Forme et couleur des graines : comment la méiose mélange les chromosomes et crée de nouvelles combinaisons de caractères.
www.ndolomath.comFiche de révision de SVTEEHB : « Le dihybridisme à gènes indépendants », proposée par ndolomath.comndolomath
Le dihybridisme à gènes indépendants
Module I : Le monde vivantSéquence 1 : La transmission des caractères au sein d’une espèceSéance 5 : Brassage interchromosomique : dihybridisme à gènes indépendants
💡 Idée principale : le dihybridisme étudie la transmission simultanée de deux caractères. Quand les deux gènes sont sur des paires de chromosomes différentes, ils se répartissent indépendamment à la méiose (brassage interchromosomique) : l’hybride F1 donne 4 types de gamètes équiprobables, et la F2 présente les proportions 9/16, 3/16, 3/16, 1/16.
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Étapes résumées
On croise deux lignées pures qui diffèrent par deux caractères.
F1 homogène : elle révèle les deux allèles dominants.
À l’anaphase I, chaque paire de chromosomes se sépare indépendamment des autres.
Le dihybride donne 4 gamètes à ¼ : F2 = 9/3/3/1 ; test-cross = ¼ – ¼ – ¼ – ¼.
Ce brassage crée des combinaisons nouvelles (recombinés) : source de diversité.
Situation problème
À la station de recherche agricole de Dschang, un technicien croise une variété de pois à graines lisses et jaunes avec une variété à graines ridées et vertes. Toutes les graines de F1 sont lisses et jaunes. En F2, il récolte 556 graines : 315 lisses et jaunes, 108 lisses et vertes, 101 ridées et jaunes, 32 ridées et vertes. Il est surpris de trouver des graines « lisses et vertes » et « ridées et jaunes », que les parents n’avaient pas.
Consignes :
Relève le problème posé.
Combien de caractères sont étudiés ? Lesquels ?
D’où peuvent venir les combinaisons nouvelles de F2 ?
le problèmeles poisl’échiquier de croisement
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Compétence visée
Expliquer l’apparition de combinaisons nouvelles de caractères pour mieux comprendre la diversité des individus et l’amélioration des variétés.
Objectifs de la leçon
Définir dihybridisme et brassage interchromosomique.
Interpréter les résultats de F1, F2 et du test-cross à gènes indépendants.
La F1 est homogène [lisse, jaune] : lisse (L) domine ridé (r) et jaune (J) domine vert (v).
Pour chaque caractère pris seul, on retrouve 3/4 – 1/4 en F2 : (315 + 108) lisses / 556 ≈ 3/4.
Les proportions 9/3/3/1 = (3/4 + 1/4) × (3/4 + 1/4) : les deux caractères se transmettent indépendamment.
l’objectifle crossing-overla couche d’ozone
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Interprétation chromosomique : le brassage interchromosomique
Activité 1 : la méiose de l’hybride F1
L’hybride F1 est L//r J//v. Les deux gènes sont sur deux paires de chromosomes différentes. Le document 1 montre les deux façons dont ces paires peuvent se placer en métaphase I.
Document 1 : répartition indépendante de deux paires de chromosomes.
Combien de types de gamètes forme l’hybride ?
Pourquoi sont-ils en proportions égales ?
Ce qu’il faut comprendre : à l’anaphase I, chaque paire de chromosomes homologues se sépare au hasard, indépendamment de l’autre : c’est le brassage interchromosomique. Les deux dispositions ont la même probabilité ; l’hybride forme donc 4 types de gamètes équiprobables : ¼ LJ, ¼ Lv, ¼ rJ, ¼ rv. Deux d’entre eux sont parentaux, deux sont recombinés. C’est la 3e loi de Mendel (indépendance des caractères).
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Activité 2 : l’échiquier de F2
La rencontre au hasard des 4 types de gamètes mâles et des 4 types de gamètes femelles donne 16 combinaisons équiprobables (document 2).
Document 2 : échiquier de croisement F1 × F1 (16 cases).
Compte les cases de chaque couleur.
Quelle est la seule combinaison qui donne des graines ridées et vertes ?
Ce qu’il faut comprendre : on obtient 9 cases [lisse, jaune], 3 [lisse, vert], 3 [ridé, jaune] et 1 [ridé, vert] : 9/16, 3/16, 3/16, 1/16, ce qui correspond aux résultats expérimentaux. Seul le double homozygote récessif r//r v//v est [ridé, vert].
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Le test-cross du dihybride
Exemple guidé
On croise l’hybride F1 [lisse, jaune] avec une plante [ridée, verte]. On obtient 52 [L, J], 49 [L, v], 50 [r, J] et 51 [r, v]. Interprète.
Solution : La plante [ridée, verte] est double récessive r//r v//v : elle ne donne que des gamètes « r v ». Les phénotypes des descendants traduisent donc directement les gamètes du F1. 4 phénotypes en proportions égales (≈ ¼ chacun) → le F1 forme 4 types de gamètes équiprobables. Conclusion : les deux gènes sont indépendants (sur deux paires de chromosomes différentes).
Deux résultats à connaître par cœur
F1 × F1
9/16 – 3/16 – 3/16 – 1/16
&
F1 × double récessif
1/4 – 1/4 – 1/4 – 1/4
l’échiquierl’innovationle jeune plant
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Intérêt du brassage
Il crée de nouvelles combinaisons de caractères à chaque génération.
Chez l’Homme, avec 23 paires de chromosomes, un individu peut former 223 (plus de 8 millions) gamètes différents.
Les sélectionneurs l’utilisent pour réunir deux qualités dans une même variété (maïs productif et résistant à la sécheresse).
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Le dihybridisme étudie la transmission simultanée de deux caractères.
Si les gènes sont sur des paires de chromosomes différentes, ils sont indépendants.
À l’anaphase I, les paires se séparent au hasard : c’est le brassage interchromosomique.
L’hybride F1 forme 4 types de gamètes équiprobables (2 parentaux, 2 recombinés).
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Vocabulaire à connaître
Dihybridismeétude de la transmission de deux caractères à la fois.Brassage interchromosomiquerépartition au hasard des chromosomes homologues lors de la méiose.Recombinéphénotype ou gamète associant les caractères autrement que chez les parents.Gènes indépendantsgènes situés sur des paires de chromosomes différentes.
Je m’évalue
1. Quelles proportions donne F1 × F1 avec deux gènes indépendants ?
2. Combien de types de gamètes forme le dihybride ?
3. Résultat du test-cross d’un dihybride à gènes indépendants ?
4. À quelle phase de la méiose a lieu le brassage interchromosomique ?
Réponses : 9/16, 3/16, 3/16, 1/16 · quatre, équiprobables · 4 phénotypes à 1/4 · à l’anaphase I. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisl’ADNla méiose
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Erreurs fréquentes
Mettre deux allèles du même gène dans un gamète (ex. « LLJ ») : un gamète a un allèle de chaque gène.
Oublier d’étudier chaque caractère séparément (3/4 – 1/4) avant de conclure.
Croire que les recombinés sont des mutants : ce sont de nouvelles combinaisons d’allèles existants.
Méthode
Pour un exercice de dihybridisme : 1) étudie la F1 pour trouver les deux dominances ; 2) étudie chaque caractère seul ; 3) regarde les proportions globales : 9/3/3/1 ou 4 × 1/4 → gènes indépendants ; 4) écris les génotypes, les 4 gamètes, puis l’échiquier de 16 cases.
Activité d’intégration
Un groupe d’initiative commune (GIC) de Bafia veut obtenir une variété de tomate à fruits rouges et à port nain, deux qualités. Il possède une lignée pure [rouge, grand] et une lignée pure [jaune, nain]. Le rouge domine le jaune et le grand domine le nain ; les deux gènes sont indépendants.
Donne les génotypes des parents et de la F1.
Quelle proportion de plantes [rouge, nain] obtiendra-t-on en F2 ? Justifie par un échiquier.
Parmi ces plantes, certaines ne sont pas de race pure : propose un moyen de les reconnaître.