Exercices: Maladies génétiques et conseil génétique

Une maladie est due à un allèle récessif $m$ d'un gène autosomique. L'allèle dominant est noté $M$.

1. a) Donner les génotypes possibles d'une personne saine et celui d'une personne malade.

1. b) Définir le terme « hétérozygote porteur sain ».

Deux parents sains, tous deux hétérozygotes $Mm$ pour un gène autosomique, ont un enfant.

1. a) Construire l'échiquier de croisement des gamètes.

1. b) En déduire la probabilité que l'enfant soit malade ($mm$).

Dans un arbre généalogique, deux parents sains ont une fille malade.

1. a) Montrer que cette information permet d'affirmer que l'allèle responsable est récessif.

1. b) Indiquer le génotype de chacun des parents.

La mucoviscidose est une maladie autosomique récessive due à des mutations du gène CFTR. Louise est saine, mais son frère est atteint. Leurs parents sont sains.

1. a) Donner les génotypes des parents.

1. b) Calculer la probabilité que Louise soit hétérozygote.

1. c) Louise a pour conjoint un homme sain dont la famille ne compte aucun cas connu. On suppose que la probabilité qu'il soit hétérozygote est de $\dfrac{1}{25}$. Calculer la probabilité que leur premier enfant soit atteint.

On étudie une famille de Bretagne. La génération I comprend un couple sain (I1, I2). Leurs enfants sont : II1 (malade), II2 (sain) et II3 (saine). II3 épouse un homme sain, sans antécédent familial, de génotype $MM$. On suppose la maladie autosomique récessive.

1. a) Donner le génotype de II1 et ceux de I1 et I2.

1. b) Calculer la probabilité que II3 soit hétérozygote.

1. c) Calculer la probabilité que leur enfant soit hétérozygote porteur sain.

Le séquençage du gène CFTR chez un patient atteint de mucoviscidose montre deux allèles mutés différents : l'un porte la délétion F508del, l'autre une mutation faux-sens. Dans la population, plus de 2 000 variants du gène ont été répertoriés.

1. a) Expliquer pourquoi ce patient est qualifié d'hétérozygote composite tout en étant malade.

1. b) Expliquer comment la diversité des allèles du gène CFTR peut contribuer à des différences de gravité entre patients.

1. c) Citer deux manifestations cliniques de la maladie et le type de traitement symptomatique correspondant.

En France, environ 1 personne sur 2 500 naît atteinte de mucoviscidose. On suppose la population à l'équilibre de Hardy-Weinberg.

Rappel : si $p$ et $q$ sont les fréquences des deux allèles ($p + q = 1$), les fréquences des génotypes sont $p^2$ (homozygotes normaux), $2pq$ (hétérozygotes) et $q^2$ (homozygotes atteints).

1. a) Calculer la fréquence $q$ de l'allèle muté.

1. b) Calculer la fréquence des hétérozygotes porteurs sains ($2pq$) et estimer le nombre de porteurs pour 10 000 personnes.

1. c) Un couple sans antécédent familial attend un enfant. Calculer la probabilité qu'il soit atteint, et commenter l'intérêt du dépistage ciblé.

Un arbre généalogique montre une maladie touchant des garçons issus de parents sains, avec plusieurs cousins atteints dans la famille de la mère. Deux hypothèses sont envisagées : maladie autosomique récessive ou maladie récessive liée à l'X.

1. a) Indiquer un élément de l'arbre qui oriente vers la transmission liée à l'X (par exemple l'absence de filles atteintes).

1. b) Pour chaque hypothèse, donner la probabilité qu'un fils d'une femme conductrice soit atteint, sachant que son conjoint est sain (et, dans l'hypothèse autosomique, hétérozygote comme le suggère l'arbre).

1. c) Justifier qu'une analyse moléculaire de la mère est nécessaire pour un conseil génétique fiable.

Un couple dont les deux membres sont porteurs sains d'une mutation récessive recourt au diagnostic préimplantatoire. Cinq embryons sont obtenus.

1. a) Calculer la probabilité qu'un embryon donné soit sain non porteur, porteur sain ou malade.

1. b) Calculer la probabilité qu'aucun des cinq embryons ne soit malade.

1. c) Discuter les limites éthiques et scientifiques de cette démarche.