Chez la drosophile, couleur du corps et longueur des ailes se transmettent « en bloc » : les gènes sont sur le même chromosome.
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Les gènes liés : le linkage total
Module I : Le monde vivantSéquence 1 : La transmission des caractères au sein d’une espèceSéance 6 : Dihybridisme à gènes liés : le linkage total
💡 Idée principale : des gènes situés sur le même chromosome sont dits liés. S’il ne se produit aucun échange entre chromosomes homologues, les allèles d’un même chromosome restent ensemble à la méiose : le dihybride ne forme que 2 types de gamètes (parentaux) et le test-cross donne 50 % – 50 %. C’est le linkage total.
Étapes résumées
Deux gènes portés par la même paire de chromosomes sont liés.
Le dihybride F1 ne forme que les deux gamètes parentaux, à 50 % chacun.
Test-cross : 2 phénotypes parentaux à 50 %, aucun recombiné.
Le linkage total s’observe chez le mâle de drosophile (pas de crossing-over).
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Situation problème
Au laboratoire de biologie de l’université de Yaoundé I, des étudiants élèvent des drosophiles sur des morceaux de banane. Ils croisent un mâle hybride [corps gris, ailes longues] avec une femelle [corps noir, ailes vestigiales]. Ils attendent quatre sortes de mouches, comme chez les pois de Mendel, mais n’obtiennent que deux phénotypes, à peu près en nombres égaux.
Consignes :
Relève le problème posé.
Combien de phénotypes attendaient les étudiants ? Pourquoi ?
Quelle hypothèse peux-tu proposer pour expliquer leurs résultats ?
Compétence visée
Expliquer la transmission de gènes liés pour comprendre pourquoi certains caractères se transmettent ensemble.
Objectifs de la leçon
Définir gènes liés et linkage total.
Interpréter un test-cross ne donnant que des phénotypes parentaux.
Écrire le génotype d’un individu à gènes liés.
Le matériel et les croisements
1. La drosophile, un bon matériel
La drosophile est une petite mouche de 2 à 3 mm attirée par les fruits mûrs (banane, mangue). Elle se reproduit vite (une génération en 10 à 12 jours), pond beaucoup d’œufs, a peu de chromosomes (4 paires) et présente de nombreux caractères faciles à observer.
le problèmel’objectifla drosophile
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2. Les croisements réalisés
Croisement
Résultats
P : [gris, longues] × [noir, vestigiales] (lignées pures)
F1 : 100 % [gris, longues]
Test-cross : ♂ F1 × ♀ [noir, vestigiales]
501 [gris, longues] et 497 [noir, vestigiales]
En F1, gris (b+) domine noir (b) et ailes longues (vg+) domine ailes vestigiales (vg). Le « + » désigne l’allèle sauvage, le plus fréquent dans la nature.
Activité 1 : comparer les résultats aux prévisions
Le document 1 compare les résultats attendus si les gènes étaient indépendants et les résultats obtenus.
Document 1 : test-cross du mâle F1, prévision et résultat.
Les résultats correspondent-ils à des gènes indépendants ?
Les phénotypes obtenus sont-ils parentaux ou recombinés ?
Ce qu’il faut comprendre : avec des gènes indépendants, on attendrait 4 phénotypes à 25 %. On n’obtient que 2 phénotypes, identiques à ceux des parents, à 50 % chacun. Le mâle F1 n’a donc formé que deux types de gamètes : les allèles b+ et vg+ sont restés ensemble, comme b et vg. Les deux gènes ne sont pas indépendants.
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Interprétation : les gènes liés
Activité 2 : deux gènes sur le même chromosome
Le document 2 représente la paire de chromosomes qui porte les deux gènes chez le mâle F1, et les gamètes qu’il forme.
Document 2 : un dihybride à gènes liés ne forme que deux gamètes.
Pourquoi n’y a-t-il pas de gamète b+ vg ni b vg+ ?
Ce qu’il faut comprendre : les deux gènes occupent deux loci du même chromosome : ils sont liés. À la méiose, chaque chromosome part entier dans un gamète ; s’il n’y a pas d’échange entre homologues, les allèles restent groupés. On obtient seulement les gamètes parentaux b+ vg+ et b vg (50 % chacun) : c’est le linkage total (ou liaison absolue).
Écrire le génotype de gènes liés
On écrit ensemble les allèles d’un même chromosome : b+ vg+ // b vg.
Le double trait représente la paire de chromosomes homologues.
Ne pas écrire b+//b vg+//vg : cette notation est réservée aux gènes indépendants.
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Exemple guidé : interprétation complète du test-cross
Énoncé
♂ F1 [gris, longues] × ♀ [noir, vestigiales]. Écris les gamètes et l’échiquier.
Solution
♂ F1 : b+ vg+ // b vg → gamètes ½ b+ vg+ et ½ b vg. ♀ : b vg // b vg → gamètes 100 % b vg. Descendants : ½ b+ vg+ // b vg [gris, longues] et ½ b vg // b vg [noir, vestigiales]. Résultat théorique 50 % – 50 %, conforme aux 501 / 497 observés.
Reconnaître le linkage total
Indépendance ou linkage total ?
Gènes indépendants
Deux paires de chromosomes. Test-cross : 4 phénotypes à 25 %, dont 50 % de recombinés.
≠
Linkage total
Même chromosome, pas d’échange. Test-cross : 2 phénotypes parentaux à 50 %, 0 % de recombinés.
l’échiquier de croisementl’échiquierle dépistage
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À savoir
Chez la drosophile, le linkage total s’observe chez le mâle, dont les chromosomes n’échangent pas de segments.
Chez la femelle, des échanges ont lieu : on obtient des recombinés (séance suivante : le crossing-over).
Les gènes liés expliquent pourquoi certains caractères « vont ensemble » dans une famille ou une variété.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Deux gènes portés par le même chromosome sont des gènes liés.
Sans échange entre homologues, le dihybride ne forme que 2 gamètes parentaux à 50 % : c’est le linkage total.
Le test-cross donne alors 2 phénotypes parentaux à 50 % et aucun recombiné.
Génotype : on écrit ensemble les allèles d’un même chromosome : b+ vg+ // b vg.
Le linkage total s’observe chez le mâle de drosophile.
je retiensl’ADNles chromosomes
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Vocabulaire à connaître
Gènes liésgènes situés sur le même chromosome.Linkage totalliaison absolue : les allèles d’un chromosome restent toujours ensemble.Allèle sauvageallèle le plus répandu dans la nature, noté +.Phénotype parentalphénotype identique à celui d’un des parents de lignée pure.
Je m’évalue
1. Qu’appelle-t-on des gènes liés ?
2. Résultat du test-cross en linkage total ?
3. Écris le génotype du mâle F1 étudié.
4. Chez quel sexe de drosophile observe-t-on le linkage total ?
Réponses : des gènes portés par le même chromosome · 2 phénotypes parentaux à 50 % · b+ vg+ // b vg · chez le mâle. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisle cortexla famille
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Erreurs fréquentes
Utiliser la notation des gènes indépendants pour des gènes liés.
Conclure à un linkage total alors qu’il y a quelques recombinés : c’est un linkage partiel.
Oublier qu’en test-cross, ce sont les gamètes de l’hybride que l’on lit dans les phénotypes.
Méthode
Pour reconnaître des gènes liés : fais le test-cross du dihybride. Compte les phénotypes : 4 × 25 % → indépendants ; 2 × 50 % parentaux → linkage total ; 2 parentaux majoritaires + 2 recombinés minoritaires → linkage partiel. Écris ensuite le génotype adapté.
Activité d’intégration
Chez une plante cultivée à Ngaoundéré, on étudie la couleur de la tige (verte dominante, pourpre récessive) et la forme des feuilles (entière dominante, découpée récessive). Un hybride [verte, entière] issu de lignées pures [verte, entière] et [pourpre, découpée] est croisé avec une plante [pourpre, découpée] : on obtient 248 [verte, entière] et 252 [pourpre, découpée].
Les deux gènes sont-ils indépendants ? Justifie.
Écris le génotype de l’hybride et les gamètes qu’il forme.