV, nV, nj

Echiquier de croisement des gamètes des parents:

Page 40: Ex Genetique

Ce qui correspond à 1/2 GV et 1/2 nV; d'où une confirmation des résultats.

Deuxième croisement: GGVj x nnjj!

Gamètes des parents: GV, Gj, nj!

Echiquier de croisement:

Ce qui correspond à 1/2 GV et 1/2 Gj et qui confirme les données.--------------------                  Exercice 3: Système nerveux et comportement moteur

Pour capturer un guépard qui a échappé d'une réserve naturelle d'animaux sauvages, un garde se sert d'une petite flèche enduite d'atropine. L'animal blessé devient incapable de tout mouvement.!1) Quelle problèmatique peut-on poser?!2) Formuler deux hypothèses valables expliquant l'action de l'atropine.!3) Pour comprendre l'action de l'atropine, on réalise les expériences suivantes sur une préparation vivante nerf sciatique- muscle innervé:!!Expérience 1:Le nerf sciatique seul est placé dans une solution physiologique contenant de l'atropine.Une stimulation efficace du nerf entraîne une secousse musculaire.

Expérience 2:Le nerf sciatique et le muscle sont introduits dans la solution physiologique contenant de l'atropine.Une stimulation efficace du muscle entraîne une secousse musculaire;Une stimulation efficace du nerf ne provoque aucune secousse musculaire.

Page 41: Ex Genetique

Schématiser le protocole expérimental. Quelles déductions tirer de ces résultats?4) Citer trois hypothèses plus précises expliquant l'action de l'atropine.

5) En déposant une petite dose d'acétylcholine à l'aide d'une micropipette au niveau de la jonction neuromusculaire, on observe une secousse musculaire en l'absence de toute excitation.Sachant qu'après la stimulation du nerf dans la deuxième expérience, on a mis en évidence dans la solution physiologique de l'acétylcholine, quelle hypothèse formulée précédemment est ainsi validée?!6) Expliquer les résultats des expériences relatées dans la partie 3).!7) Conclure.!!

                                               Corrigé de l'exercice 3!1) Problèmatique: Il existe un mécanisme par lequel l'atropine immobilise le guépard.

2) Hypothèses:

L'atropine inhibe le système nerveux

L'atropine inhibe les muscles.

3) Déductions: Expérience 1: L'atropine n'agit pas sur le nerf. Expérience 2: L'atropine n'agit pas sur le muscle; l'atropine agit dans la jonction neuromusculaire.4) Hypothèses plus précises:

L'atropine empêche l'exocytose de l'acétylcholine. L'atropine détruit l'acétylcholine libérée dans la fente synaptique. L'atropine empêche la fixation de l'acétylcholine sur ses récepteurs musculaires.5) Hypothèse validée: L'atropine empêche la fixation de l'acétylcholine sur ses récepteurs musculaires.

6) Explication des résultats des expériences 3): Expérience 1 : La stimulation du nerf génère un potentiel d'action qui se propage jusqu'aux boutons synaptiques et entraîne l'exocytose de molécules d'acétylcholine qui se fixent sur leurs récepteurs spécifiques, provoquant ainsi l'ouverture de canaux Na+. Ces ions pénètrent dans les fibres musculaires. Cette pénétration d'ions Na+ est synonyme de potentiel d'action musculaire entraînant une secousse musculaire. Expérience 2 : La stimulation du muscle génère un potentiel d'action musculaire entraînant un secousse musculaire. La stimulation du nerf génère un potentiel d'action qui se propage jusqu'aux boutons synaptiques et entraîne l'exocytose de molécules

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d'acétylcholine qui, grâce à l'atropine, ne se fixent pas sur leurs récepteurs musculaires. Conséquences: pas de transmission du message nerveux, pas de secousse musculaire.!Exercice 4: Les relations endocrines--------------  Extrait Bac Sénégal 2010 - Série S2 - Noté sur 3,5 points

Diverses observations ont été réalisées sur des sujets malades:!-Le malade présente une pigmentation exagérée de la peau et des muqueuses. A cette mélanodermie s'ajoutent de nombreux troubles métaboliques graves, souvent mortels.!- A l'autopsie on découvre des destructions pathologiques au niveau des capsules surrénales.(Voir document 2 ci-dessous)!- L'administration d'un extrait actif de cortico-surrénale est capable d'améliorer l'état des malades.!Par ailleurs de nombreuses expériences effectuées sur différents animaux ont donné les résultats suivants:!a) L'hypophysectomie entraîne une atrophie des glandes surrénales.!b) L'administration prolongée d'extraits cortico-surrénaliens a des effets tout à fait comparables à ceux de l'hypophysectomie.

!c) La surrénalectomie unilatérale est suivie par une hypertrophie compensatrice de la glande surrénale restée en place, tandis que certaines cellules de l'hypophyse antérieure présentent des signes d'hyperactivité.!d) La section A de la tige hypophysaire (document 3) entraîne une atrophie notable du cortex surrénal. Des lésions pratiquées au niveau de l'hypothalamus provoquent les mêmes effets et, en outre, elles s'opposent à l'hypertrophie compensatrice habituellement consécutive à la surrénalectomie unilatérale.!1/ Analysez chacun des résultats a, b, c et d puis établissez les corrélations physiologiques entre les différents organes impliqués dans ces expériences. (1,5 points)!2/ Faites un schéma fonctionnel en faisant apparaître les mécanismes mis en jeu, en représentant les différents organes par des rectangles. (1 point)!3/ On a isolé des extraits de l'hypophyse antérieure, chez différentes espèces, un polypeptide désigné par le symbole ACTH.!-Le taux de cette substance augmente dans le sang des animaux soumis à la surrénalectomie.!

Page 43: Ex Genetique

-Il a été constaté que la teneur en ACTH était également supérieure à la moyenne dans le sang des malades.!A partir de ces nouvelles données, précisez les causes de cette maladie et complétez votreschéma fonctionnel. (1 point) 

! !

Exercice 5: Hérédité et génétique-------------- Extrait bac Sénégal 2010- Série S2 noté sur 4,5 points!L'analyse comparée du caryotype du chimpanzé et du caryotype humain a montré que les chimpanzés ont 48 chromosomes alors que l'Homme a 46 chromosomes.Des techniques appropriées ont permis de faire apparaître des bandes sur ces chromosomes et de les comparer de manière précise.!1/ La figure 1 (ci dessous)permet de comparer les chromosomes n°2 de l'Homme avec les chromosomes n°2 du chimpanzé dont il existe deux types différents notés_ n°2p et n°2q.!a)Quel constat se dégage de la comparaison des chromosomes n°2p et n°2q du Chimpanzé au chromosome n°2 de l'Homme? (0,5 point)!b) A partir de cette comparaison, formulez une hypothèse permettant d'expliquer le passage du caryotype à 48 chromosomes du Chimpanzé au caryotype à 46 chromosomes de l'Homme.(0,75 point)!La figure 2 représente deux "couples" chromosomiques: (M,M) et (P,P) appartenant au caryotype d'un sujet à 48 chromosomes (sujet "normal" appartenant à la forme ancestrale), tandis que la figure 3 représente un "couple" chromosomique : (M,Mp) et un chromosome (P) appartenant au caryotype d'un sujet à 47 chromosomes (sujet dit

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"transloqué").D'après la nature du chromosome transloqué Mp, deux types de disjonctions peuvent apparaître au cours de la méiose entraînant deux combinaisons chromosomiques en relation avec le nombre impair de chromosomes du sujet transloqué.!2/En utilisant uniquement les lettres M, Mp et P relatives aux chromosomes de la figure 3, indiquez les quatre types de gamètes qu'un sujet transloqué peut produire. (0,5 point)!3/ Etudions à présent le croisement de deux sujets transloqués. En utilisant les quatre types de gamètes trouvés précédemment, faites un échiquier de croisement permettant de préciser les caryotypes de la descendance d'un tel croisement. (1 point)!4/ Un patrimoine chromosomique est considéré comme anormal s'il renferme un chromosome en excès ou s'il lui manque un chromosome dans son caryotype.En supposant que les descendants possédant un patrimoine chromosomique anormal ne sont pas viables, déterminez la descendance viable issue du croisement de deux sujets transloqués. (1 point)!L'analyse de cette descendance viable permet-elle de valider ou de rejeter votre hypothèse formulée à la question 1/b? Justifiez.

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!!!  

       

                                          Corrigé exercice 4

1) a) L'hypophyse stimule les glandes surrénales.!b) Les glandes corticosurrénales libèrent une hormone qui exerce un rétrocontrôle négatif sur l'hypophyse.!c) Une diminution du taux des hormones corticosurrénaliennes stimule l'activité de l'hypophyse et par conséquent de la corticosurrénale.!d) L'hypothalamus stimule l'hypophyse par voie sanguine.!Corrélations physiologiques des organes impliqués:L'hypothalamus stimule l'hypophyse par voie sanguine, celle-ci stimule à son tour la corticosurrénale qui libère des hormones agissant sur la peau et les muqueuses.!2/ Représentation schématique:

!!3/ Causes de cette maladie:!-Déficit ou absence d'hormones corticosurrénaliennes;!-Hypersécrétion d'ACTH

                                        Corrigé exercice 51/ a) Le chromosome n°2p du chimpanzé a la même séquence de bandes que les bras courts du chromosome n°2 de l'Homme.

Le chromosome n°2q du chimpanzé a la même succession de bandes que les bras longs du chromosome n°2 de l'Homme.

b) Le chromosome n°2 de l'Homme est formé par la fixation du chromosome n°2p sur le chromosome n°2q du chimpanzé signifiant une translocation. Ce qui permet le passage du caryotype à 48 chromosomes du chimpanzé au caryotype à 46 chromosomes de l'Homme.

2) Les quatre types de gamètes produits par le sujet transloqué sont: MP, M, Mp P et Mp.

3) Echiquier de croisement:

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V=viable

4) La descendance viable issue du croisement de deux sujets transloqués est: : MM PP, MMP P, MpM P, MPMP.

!

5) Dans la descendance du croisement précédent on trouve des individus viables ayant 2 chromosomes transloqués à la place de 2 paires de chromosomes, ce qui permet de valider l'hypothèse émise à la question 1-b. Il s'agit du caryotype MpMp.

Exercice 6: Hérédité et génétique------------ Extrait Bac Sénégal 2010- Série S1- Noté sur 8 points

Madame D a des oreilles normales et trouve un goût amer à une substance, la P.T.C. ; elle est dite "goûteur". Son mari trouve cette substance sans saveur, il est dit "non goûteur" et par contre, il présente comme ses deux frères une hypertrichose des oreilles, c'est-à-dire qu'ils ont des touffes de poils dans l'oreille. Le père de Madame D est "goûteur" et a des oreilles normales, sa mère est "non goûteur" et a des oreilles normales. Le père de Monsieur D est "goûteur" et présente une hypertrichose des oreilles, sa mère est "goûteur" et a des oreilles normales. Monsieur D et Madame D ont trois enfants: une fille "non goûteur" à oreilles normales et deux garçons présentant tous les deux l'hypertrichose, l'un est "goûteur" et l'autre "non goûteur".!1. Construisez l'arbre généalogique en utilisant les symboles suivants: (2,5 points)

2. Des deux allèles concernant l'aptitude à "goûter" la P.T.C., quel est celui qui est récessif? justifiez votre réponse. (1 point)!3.a) Quelles remarques peut-on faire en ce qui concerne la transmission du gène responsable de la pilosité des oreilles? (1 point)b) Proposez une hypothèse vraisemblable quant à la localisation de ce gène. (1 point)!4. A l'aide d'un échiquier de croisement, donnez tous les cas d'union possibles entre les gamètes de Monsieur D et ceux de Madame D. On précise que le gène "aptitude à goûter" est autosomal. (0,5 point)!5. Quelle probabilité y a-t-il pour qu'un enfant de ce couple ait : (2 points)---a- Le génotype de sa mère?---b- Le génotype de son grand-père paternel?---c- Le génotype de sa grand-mère maternelle?---d- Le génotype de sa grand-mère paternelle?

Exercice 7: Hérédité humaine : Quelques anomalies génétiques

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                   Extrait Bac Sénégal 2009- Série S2- Noté sur 8 points

Première partie :On se propose d’étudier quelques anomalies chromosomiques connues dans l’espèce humaine.

A/ La figure 1 montre les chromosomes étalés d’une cellule humaine normale, fixée lors d’une étape de la gamétogenèse.

1) A partir de l’examen de la figure 1, précisez cette étape de la gamétogenèse ainsi que le sexe du sujet. Justifiez vos réponses. (01 point)  2) En vous référant à la figure 2 qui représente le schéma d’interprétation de la structure A contenue dans la figure 1, et en utilisant des couleurs différentes, schématisez les aspects de chromosomes obtenus à la fin de chacune des divisions de méiose. (0,5 point)

B/ On s’intéresse par ailleurs à quelques caryotypes anormaux. 

3) Le syndrome de Down   :Les individus atteints de cette anomalie présentent les symptômes suivants : petite taille, tête ronde, visage large, arriération mentale, etc. Ils sont féconds.La figure 3 montre le caryotype d’un individu présentant ce syndrome.

3.1) Que déduisez-vous de l’analyse complète de ce caryotype ? (0,5 point)

Page 48: Ex Genetique

3.2) On pense que le syndrome de Down résulte d’une anomalie qui s’est produite au cours de la gamétogenèse. Sachant que les deux parents sont normaux, expliquez avec des schémas à l’appui, comment cette anomalie a pu apparaître chez le sujet.NB : On ne considèrera que les chromosomes de la 21ème paire et les gonosomes. (01 point)

4) Les syndromes de Turner et de Klinefelter : Les personnes atteintes du syndrome de Turner sont de sexe féminin mais ne possèdent qu’un seul chromosome à la 23e paire. Elles présentent entre autres symptômes, l’absence d’hormones ovariennes et un faible développement des caractères sexuels secondaires.

Les personnes atteintes du syndrome de Klinefelter  sont de sexe masculin et possèdent un chromosome X surnuméraire. Elles présentent les symptômes suivants : testicules atrophiés, arriération mentale, etc. 

Ecrivez la formule chromosomique d’un sujet atteint du syndrome de Turner et d’un sujet atteint du syndrome de Klinefelter. (0,5 point)

Deuxième partie   :On se propose maintenant d’examiner quelques faits d’hérédité liés à ces anomalies. 

C/ Les globules rouges de certaines personnes possèdent un agglutinogène (antigène) dont la synthèse est commandée par un gène « g ».Si l’on transfuse le sang de ces personnes à d’autres personnes qui ne possèdent que l’allèle ga du même gène, il se produit une légère agglutination. 

5) Chez les individus présentant un caryotype normal, quand le père a le phénotype [ga] et la mère le phénotype [g], les fils ont toujours  le phénotype [g] et les filles le phénotype [ga].

 Quand la mère a le phénotype [ga] et le père le phénotype [g], les fils comme les filles peuvent avoir l’un ou l’autre phénotype. 

A l’aide d’un raisonnement rigoureux, précisez quel est le chromosome porteur du gène « g »puis déterminez la relation de dominance entre les allèles g et ga, et expliquez les résultats obtenus. (01,5 point)

6) Un homme atteint du syndrome de Klinefelter a le phénotype [ga]. Son père a le phénotype [ga] et sa mère le phénotype [g]. 

6.1) Quel parent a produit le gamète défectueux ? Justifiez votre réponse. (0,75 point)

6.2) A quelle étape de la gamétogenèse a pu se produire l’anomalie ?  (0,25 point)

6.3) Quelle serait votre réponse à la question 6.1 si  le malade avait présenté le phénotype [g], les phénotypes parentaux restant identiques ? Justifiez votre réponse. (0,5 point)

D/ 7) Une femme atteinte du syndrome de Turner est en même temps daltonienne. On rappelle que le daltonisme est une anomalie de la vision des couleurs commandée par un gène porté par le chromosome X. 

7.1) Comment expliquez-vous l’apparition de la maladie chez cette femme sachant qu’aucun de ses parents n’est daltonien ? (0,5 point)

7.2) Comment expliqueriez-vous l’apparition de la maladie chez cette femme si son père est lui-même daltonien tandis que sa mère a une vision normale des couleurs ? (0,5 point)

8) Enfin la situation suivante a été observée de manière exceptionnelle : chez des jumelles vraies, il peut arriver, dans des cas très rares, qu’une seule d’entre elles soit atteinte. On rappelle que les jumeaux vrais sont issus d’un zygote unique qui, au cours du développement embryonnaire, se scinde et donne naissance à deux embryons. 

Page 49: Ex Genetique

Expliquez alors comment, dans ces cas très rares, qu’une seule des jumelles vraies soit atteinte du syndrome de Turner. (0,5 point)

                                                                                 Corrigé exercice 6!1. Le pedigree de la famille est le suivant:

!2. Les parents de Monsieur D sont tous "goûteurs" alors qu'il est "non goûteur". l'allèle "non goûteur" existe donc chez les parents de Monsieur D à l'état masqué : il est donc récessif.

3.a) Remarque sur la transmission du gène responsable de la pilosité des oreilles :Le gène responsable de la pilosité de l'oreille s'est exprimé chez Monsieur D, ses deux frères, son père et ses deux garçons. seuls les hommes ont ce gène qu'ils reçoivent de leur père et qu'ils transmettent uniquement à tous leurs garçons.

3.b) Le gène responsable de l'hypertrichose est localisé au niveau du chromosome Y.

4.

-----------------Monsieur D--------Madame DGénotypes---------ggXYH-------------------------GgXX

Gamètes-----------gX, gYH----------------------GX, gX

Echiquier de croisement :

                                                  Corrigé exercice 7

Page 50: Ex Genetique

Première partie   : A/ 1) L’étape de la gamétogenèse représentée est la prophase I. 

Justification : Les chromosomes homologues sont appariés.  

Le sujet est de sexe masculin.       

Justification : Il présente un gonosome « X » et un gonosome « Y ».  

2)   Aspect des chromosomes à la fin de chacune des divisions de méiose   :

B) 3.1)   Analyse   :

Le caryotype de la figure 3 présente 45 autosomes dont un chromosome 21 surnuméraire,et deux gonosomes « X ».

Déduction : Le sujet a la trisomie 21.        Il est de sexe féminin. 

3.2)   Explication de l'apparition de l'anomalie chez ce sujet   :

4)   Formules chromosomiques des sujets   :

Syndrome de Turner : 2n = 44 autosomes + XO.     Syndrome de Klinefelter : 2n = 44 autosomes + XXY. 

Deuxième partie   :

C/ 5) Dans la première union le phénotype des garçons est différent de celui des filles mais tous les garçons ont le phénotype de leur mère. On peut donc penser que le gène « g » est porté par le chromosome sexuel X.     Les filles issues de la première union ont le phénotype [ga]. Puisqu’elles ont hérité d’un gonsome X d’origine paternelle avec l’allèle « ga » et d’un gonosome X d’origine maternelle avec l’allèle « g », on en déduit que l’allèle « ga » domine l’allèle « g ».

Explication des résultats obtenus   : - Première union :Parents : XgaY x XgXg

Gamètes : 50% Xga, 50% Y et 100% Xg

Page 51: Ex Genetique

Descendants :

Ce qui signifie que les filles sont [g] et les garçons [ga].

- Deuxième union :Les fils comme les filles pouvant avoir le phénotype [g] ou le phénotype [ga], on doit supposer que la mère est hétérozygote.

Parents : XgY x XgaXg

Gamètes : 50% Xg, 50% Y, 50% Xga, 50% Xg

Descendants :

Soit  1/4  de filles [ga], 1/4 de filles [g], 1/4 de garçons [ga], 1/4 de garçons [g].

 6.1) L’homme atteint du syndrome de Klinefelter a le même phénotype que son père, donc il a reçu de son père à la fois le gonosome X portant l’allèle ga et le gonosome Y. Sa mère lui a donné un gonosome X portant l’allèle g.

Pour avoir un génotype Xga Xg Y, on doit envisager une méiose anormale chez le père avec la production de spermatozoïde ayant un gonosome surnuméraire.  C’est donc le père qui a produit le gamète défectueux.    6.2) La non disjonction des deux gonosmes du père a eu lieu lors de la première division de la méiose.          6.3) Si le malade avait présenté le phénotype [g], son génotype serait Xg Xg Y, donc il aurait reçu de sa mère Xg Xg et de son père Y.     

La mère aurait donc produit le gamète défectueux.  

D) 7.1) La femme étant daltonienne alors qu’aucun  de ses parents n’est atteint, donc l’allèle responsable du daltonisme est récessif. On pose d l’ allèle qui détermine le daltonisme, et N l’allèle qui commande une vision normale. 

Page 52: Ex Genetique

Son père ayant une vision normale a le génotype XNY.Sa mère est par conséquent hétérozygote  XNXd.

  La fille daltonienne a donc reçu un seul gonosome X portant l’allèle d, de sa mère.Son père ayant une méiose anormale n’a pas transmis de gonosome à sa fille daltonienne.

  7.2) Si le père est daltonien, la fille atteinte du syndrome de Turner et daltonienne peut recevoir Xd de son père et aucun gonosome de sa mère (méiose anormale); elle pourrait aussi recevoir Xd de sa mère si elle est héterozygote et aucun gonosome du père (méiose anormale).       8) les jumelles vraies étant issues d’un zygote unique, si l’une seulement est atteinte du syndrome de Turner, il faut admettre que lors des premières mitoses de l’œuf, il y a eu dans un cas une mitose anormale qui a associé les deux gonosomes X dans une cellule.

Exercice 8: Les relations endocrines     -----------Extrait Bac Sénégal 2009- Série S1

Diverses expériences ont été réalisées sur quelques aspects de la physiologie des capsules surrénales (glandes surrénales), situées au dessus des reins.!1)- Chez des animaux sur lesquels on a réalisé une ablation totale des glandes surrénales, on a constaté une baisse de la volémie et par conséquent une baisse de la pression artérielle?

Formulez une hypothèse permettant d'expliquer ces résultats.

!2)- La mise en parabiose (suture des parois latérales) d'un chien normal et d'un chien surrénalectomisé entraîne la disparition des troubles évoqués précédemment chez le chien surrénalectomisé.

Que pouvez vous en déduire quant au mode d'action des glandes surrénales?!!3)- Les résultats d'analyse de plasma sanguin et d'urine de mammifères sont regroupés dans le tableau suivant:

!Quelles autres informations vous apportent ces données sur les conséquences d'une surrénalectomie totale?!4)- On mesure le taux d'aldostérone sécrété par la glande surrénale d'un sujet dont on fait varier les taux sanguins de K+ et de Na+.Les résultats de cette expérience figurent dans les tableaux a et b suivants.!Tableau A

Page 53: Ex Genetique

!Tableau B

4.1) Tracez les deux courbes de variations de la sécrétion d'aldostérone: l'une en fonction du taux de Na+ et l'autre en fonction du taux de K+.4.2) Que pouvez vous déduire de l'analyse de ces courbes?!!5)- On a constaté que la diminution du taux sanguin de Na+ déclenche la sécrétion par le rein d'une enzyme appelée rénine.!- Cette substance injectée à un sujet entraîne l'apparition dans le sang d'une hormone, l'angiotensine.

- L'injection de cette hormone à un sujet normal entraîne une hausse du taux d'aldostérone.!A partir de ces expériences, montrez l'enchaînement des événements qui conduisent à la libération d'aldostérone.!6)- On sait par ailleurs qu'une réabsorption de Na+ s'accompagne d'une rétention d'eau par le rein.Cette information permet-elle de valider l'hypothèse formulée à la question 1?Justifiez votre réponse.

                                      Corrigé exercice 8  

1) Les glandes surrénales contrôlent la volémie et par la suite la pression artérielle.!2) Les glandes surrénales contrôlent la volémie par voie humorale.!3) Le tableau montre que la surrénalectomie entraîne une diminution du taux de Na+ plasmatique et une augmentation du taux de ce soluté dans l'urine. Cette opération entraîne des effets inverses pour le K+.!4.1 Tracez les courbes.!4.2 La courbe a montre que la sécrétion d'aldostérone augmente proportionnellement à l'augmentation du taux de K+ sanguin.

La courbe b montre que lorsque le taux de Na+ sanguin diminue, la sécrétion d'aldostérone augmente très fortement.

Page 54: Ex Genetique

!Déduction: La sécrétion d'aldostérone par la glande surrénale est surtout déclenchée par la baisse du taux sanguin de Na+.!5) Ces expériences montrent qu'une diminution du taux sanguin de Na+ entraîne une sécrétion de rénine par le rein. Cette enzyme provoque l'apparition de l'angiotensine (hormone). Cette hormone stimule la libération de l'aldostérone par la glande surrénale.!6) Cette information valide notre hypothèse. En effet, l'aldostérone stimulant la réabsorption de Na+, et donc d'eau au niveau des reins, entraîne ainsi une hausse de la volémie; ce qui a pour conséquence une élévation de la pression artérielle.

Exercice 9   : Action de l'ecstasy (drogue) sur le système nerveux                Extrait Bac Sénégal 2008- Série S2

L’ecstasy est une drogue de synthèse, dérivée d’une amphétamine. Sa consommation donne des effets variables chez l’homme. Si la quantité d’ecstasy ingérée est limitée, le consommateur est euphorique, loquace et ressent un bain de bonheur. Cette phase peut durer deux à quatre heures selon la dose d’ecstasy consommée et selon la sensibilité de l’individu. Il s’en suit une période de trouble marqué par un abattement profond pouvant conduire à une dépression nerveuse.

Les résultats expérimentaux suivants permettent de comprendre le mode d’action de l’ecstasy.

A/ Les premiers résultats expérimentaux sont des enregistrements effectués sur un neurone à dopamine à la suite de stimulations portées sur un neurone à sérotonine. (document 5)

                                               Document 5

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                                                  Document 6

1) A quoi correspondent les enregistrements obtenus en E1 et en E2 (document 6) pour les différentes stimulations ?  (1 point)

2) Quels liens peut-on établir entre les enregistrements obtenus en E2 et ceux obtenus en E1. (0,5 point)

3) Formulez une hypothèse permettant d’expliquer les différences entre les enregistrements obtenus en E1. (0,5 point)

4) On injecte dans la fente synaptique F une substance X qui émet de la lumière en présence de sérotonine. En portant en S les stimulations d’intensités I1 et I2, on obtient une illumination plus importante avec I2.

4.1) Interprétez ces résultats. (0,25 point)

4.2) Déduisez-en le rôle de la sérotonine (0,25 point)

4.3) Ces résultats vous permettent-ils de confirmer l’hypothèse formulée en 3) ? Justifiez votre réponse. (0,5 point)

B/ Les seconds résultats expérimentaux sont regroupés dans le tableau ci-dessous :

NB : Le nombre de + indique l’importance du phénomène.

5) Indiquez les effets de l’ecstasy de zéro à quatre heures après sa prise sur le neurone à sérotonine, puis au-delà de quatre heures. (1 point)

Page 56: Ex Genetique

6) Utilisez votre réponse précédente pour expliquer les variations du paramètre mesuré au niveau du neurone à dopamine. (0,5 point)

7) Quelles relations peut-on établir entre les effets de l’ecstasy sur les différents neurones et les états d’euphorie puis de dépression consécutifs à la consommation d’ecstasy ? (1 point)

Exercice 2 :  (2,5 points)On croise deux variétés pures de plantes P1 et P2, différentes par la couleur de leurs graines à albumen.Par autofécondation, la variété P1 produit des graines dont l’albumen et le germe sont de couleur rouge tandis que la variété P2 produit des graines dont l’albumen et le germe sont de couleur blanche.

1 er   croisement  :On dépose le pollen issu de la variété P1 sur les stigmates des fleurs d’individus de la lignée P2.On obtient des graines à albumen rose clair et à germe rose.

2eme croisement   :On dépose du pollen issu d’individus de la variété P2 sur le stigmate de fleurs d’individus de la variété P1.On obtient des graines à germe rose et à albumen rose foncé.

1) Dans l’hypothèse où le gène responsable de la couleur des graines est autosomal avec deux allèles, déterminez la relation de dominance entre les allèles « blanc » et « rouge ». Justifiez votre réponse. (0,5 point)

2) Faites une interprétation chromosomique des résultats de chacun des deux croisements. (1,5 point)

3) Expliquez alors les différences de couleurs constatées au niveau de l’albumen des graines issues des deux croisements. 

Exercice 10   :  Hérédité et génétique-------------    -Extrait Bac Sénégal 2008- Série S1- Noté 8 points

La drépanocytose ou anémie falciforme est une affection grave caractérisée par un aspect anormal des hématies qui prennent une forme de faucille. Ces hématies renferment une hémoglobine anormale, dite Hbs. Cette molécule présente une anomalie dans la séquence des acides aminés au niveau de la Chaîne β, par rapport à celle de l’hémoglobine normale HbA.

La drépanocytose est une maladie héréditaire. Elle est déterminée par l’allèle « s ». L’allèle « s » étant la forme mutée de l’allèle normale du gène responsable de la synthèse de la chaîne β de l’hémoglobine.

1. Le document 1 ci-dessous présente un arbre généalogique d’une famille dont certains membres sont atteints par cette affection.

a) En utilisant les renseignements fournis par ce document, démontrez si l’allèle s responsable de la maladie est dominant ou récessif. (1 point)

b) L’allèle est-il transmis par un gonosome ou par un autosome ?---Justifiez votre réponse (1,5 point)

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c) Ecrivez les génotypes du couple I1, I2 et de leurs enfants.    Justifiez votre réponse. (1,75 point)

d) Calculer la probabilité pour le couple I1, I2 d’avoir des enfants malades. ---Justifiez votre réponse. (1 point)

2. Les protéines sont des molécules qui, déposées sur une bande de cellulose et soumises à un champ électrique, migrent à des vitesses différentes en fonction de leur charge électrique. Cette technique, ou électrophorèse, peut ainsi être utilisée pour séparer les diverses hémoglobines notamment HbA et Hbs. Le document obtenu s’appelle un protéinogramme.

Les parents I1, I2 et leurs enfants ont « subi » ce test. Les protéinogrammes obtenus pour chacun d’entre eux sont représentés sur le document 2.

a) Ces résultats confirment-ils votre réponse à la question 1.a ? (1,75 point)

b) Dans quels cas les génotypes écrits à la question 1.c sont-ils confirmés ou précisés ?---Justifiez votre réponse. (1 point)

!Exercice 11 :  Hérédité et génétique------------    Extrait Bac Sénégal 2007- Série S2- Noté 8 points

A/  (3,25 points)

Chez une espèce d’insectes, on réalise deux croisements entre deux races pures , différentes par la couleur des yeux. Les résultats obtenus sont les suivants :

Premier croisement :

Parent femelle à œil rouge brique x Parent mâle à œil blanc donne :                                                                  100% de F1 à œil rouge brique

Deuxième croisement :

Parent femelle à œil blanc x Parent mâle à œil rouge brique donne :

       50% de F1 femelle à œil rouge brique       50% de F1 mâle à œil blanc

Page 58: Ex Genetique

1. Que peut-on déduire des résultats du premier croisement ? (0,5 point)

2. Quelle hypothèse les résultats du deuxième croisement permettent-ils de  formuler quant à la localisation  -----chromosomique du gène responsable de la couleur de l’œil ? (0,75 point)

Les caryotypes de la femelle et du mâle de cette espèce sont représentés ci-dessous :

3. En quoi l’examen de ces caryotypes permet-il d’appuyer l’hypothèse formulée précédemment à la question ---1..2  ? (1 point)

4. Donnez les génotypes des parents et des hybrides F1 dans chacun des deux croisements réalisés. (1 point)

B/  (4,75 points)

Première partie : Chez une espèce  de plante ornementale, il existe de nombreuses variétés qui se distinguent par la forme des feuilles et par la couleur des pétales.

On croise deux lignées pures, l’une à feuilles entières et à pétales blancs, l’autre à feuilles découpées et à pétales violets.La première génération F1 obtenue comprend 237 plantes à feuilles entières et à pétales violets.

1. Que peut-on déduire de ces résultats ?

Le croisement des individus de la génération F1 entre eux donne une génération F2 composée de :

-          487 plantes à feuilles entières et à pétales violets ;-          242 plantes à feuilles entières et à pétales blancs ;-          245 plantes à feuilles découpées et à pétales violets.

2. Comment peut-on expliquer ces résultats ? (1 point)

3. Indiquez le génotype des parents, des individus de la génération F1 puis, établissez l’échiquier de croisement pour la génération F2. (1,5 point)

Deuxième partie : Un horticulteur réalise un croisement entre deux plantes à feuilles entières et à pétales violets, qui sont hybrides pour les deux caractères. Les graines obtenues et semées ont donné les résultats suivants :

-          84 plantes à feuilles découpées et à pétales blancs ;-          42 plantes à feuilles découpées et à pétales violets ;-          85 plantes à feuilles entières et à pétales violets ;-          43 plantes à feuilles entières et à pétales blancs.

4. Comparez ces résultats à ceux du croisement effectué à la première partie de l’exercice. (0,5 point)

5. Faites une interprétation chromosomique des résultats obtenus par l’horticulteur. (1,25 point)

Exercice 12 : Hérédité et génétique------------- -Extrait Bac Sénégal 2007- Série S1- Noté sur 08 points!

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Le favisme est lié à une anomalie de l'enzyme glucose-6 phosphate déshydrogénase qui entraîne des problèmes lors de l'ingestion de certaines substances (fèves en particulier).!1. En examinant l'arbre généalogique d'une famille dont certains membres en sont atteints (document ci-dessous), précisez si l'allèle responsable du favisme est dominant ou récessif. (1 point)!2. Le gène responsable de l'anomalie (favisme) est-il porté par un autosome ou un chromosome sexuel? Justifiez votre réponse. (1,5 point)!3. Quel est le génotype de l'individu II2 ? Justifiez votre réponse. (1 point)!4. Quelle est la probabilité pour le couple III3 et III4 d'avoir :---a) Un garçon malade (1,25 point)---b) Une fille malade. (1,25 point)!5. Les résultats statistiques d'une enquête menée dans la région où vivent les individus de l'arbre généalogique du document révèlent qu'une personne sur soixante prise au hasard parmi les femmes, présente le génotype de I2.Calculez la probabilité pour III8 d'engendrer un garçon malade, s'il se marie dans la région. (2 points)

Exercice 13 : Les relations endocrines 

------------ Extrait Bac Sénégal 2001 noté sur 4 points!La thyroïde est une glande hormonale dont l'un des rôles est de permettre à un organisme vivant de lutter contre le froid.Les hormones thyroïdiennes sont des dérivés iodés : il s'agit de la triiodothyronine (ou T3) et de la tétraiodothyronine (ou T4). L'exploration biologique de

l'activité thyroïdienne peut être réalisée en injectant dans la voie sanguine (ou en l'ingérant) une certaine quantité d'iode radioactif 131I. Une étude cinétique

de cette activité thyroïdienne peut alors être réalisée par dosage de la radioactivité présentée par la thyroïde en fonction du temps.!On se propose de rechercher et de comprendre par quel mécanisme les sécrétions hormonales thyroïdiennes sont régulées.!

1. On injecte à des rats sains une solution renfermant de l'iode radioactif  131I. Ces rats sont ensuite séparés en trois lots a, b, c :

le lot a sert de témoin ;

le lot b : les rats subissent une injection de T3 et de T4 ;

le lot c : on injecte à ces rats des extraits hypophysaires contenant une fraction dénommée TSH.

On étudie ensuite en fonction du temps les variations de la radioactivité décelée au niveau de la thyroïde et traduisant l'activité de la glande. Les résultats sont représentés dans le document 1 suivant.

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Document 1

Que déduisez-vous de ces résultats en ce qui concerne l'activité thyroïdienne ? (1 point)!2. Cette activité thyroïdienne, appréciée selon la même technique que précédemment, est étudiée sur une chèvre sur qui on réalise toute une série d'expériences (voir documents ci-dessous)!

--2.1 Après une injection de 131I, on provoque un refroidissement de l'hypothalamus de cette chèvre, puis une injection carotidienne de T3 ou T4 (voir

document 2).

Document 2!

--2.2 On réalise ensuite sur cet animal une ablation de l'hypophyse. Après une période de repos, il subit une injection de 131I suivie d'un refroidissement de

l'hypothalamus puis une injection de TSH (voir document 3).

Document 3!---a) Analysez et interprétez les résultats expérimentaux traduits par les graphes des documents 2 et 3. (2 points)

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---b) En déduire le mécanisme régulateur de l'activité thyroïdienne sous forme d'un schéma. (1 point)!!Exercice 14 : Hérédité et génétique 

------------- Extrait Bac Sénégal 2001- Série S2-  Noté sur 4 points!Chez la drosophile, on étudie la transmission de deux couples d'allèles : un couple d'allèles commandant la couleur du corps (corps gris, corps noir) ;

un couple d'allèles déterminant la couleur des yeux (yeux rouges, yeux blancs).

On croise un mâle au corps gris et aux yeux rouges avec une femelle au corps noir et aux yeux blancs, ces deux parents sont de race pure. On obtient une génération F1 dont tous les individus ont le corps gris, mais dont les mâles ont les yeux blancs et les femelles les yeux rouges.!On croise une femelle au corps gris et aux yeux rouges avec un mâle au corps noir et aux yeux blancs. Ces deux parents sont également de race pure. On obtient une génération F1 dont tous les individus ont le corps gris et les yeux rouges.!1. Précisez la localisation chromosomique des allèles responsables de la couleur du corps et de la couleur des yeux, en justifiant votre choix. (1 point)!2. Ces deux couples d'allèles sont-ils indépendants ou liés ? Justifiez votre réponse. (1 point)!3. Donnez le génotype des individus de la génération F1 obtenue au deuxième croisement. (1 point)!4. Un mâle et une femelle de cette génération F1 de ce deuxième croisement s'accouplent, quelle sera la composition phénotypique et génotypique de la génération F2 obtenue ? (1 point)

Exercice 15: Hérédité et génétique-------------  Extrait Bac Sénégal 2000- série S2- Noté sur 4 points!Chez certains animaux comme le pigeon et le papillon, le sexe femelle est hétérogamétique et le sexe mâle homogamétique.!1. Définir ces deux expressions (sexe hétérogamétique et sexe homogamétique) (0,5 point)!2. Un éleveur effectue plusieurs types de croisements entre deux variétés pures de pigeons.!----* Premier croisement : mâle bleu x femelle brune.------Il obtient : 100% d'individus bleus femelles ou mâles.----* Deuxième croisement : mâle brun x femelle bleue.------Tous les mâles sont bleus et toutes les femelles sont brunes.!a) Quelles hypothèses pouvez-vous formuler sur la localisation des gènes d'après les résultats de ces deux croisements. (0,5 point)!b) Il procède à un troisième, puis un quatrième croisement.!      * Troisième croisement : mâle bleu issu du premier croisement x femelle brune de race pure. Il obtient les résultats suivants :-------mâles : 50% bruns et 50% bleus-------femelles : 50% brunes et 50% bleues.!----* Quatrième croisement : mâle bleu du deuxième croisement x femelle bleue de race pure. Il obtient les résultats suivants :-------75% sont bleus (dont 2/3 de mâles et 1/3 de femelles)-------25% sont des femelles brunes.!Vos hypothèses sont-elles vérifiées par les troisième et quatrième croisements? Justifiez sous forme d'échiquiers de croisements. (2 points)!

Chez cette race de pigeon combien de sortes de gamètes produiront respectivement la femelle et le mâle? (1 point)                                      ------------------                         -------------------                           -                                                       

Exercice 16   : Régulation de la glycémie-------------- Extrait Bac Sénégal 2000- Série S2- Noté sur 5 points!A/ La glycémie ou teneur en glucose du sang est normalement de 1g/l. Malgré les apports alimentaires, elle fluctue très peu.Afin de comprendre le mécanisme qui permet  de maintenir constante la glycémie, des chercheurs réalisent des expériences qui leur permettent de faire les observations suivantes :!a) Le tableau du document 1 donne la mesure de la glycémie dans une artère de la cuisse chez un chien hépatectomisé (ablation du foie) et qui n'est pas immédiatement nourri après l'opération.

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Document 1!b) Aux moments des repas, la glycémie est élevée dans la veine porte hépatique et faible dans la veine sus-hépatique (voir document 2 : la vascularisation hépatique).

Document 2

c) Le tableau document 3 indique la teneur en glycogène hépatique de deux individus soumis à un jeûne prolongé, puis alimentés par des repas riches en glucides.

Document 3

1. Analysez de façon ordonnée ces informations. (0,75 point)2. Émettre des hypothèses sur le(s) rôle(s) du foie dans la régulation glucidique. (0,5 point)!B/ Des expériences ont été réalisées pour comprendre le rôle du foie dans cette régulation ainsi que le mécanisme de celle-ci.!a) La pancrétectomie totale provoque une hyperglycémie et une glucosurie chez le chien qui meurt au bout d'un mois.!b) Le document 4 précise la réponse physiologique consécutive à une greffe de pancréas sur un animal pancréatectomisé.

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c) Le document 5a indique les réponses de deux substances pancréatiques (l'insuline et le glucagon), chez des personnes en bonne santé à la suite d'un repas riche en glucides.

Document 5a

Le document 5b représente le résultat des effets de ces deux substances sur le taux de glycogène hépatique.

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Document 5b

d) Pour préciser l'action de l'insuline et du glucagon sur le foie isolé, on prélève du sang à l'entrée et à la sortie du foie afin d'en déterminer le taux de glucose. Il est alors facile de calculer le bilan hépatique du glucose. Le bilan est positif lorsqu'il sort plus de glucose qu'il n'en rentre. Au bout d'une heure de perfusion, on constate que ce bilan est quasi-nul (entrées = sorties) et reste stable. On ajoute alors des combinaisons variées d'insuline et de glucagon au sang et on étudie l'action de ces "combinaisons" sur le bilan hépatique du glucose.Le tableau du document 5c indique les résultats obtenus.

Document 5c

1. Analysez dans l'ordre l'ensemble de ces données. (2 points)!2. A partir uniquement des renseignements fournis par cette analyse, dégager les éléments qui interviennent pour réguler la glycémie. (0,75 point)!C/ En tenant compte de toutes les données étudiées dans les parties A et B, proposer un schéma récaputilatif du mécanisme de la régulation de la glycémie. (1 point)

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