Classe 10 - L'Assortiment Indépendant des Gènes - PDF

Classe 10 L’ assortiment indépendant des gènes Chapitre 3 Caractères monogéniques Ǫuels sont les lois pour prédire comment deux caractères monogéniques indépendants sont hérités? Cela dépend beaucoup du fait que les deux gènes se trouvent sur la même paire de chromosomes ou sur des paires de chromos...

Classe 10 L’ assortiment indépendant des gènes Chapitre 3 Caractères monogéniques Ǫuels sont les lois pour prédire comment deux caractères monogéniques indépendants sont hérités? Cela dépend beaucoup du fait que les deux gènes se trouvent sur la même paire de chromosomes ou sur des paires de chromosomes différentes. Les paires de chromosomes agissent indépendamment lors de la méiose, et les allèles de deux paires de gènes hétérozygotes sont considérés comme présentant un assortiment indépendant. Représentation Les allèles sont séparés par un pointvirgule A/a ; B/b Les allèles d'un homologue sont écrits côte à côte et sont séparés de ceux de l'autre homologue par une barre oblique AB/ab Même homologue mais chromosomes différents (A et B) AB = un chromosome et ab = un autre chromosome (donc 2 chromosomes qui sont différents) Mendel Dans la plupart de ses travaux originaux sur les pois, Mendel a analysé les descendants de lignées pures qui différaient par deux caractères. A/a ⋅ B/b X A/a ⋅ B/b On utilise le «⋅ »pace que Mendel ne savait pas si les gènes étaient on le même chromosome ou non Les pois de Mendel Y R Y y r y Y Y/Y Y/y y Y/y y/y 3:1 On avait des pois vert lisse, des pois vert rugueux, des pois jaunes lisses et des pois jaunes rugueux. Deux caractères individuels Le caractère jaune domine le caractère vert (jaune est le caractère dominant) Le caractère lisse domine le caractère rugueux (Lisse est le caractère dominant). Ils ont tous le même phénotype mais pas le même génotype. Rapport → 9:3:3:1 Deux caractères individuels En ce qui concerne la forme des graines, il y a 423 graines rondes (315+108) et 133 graines ridées (101+32) → 3.2:1 En ce qui concerne la couleur des graines, il y a 416 graines jaunes (315+101) et 140 graines vertes (108+32), soit presque exactement un rapport de 3 : 1. Les rapport 3:9:9:1 cache les rapport 3:1. Les rapports de Mendel ne sont pas perdus mais quand vient le temps de regarder les caractères individuellement c’est 3:1. S'agissait simplement de deux rapports 3 : 1 différents combinés au hasard. Diagramme d’arbre pour calculer la probabilité ¾F2 sont rondes ¾sont jaunes Probabilité du phénotype: ¼sont verts ¼F2 sont ridées ¾sont jaunes ¼sont verts Rondes et jaunes → ¾x ¾=9/16 Rondes et verts → ¾x ¼=3/16 Ridées et jaunes → ¼x ¾=3/16 Ridées et verts → ¼x ¼=1/16 Les rapports du phénotype peuvent être calculé à partir des gamètes. Le rapport ici est 9:3:3:1. Lois de Mendel:assortimentindépendant différentes paires de gènes s'associent indépendamment au cours de la formation des gamètes. Ils ne sont pas 4 chromosomes différents; ils sont des homologues. Le rapport des gamètes est 1:1:1:1. Il y des gamètes qui ont le AB, d’autre ab, aB et Ab. ¼ ¼ 1 : 1 ¼ ¼ : 1 : 1 C’est pour cela qu’on ressemble à nos parents et nos frère et sœur mais qu’on n’est pas identique. C’est parce que nous héritons quelque gamète de nos parents. Bases chromosomiques de l’assortiment indépendant Recombinaison méiotique: processus qui génère un produit haploïde avec de nouvelles combinaisons des allèles portés par les génotypes haploïdes qui se sont unis pour former le méiocyte. Bleu = Gamètes de la mère (AB) Rouge = Gamètes du père (ab) Les gamètes qui viennent des deux parent (attention ce n’est pas un échange mais une recombinaison d’un des deux gamètes de chaque parent ce qui fait que nous sommes nous). C’est la recombinaison des allèles. Diploïde méiotique Type parental Recombinant Diagramme d’arbre pour calculer la probabilité ½gamètes sont R ½ sont Y Probabilité du génotype des gamètes : ½ sont y RY → ½x ½=¼ Ry→ ½x ½=¼ ½gamètes sont r ½ sont Y ½ sont y rY→ ½x ½=¼ ry→ ½x ½=¼ Donc, quand on fait la méiose, on va avoir la possibilité de ¼ du génotype des gamètes. 4 phénotypes en rapport 9:3:3:1 Vérifier la lois d’assortimentindépendant Les gamètes sont toujours en rapport 1:1:1:1 ¼R;Y ¼R;y ¼r;Y ¼r;y r/r : y/y ¼r;y ¼r;y ¼r;y ¼r;y le rapport des phénotypes dans la descendance reflète les génotypes gamétiques du parent ce rapport est de 1 : 1 : 1 : 1 Ils portent les mêmes génotypes mais si on veut penser qui vient du chromosomes homologue 1 et qui vient du chromosomes homologue 2, il va y avoir 4 assortiment différent. Prédire les rapports des descendants La génétique peut fonctionner dans deux directions : prédire les génotypes inconnus des parents en utilisant les phénotypes de la progéniture prédire les phénotypes de la progéniture à partir de parents dont le génotype est connu Règle du produit: la probabilité que des événements indépendants se produisent ensemble est le produit de leurs probabilités individuelles. p (d’ un 4) =1/6 p (de deux 4) =1/6 X 1/6 =1/36 Prédire les rapports des descendants Règle de la somme: la probabilité que l'un ou l'autre de deux événements mutuellement exclusifs se produise est la somme de leurs probabilités individuelles. p (de deux 4) =1/6 X 1/6 =1/36 p (de deux 5) =1/6 X 1/6 =1/36 p (de deux 4 ou deux 5) =1/36 +1/36 =1/18 Prédire les rapports des descendants Croisement: A/a ; b/b ; C/c ; D/d ; E/e X A/a ; B/b ; C/c ; D/d ; e/e A partir d'un croisement entre ces plantes, nous voulons obtenir une plante de descendance de génotype a/a ;b/b ; c/c ;d/d ; e/e. Ǫuelle proportion de la descendance devrait être de ce génotype ? Type de question qui peut avoir sur le miterme. Se sont toutes des gènes sur des chromosomes différents. Quel est la probabilité que Prédire les rapports des descendants Croisement: A/a ; b/b ; C/c ; D/d ; E/e X A/a ; B/b ; C/c ; D/d ; e/e p d’avoir chacun génotype: A/a x A/a =¼sera a/a b/b x B/b =½sera b/b C/c x C/c =¼sera c/c D/d x D/d =¼sera d/d E/e x e/e = ½sera e/e p (a/a ;b/b ; c/c ;d/d ; e/e) =¼x ½x ¼x ¼x ½=1/256 P = produit de tous ces génotypes = 1/256. Prédire les génotypes possibles Croisement: A/a ; B/b ; C/c ; D/d X A/a ; B/b ; C/c ; D/d Combien de génotypes distincts un croisement produira-t-il ? Chaque gène peut donner 3 génotypes: A/A, A/a , a/a B/B , B/b , b/b … On a 4 gènes en totale donc on aura 34 =81 génotypes possibles 3 possibilités des génotypes possible qu’on peut avoir. Et 4 c’est le nombre de gènes. Prédire les rapports des descendants Croisement: A/a ; B/b ; C/c ; D/d X a/a ; b/b ; c/c ; d/d Combien de génotypes distincts un croisement produira-t-il ? Chaque gène peut donner 2 génotypes: A/a , a/a B/b , b/b … On a 4 gènes en totale donc on aura 24 =16 génotypes possibles 2 possibilités des génotypes possible qu’on peut avoir. Et 4 c’est le nombre de gènes. Testdu chi-deux En génétique, un chercheur est souvent confronté à des résultats qui sont proches d'un ratio attendu mais pas identiques à celui-ci Mais dans quelle mesure un résultat attendu est-il suffisamment proche ? Le test du chi-deux (χ2) aide à calculer si les rapports sont corrects χ2 est utilisée en génétique pour illustrer les écarts par rapport aux résultats attendus. Une hypothèse soit rejetée comme fausse s'il existe une probabilité inférieure à 5 %d'observer un écart par rapport aux attentes au moins aussi grande que celui observé. Testdu chi-deux Supposons que vous ayez sélectionné une plante rouge dont vous supposez, sur la base d'une analyse précédente, qu'elle est hétérozygote, A/a. Pour vérifier cette hypothèse, vous croisez cet hétérozygote avec un testeur de génotype a/a ayant un phénotype blanc et vous comptez le nombre de phénotypes de phénotypes rouges et blancs. Si l’ hypothèse est correcte, on aura un rapport presque 1:1 nous obtenons 120 descendants et constatons que 55 sont rouges et 65 sont blancs Souvent on va le croiser avec un phénotype récessif pour savoir le rapport/probabilité qu’on obtiendra le phénotype que nous voulons / que nous cherchons. Testdu chi-deux A/- X a/a Si l’ hypothèse est correcte, on aura un rapport presque 1:1 nous obtenons 120 descendants: On attend 60 rouges et 60 blancs Nous constatons que 55 sont rouges et 65 sont blancs χ2 = Σ(O−E)2 /E E=nombre attendu dans une classe O= nombre observé dans une classe Σ =somme de Testdu chi-deux A/- X a/a Si l’ hypothèse est correcte, on aura un rapport presque 1:1 nous obtenons 120 descendants: On attend 60 rouges et 60 blancs Nous constatons que 55 sont rouges et 65 sont blancs χ2 = Σ(O−E)2 /E Classe O E (O-E)2 (O-E)2/E Rouges 55 60 25 0.42 Blancs 65 60 25 0.42 Total χ2 = 0.84 C’est plus facile de faire le test de chi-deux avec un tableau. Degrés de liberté Le nombre de degrés de liberté est le nombre de variables indépendantes dans les données. Dans le présent contexte, le nombre de variables indépendantes est simplement le nombre de classes phénotypiques moins 1. dl =2-1=1. Si il y a des questions sur le miterme sur le chi-deux, ce tableau sera donner ne vous inquiété pas. Degrés de liberté Total χ2 = 0.84 en d'autres termes, une probabilité comprise entre 50 %et 10 % Une hypothèse soit rejetée comme fausse s'il existe une probabilité inférieure à 5 %d'observer un écart par rapport aux attentes au moins aussi grande que celui observé. 0.84 se trouve entre 0.5 et 1.0 c’est pour cela qu’on va regarder dans ces cases-là. Si la valeur se trouve à 0.0104 et inférieur, ceci veut dire que l’hypothèse est acceptée. Mais si elle est plus grande elle ne va pas être accepté. Degrés de liberté p >0.05 pour être accepté Exemples Ǫuelle est la probabilité d’obtenir un descendant de génotype a/a; B/b; C/C; D/d sachant que tous les gènes sont sur des chromosomes différents et que les parents sont de génotypes A/a; B/B; C/c; D/D et a/a; B/b; C/c; d/d ? A/a; B/B; C/c; D/D X a/a; B/b; C/c; d/d Probabilité du génotype dans le croisement: A/a x a/a → ½ B/B x B/b → ½ C/c C/c → ¼ D/D x d/d → ½ p= ½x ½x ¼x ½=1/32 Exemples Un généticien décide de croiser une fleur violette avec une fleur blanche dans le but d’étudier les gènes associés aux couleurs. À la F1, 100%des fleurs sont violettes. Ensuite, il décide d’autoféconder une plante de la F1. Il obtient une F2 constitué de 453 fleurs violettes et 119 fleurs blanches. Il pense que le gène associé à la couleur violette provient d’un seul gène. Aidez-le à valider son hypothèse en déduisant les proportions attendues et en utilisant le test de χ2. Classe O E (O-E)2 (O-E)2/E Violets 453 429 576 1.3 Blancs 119 143 576 4.02 Χ2 =5.32 On s’attend à avoir 3:1 (donc 3 violets et 1 blanc) c’est de cette façon qu’on a pu déterminer la valeur de E. Donc , si le E n’est pas donné, il faut savoir que l’hypothèse de Mendel nous dit que c’est un rapport de 3:1 (pour les génotypes) toujours; et c’est de cette façon qu’on peut déterminer la valeur manquante. Violet n’ est pas dominant Donc, on a 2 clases de violet-blanc. Donc on a 1 degrés de liberté. On a une possibilité que nos valeurs soient fausses. Donc, le violet n’est pas dominant.