GE-BGénétique des diploïdes (monohybridisme et dihybridisme)

Dihybridisme — gènes indépendants, 9:3:3:1 et brassage interchromosomique

Idée directrice

Cœur du dihybridisme à gènes indépendants (bac SE contrôle 2018) : proportions F2 en $\frac{9}{16}$ , $\frac{3}{16}$ , $\frac{3}{16}$ , $\frac{1}{16}$ , conclusion d’indépendance, et brassage interchromosomique (deux paires de chromosomes distinctes, 4 types de gamètes équiprobables). Les tableaux de croisements remplacent les planches.

Signature de reconnaissance — l'énoncé se trahit ainsi

« Les deux couples d’allèles sont indépendants »

« brassage interchromosomique »

« 9/16, 3/16, 3/16, 1/16 »

Sujet principal

Exercice — dans l'esprit des sujets du bac

8 questionsCorrigé masqué

On reprend les couples d’allèles de la plante précédente : $(L,c)$ avec $L>c$ (tiges longues / courtes) et $(D,i)$ avec $D>i$ (gousses droites / incurvées). Deux plantes F1 double hétérozygotes $L//c\;D//i$ sont croisées entre elles (F1 × F1). Sur $T = 800$ descendants, on compte :

450 plantes à tiges longues et gousses droites ;
150 plantes à tiges courtes et gousses droites ;
150 plantes à tiges longues et gousses incurvées ;
50 plantes à tiges courtes et gousses incurvées.

Calculer les proportions observées de chaque phénotype. Les comparer aux proportions théoriques $\dfrac{9}{16}$ , $\dfrac{3}{16}$ , $\dfrac{3}{16}$ , $\dfrac{1}{16}$ .
Conclure quant à la relation entre les deux couples d’allèles (gènes indépendants ou gènes liés). Justifier.
Chaque plante F1 produit 4 types de gamètes équiprobables ( $\frac{1}{4}$ chacun). Nommer le type de brassage responsable et préciser sur quelles paires de chromosomes se trouvent les deux couples d’allèles.
Écrire les génotypes des gamètes produits par une F1 $L//c\;D//i$ en indiquant leur fréquence.

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1. Effectifs / 800 : $\frac{450}{800}=\frac{9}{16}$ , $\frac{150}{800}=\frac{3}{16}$ , $\frac{150}{800}=\frac{3}{16}$ , $\frac{50}{800}=\frac{1}{16}$ . Les proportions observées coïncident avec $\frac{9}{16}:\frac{3}{16}:\frac{3}{16}:\frac{1}{16}$ .

2. Ces proportions sont la signature d’un dihybridisme avec gènes indépendants (ségrégation indépendante de deux couples). Si les gènes étaient liés, on n’obtiendrait pas ces quatre classes dans le rapport 9:3:3:1. $\boxed{\text{couples d’allèles indépendants}}$

3. Production de 4 types de gamètes équiprobables ( $\frac{1}{4}$ chacun) : brassage interchromosomique. Les deux paires d’allèles sont portées par des paires de chromosomes homologues différentes.

4. Gamètes de $L//c\;D//i$ : $LD$ , $Li$ , $cD$ , $ci$ , chacun avec la fréquence $\frac{1}{4}$ . L’échiquier F1 × F1 reconstitue alors le rapport 9:3:3:1.

Exercices d'entraînement — une nuance à la fois

Entraînement 01 / 02

Drill GE-B.1 — test-cross d’indépendance (1:1:1:1)

2 questionsCorrigé masqué

Deux couples d’allèles indépendants. On réalise un test-cross : double hétérozygote $(A//a\ ,\ B//b)$ × double récessif $(a//a\ ,\ b//b)$ .

Lister les gamètes du double hétérozygote et leurs fréquences.
Donner les proportions phénotypiques attendues dans la descendance du test-cross. Quelle signature lit-on si les gènes sont indépendants ?

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1. Le double hétérozygote produit 4 gamètes équiprobables : $AB$ , $Ab$ , $aB$ , $ab$ (fréquence $\frac{1}{4}$ chacun) grâce au brassage interchromosomique.

2. Le double récessif ne fournit que $ab$ . La descendance du test-cross reproduit les gamètes de l’hétérozygote : 1:1:1:1 (quatre phénotypes équiprobables). $\boxed{1:1:1:1\ \Leftrightarrow\ \text{gènes indépendants}}$

Entraînement 02 / 02

Drill GE-B.2 — localiser les gènes sur deux paires

2 questionsCorrigé masqué

Une cellule germinale diploïde porte deux couples d’allèles indépendants $(L,c)$ et $(D,i)$ . On demande le schéma des principales phases de la méiose aboutissant aux gamètes.

Sur quelles paires de chromosomes place-t-on les deux gènes ? Pourquoi ?
Combien de types de gamètes obtient-on en télophase II, et avec quelles fréquences, si le brassage est purement interchromosomique ?

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1. Gènes indépendants ⇒ chaque couple est porté par une paire de chromosomes homologues différente. On dessine donc 2n = 4 chromosomes (deux paires), allèles $L/c$ sur l’une, $D/i$ sur l’autre.

2. Disposition aléatoire des homologues en anaphase I (brassage interchromosomique) ⇒ 4 types de gamètes équiprobables ( $LD$ , $Li$ , $cD$ , $ci$ ), fréquences $\frac{1}{4}$ , $\frac{1}{4}$ , $\frac{1}{4}$ , $\frac{1}{4}$ . $\boxed{\text{2 paires distinctes ; 4 gamètes }\tfrac{1}{4}}$

Méthode / Automatismes

Ramener les effectifs au dénominateur 16 (ou comparer à 9:3:3:1).
9:3:3:1 ⇒ gènes indépendants ; 2 majoritaires + 2 minoritaires ⇒ gènes liés.
4 gamètes équiprobables ⇒ brassage interchromosomique (paires distinctes).
Toujours redémontrer les proportions par l’échiquier, pas seulement les « reconnaître ».

Pièges classiques

Conclure « indépendants » sans calculer les proportions observées.
Confondre brassage interchromosomique (anaphase I, paires différentes) et intrachromosomique (crossing-over, gènes liés).
Oublier que chaque F1 produit 4 gamètes, pas 2.