• 4 - STABILITÉ ET VARIABILITÉ DES GÉNOMES ET ÉVOLUTION

    corrigé (Metropole sept 2006) : http://didac.free.fr/bac/ts0609metropole/corrige.htm#3

    (titre) : Des Trèfles riches en cyanure
    (Introduction) : Comment expliquer l'apparition de Trèfles riches en cyanure lors du croisement de parents pauvres en cyanure et comment expliquer leur proportion en première et en deuxième génération fille ? 

    1. génotypes et phénotypes. Le premier document présente une chaine métabolique. Pour que le cyanure soit synthétisé, il faut que la plante possède deux enzymes actives (=fonctionnelles) EA et EB, sinon la production est faible.
    Pour une plante homozygote, la présence de l'allèle a+ permettra la présence de l'enzyme EA active, la présence de l'allèle a ne permettra que la synthèse d'une enzyme EA non fonctionnelle. Il en est de même pour les allèles b+ et b vis à vis de l'enzyme EB. 
    On explique ainsi que les parents soient pauvres en cyanure: la variété X de génotype (a+ b / a+ b) possède une enzyme EAactive et une enzyme EB inactive; la variété Y de génotype (a b+ / a b+) possède une enzyme EA inactive et une enzyme EBactive. Dans les deux deux cas la chaine métabolique est interrompue. 

    2. premier croisement. Lors de la formation des gamètes (méiose), chaque parent (homozygote = de lignée pure), ne produit qu'un seul type de gamète contenant un exemplaire de chaque gène. X produit des gamètes (a+ b) et Y des gamètes (a b+). Les exemplaires de gènes apportés par chaque gamète s'ajoutant à la fécondation, la génération F1 aura pour génotype (a+ b / a b+). 
    Cette prévision est compatible avec les résultats si on admet que le génotype hétérozygote est de phénotype [riche en cyanure] : la présence d'un allèle + pour chaque gène suffit pour synthétiser suffisament d'enzyme active (d'où le qualificatif d'allèle dominant) . Ici il existe à la fois a+ et b+ donc la chaine métabolique fonctionne et la plante est riche en cyanure. 

    3. deuxième croisement. La variété Z étant homozygote pour les deux allèles "récessifs", elle a pour génotype (a b / a b). Elle ne peut produire qu'un seul type de gamète (selon la règle déjà évoquée plus haut) : (a b). 
    Le document 1 indique que les deux gènes sont sur deux paires de chromosomes. La F1 produit donc quatre types de gamètes équiprobables en raison de la répartition au hasard des chromosomes homologues à la première division de méiose (schéma conseillé, mais non exigé). 

    Tableau de croisement des gamètes (les descendants F2 et sont équiprobables)

    F1 x Z

    a b

    a+ b

    (a+ b // a b) => enzyme B inactive => [pauvre en cyanure]

    a b+

    (a b+ // a b) => enzyme A inactive => [pauvre en cyanure]

    a b

    (a b // a b) => 2 enzymes A+B inactives = génotype de Z => [pauvre en cyanure]

    a+ b+

    (a+ b+ // a b) => 2 enzymes A+B actives => [riche en cyanure]

    La fécondation se produit au hasard et peut être représentée par un tableau de croisement.

    (Conclusion, synthèse) : La séparation des deux exemplaires d'un même gène (séparation des chromosomes homologues), la répartition au hasard des chromosomes homologues lorsque deux couples d'allèles sont portés par deux paires de chromosomes. L'ajout des exemplaires (portés par les chromosomes homologues) à la fécondation permettent bien d'expliquer le spourcentages observés.

    présence d'un titre, d'une introduction et d'une conclusion
    soin, orthographe; séparation des paragraphes, plan apparent


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