Les croisements mendéliens

Chez le pois, l'allèle de la graine lisse (R) est dominant sur celui de la graine ridée (r). On croise deux plantes hétérozygotes. Indiquer les génotypes des parents, les gamètes produits par chacun et les proportions génotypiques et phénotypiques attendues dans la descendance.

Chez le chien, le poil court (L) est dominant sur le poil long (l). Indiquer tous les génotypes possibles d'un chien à poil court et le génotype d'un chien à poil long, et expliquer pourquoi, avec le phénotype récessif, il n'y a aucun doute sur le génotype.

Chez la tomate, le fruit rouge (R) est dominant sur le jaune (r). On croise une plante homozygote à fruits rouges avec une plante à fruits jaunes. Indiquer le génotype et le phénotype de toute la F1 et justifier si une plante à fruits jaunes peut y apparaître.

Chez le lapin, le pelage noir (N) est dominant sur le marron (n). On croise un lapin hétérozygote avec une lapine au pelage marron. Indiquer les proportions attendues dans la descendance et calculer combien de lapereaux de chaque phénotype on peut attendre dans une portée de 40 petits.

On croise deux lignées pures d'une plante ornementale, l'une à fleurs rouges et l'autre à fleurs blanches, et toute la F1 a des fleurs rouges. Indiquer les génotypes de la génération parentale et de la F1, ainsi que les proportions phénotypiques attendues en F2 obtenue par autofécondation de la F1.

Qu'est-ce qu'un croisement test et à quoi sert-il ? Concevoir le croisement permettant de savoir si une souris au pelage noir (caractère dominant) est homozygote ou hétérozygote, en indiquant les résultats attendus dans chaque cas.

Le croisement de deux plantes à fleurs pourpres donne une descendance de 37 plantes à fleurs pourpres et 13 à fleurs blanches. a) Déduire les génotypes des plantes parentales et le justifier à partir des proportions observées. b) Expliquer quel croisement réaliser pour savoir si une plante pourpre de la descendance est homozygote ou hétérozygote, en indiquant les résultats attendus dans chaque cas.

La polydactylie (présence de doigts supplémentaires) est due chez l'être humain à un allèle autosomique dominant (P), tandis que le nombre normal de doigts dépend de l'allèle récessif (p). Un homme polydactyle hétérozygote a des enfants avec une femme ayant le nombre normal de doigts. a) Indiquer les génotypes des deux parents. b) Calculer la probabilité que leur premier enfant soit polydactyle. c) Calculer la probabilité que leurs deux premiers enfants aient le nombre normal de doigts.

Dans un croisement entre deux individus doubles hétérozygotes pour deux caractères à dominance complète (AaBb × AaBb), indiquer quelles proportions phénotypiques on peut attendre dans la descendance et quelles deux conditions doivent être remplies pour obtenir exactement ces proportions.

On croise une plante de pois à graines jaunes et lisses, de génotype AaBb, avec une plante à graines vertes et ridées (aabb). Sachant que les deux gènes ségrègent indépendamment, indiquer les gamètes formés par chaque plante ainsi que les proportions génotypiques et phénotypiques de la descendance.

Chez le pois, la tige haute (T) est dominante sur la tige naine (t) et la position axillaire des fleurs (A) est dominante sur la position terminale (a). On croise une plante double hétérozygote avec une plante naine à fleurs terminales. a) Indiquer les génotypes des deux parents et les gamètes produits par chacun. b) Déterminer les proportions phénotypiques attendues dans la descendance. c) Indiquer quelle loi de Mendel permet de prévoir ce résultat et en quoi elle consiste.

On étudie deux espèces différentes de diptères (espèce 1 et espèce 2), toutes deux de formule chromosomique 2n = 4. Chez les deux espèces, on analyse deux caractères monogéniques à deux allèles (A/a et B/b).

Lorsque des femelles dihybrides (AaBb) sont soumises à un croisement-test avec des mâles double récessifs (aabb), on relève les résultats phénotypiques suivants dans la descendance :

• Espèce 1 : 25 % AB, 25 % Ab, 25 % aB et 25 % ab.

• Espèce 2 : 44 % AB, 44 % ab, 6 % Ab et 6 % aB.

De plus, chez une souche anormale de l'espèce 1, on constate par cytologie que, pendant la méiose femelle, la paire de chromosomes homologues portant le gène A ne se sépare pas en anaphase I, les deux chromosomes migrant vers le même pôle de la cellule.

1. a) Justifier le comportement des chromosomes en métaphase I et en anaphase I qui conduit aux proportions de l'espèce 1, et indiquer quelle loi de Mendel est illustrée par ce comportement.
2. b) Interpréter les résultats de l'espèce 2 en déduisant la disposition des allèles sur les chromosomes des femelles parentales (phase de couplage ou de répulsion), expliquer le mécanisme méiotique à l'origine des classes minoritaires et calculer la distance génétique entre les deux locus en centimorgans (cM).
3. c) Déduire le contenu génétique et la formule chromosomique des ovules formés chez la souche anormale de l'espèce 1 à la fin de la méiose, et expliquer quel principe mendélien est enfreint dans ce processus.

On croise deux plantes de pois à graines jaunes et lisses et on obtient une descendance dont les trois quarts des graines sont jaunes et un quart vertes, toutes étant lisses. Déduire, en le justifiant, les génotypes des deux parents pour chacun des deux caractères.

Chez le chien, le poil noir (B) est dominant sur le marron (b) et le poil court (L) est dominant sur le long (l). On croise deux chiens noirs à poil court, tous deux de génotype BbLl. a) Indiquer combien de types de gamètes produit chaque parent et lesquels. b) Calculer la proportion attendue de chiots noirs à poil long. c) Calculer la proportion attendue de chiots doubles hétérozygotes.

Une plante double hétérozygote (AaBb) pour deux gènes indépendants à dominance complète s'autoféconde. a) Calculer quelle proportion de la descendance présentera le phénotype récessif pour les deux caractères. b) Calculer quelle proportion présentera le phénotype dominant pour un seul caractère. c) Expliquer en quoi consiste la troisième loi de Mendel (loi de l'assortiment indépendant des caractères) et quel rapport elle entretient avec la question précédente.

Chez une espèce végétale présentant deux caractères indépendants à dominance complète (couleur de la fleur : rouge R sur blanc r ; longueur de la tige : longue L sur courte l), on croise deux plantes parentales (P1 et P2) et on obtient une descendance dans les proportions phénotypiques suivantes : 3/8 de fleur rouge et tige longue, 3/8 de fleur rouge et tige courte, 1/8 de fleur blanche et tige longue et 1/8 de fleur blanche et tige courte.

1. a) Déduire les génotypes de P1 et P2 en analysant séparément la ségrégation de chaque caractère. Justifier s'il n'existe qu'une seule combinaison génotypique parentale possible.
2. b) Parmi la descendance obtenue, on choisit au hasard deux individus : une plante à fleurs rouges et tige longue et une plante à fleurs blanches et tige courte, que l'on croise entre elles. Déterminer toutes les proportions phénotypiques possibles de ce nouveau croisement et calculer la probabilité de chacune, en tenant compte de la variabilité génotypique du parent choisi à fleur rouge et tige longue.
3. c) Serait-il possible d'obtenir une plante homozygote dominante pour les deux caractères (RRLL) à partir d'un seul croisement entre deux individus quelconques de la descendance initiale de P1 et P2 ? Justifier la réponse en indiquant les génotypes parentaux nécessaires et la probabilité de l'obtenir.