Cours de Gntique

Rousseau Philippe

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*** Licence 1 Organismes et Biosphère *** *** Fascicule de Génétique Cours et TD ** Année universitaire 2005-2006 Licence 1 F-C Champolion TD de génétique Exercice n° 1: Analyse de phénotypes Soient 7 souches de Sordaria macrospora notées de A à G Milieux de culture A B C D E F G M Complet + + + + + + + M Minimum (MM) + - - - - - - MM + biotine + - + - - - - MM + uracile + - - + - - - MM + arginine + + - - - - - MM + arginine + + + + - + - + biotine + uracile MM + arsenic - - - - - - - Question 1 : Pouvez-vous proposer un phénotype pour ces souches ? La source de carbone utilisé dans le milieu minimum était le sucrose. On prépare un autre milieu minimum à base de glucose cette fois. La souche E pousse sur ce milieu minimum mais pas la G. Question 2 : Interprétez ? Exercice n°2 : Isolement de mutants chez Esherichia coli Vous disposez d’une bactérie E. coli qui est prototrophe, capable de dégrader tous type de sucre et sensible aux antibiotiques connus. 1) Poposez un protocole précis pour isoler des mutants résistant à la streptomicine 2) Poposez un protocole précis pour isoler des mutants auxotrophes pour la leucine 3) Poposez un protocole précis pour isoler des mutants incapable de dégrader le lactose Exercice n° 3 : Fréquence de mutation d’auxotrophie au tryptophane chez Esherichia coli. -a) Une culture d’E.coli sauvage réalisée en milieu riche, génère des mutants ...

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*** Licence 1 Organismes et Biosphère ***

*** Fascicule de Génétique Cours et TD ** Année universitaire 2005-2006

Licence 1

FC Champolion

TD de génétique

Exercice n° 1: Analyse de phénotypes Soient 7 souches deSordaria macrosporanotées de A à G Milieux de cultureA B C D E FG M Complet+ + + + + + + M Minimum (MM)+      MM + biotine+ +    MM + uracile+  +   MM + arinine ++     MM + arginine+ + + + +   +biotine  +uracile MM + arsenic       Question 1 :Pouvezvous proposer un phénotype pour ces souches ? La source de carbone utilisé dans le milieu minimum était le sucrose. On prépare un autre milieu minimum à base de glucose cette fois. La souche E pousse sur ce milieu minimum mais pas la G. Question 2 :Interprétez ? Exercice n°2 : Isolement de mutants chezEsherichia coli Vous disposez d’une bactérieE. coliqui est prototrophe, capable de dégrader tous type de sucre et sensible aux antibiotiques connus. 1) Poposez un protocole précis pour isoler des mutants résistant à la streptomicine 2) Poposez un protocole précis pour isoler des mutants auxotrophes pour la leucine 3) Poposez un protocole précis pour isoler des mutants incapable de dégrader le lactose Exercice n° 3 : Fréquence de mutation d’auxotrophie au tryptophane chezEsherichia coli.  a) Une culture d’E.colisauvage réalisée en milieu riche, génère des mutants Tryavec une 6 fréquence de l’ordre de 10.  + b) Lorsqu’on cultive une souche d’E.coliavec unemilieu riche, on obtient des Trytry en 9 fréquence de l’ordre de 10.  Question 1 :enComment isoler les mutants Tryaet enb? Question 2 :Comment expliquer les différences de fréquences obtenues en a et b ?

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Exercice n°4 : Effet de lanitrosoguanidine Une culture de E. coli est soumise à l’action de la nitrosoguanidine (NG) puis analysée par rapport à une culture contrôle non traitée.  SansAvec NG NG 8 7 nb total de bactéries10 5.10 (CFC) R nb de bactérie Rif3 200 CFC CFC = centre formateur de colonie R Rif =résistance à la rifampicine (antibiotique) Question 1:Qu’est ce qu’un CFC ? Question 2:Expliquer et interprétez l’expérience. Exercice n° 5 : Fréquences de mutations de résistances aux antibiotiques chezStreptococcus pneumoniae. Chez la bactérieStreptococcus pneumoniaele gènehexAest impliqué dans la réparation des mésappariements de l’ADN.Lorsqu’il est muté (perte de fonction) la fréquence de mutation spontanée est augmentée (Cf. cidessous). Chez l’homme, l’analyse de certains types de cancers du côlon (type HNPCC)ont permis de localiser un gène (MSH1) responsable de cette maladie. Le produit de ce gène est homologue à celui du gènehexAdS. pneumoniae. On a analysé quelques caractères chez une souche deS. pneumoniaedélétée pour ce gène . Fréquence des mutations spontanées :  Souchesouche sauva ehexA 6 –4 Résistants au méthotrexate10 10   Résistants à la rifampicine10 10   Incapables de cataboliser le10 10 maltose

Question 1 :Commenter le tableau. Question 2 :Proposez une fonction pour le gène humainMSH1? R  Question 3 :est plus proche de la fréquence des MalLa fréquence des mutants Mtxque de R celle des Rif; Discutez brièvement ce point.

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Exercice n°6 : Types de mutations Il existe un gène (argR) pour lequel plusieurs mutants ont été obtenus. La séquence de ce gèneargRest connue chez le sauvage comme chez les mutants. La partie codante de cette séquence est présentée en partie cidessous (en indice le numéro des codons). argRdans la soucheargR+ :ATG 1 /… TAT… / 30 ……CCC 65 ……/ /……TAG 149 argRchez le mutant 1:ATG 1 /… TAG… / 30 ……CCC 65 ……/ /……TAG 149 argRchez le mutant 2:ATG 1 … //… TAT 30 ……CAC 65 ……/ /……TAG 149 argRchez le mutant 3:ATG 1 /… TAT… / 30 ……CCA 65 ……/ /……TAG 149 argRchez le mutant 4:ATG 1 /… TAG… / 30 ……CCC 65 ……/ /……TAC 149 Question 1: En vous appuyant sur le code génétique, dire pour chaque mutant, de quel type de mutation il s’agit. Question 2: Pour chaque mutant essayer de prévoir le phénotype de la bactérie porteuse de la mutation.

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Exercice n°7 : Ségrégation génique Chez la «petite bourrache » (plante hermaphrodite de la colombie britanique), on a isolé un exemplaire à feuilles tachetées. On l’a transféré au laboratoire et laissé s’autoféconder. 120 graines ont été recueillies et semées. Dans la descendance on dénombre :  91 plantes à feuilles tachetées  29 plantes à feuilles immaculées Question 1 : Proposez une hypothèse pour expliquer ces résultats. L’exemplaire de «petite bourrache» isolé (feuille tachetées) est ensuite croisé avec sa descendance à feuilles immaculées. 100 graines ont été recueillies et semées. Dans la descendance on dénombre :  99 plantes à feuilles tachetées  101 plantes à feuilles immaculées Question 2 :Ces résultats sont ils en accord avec votre hypothèse (Q1) Exercice n°8 : Ségrégation génique Deux luzernes sont croisées. L’une présente des fleurs rouges et l’autre des fleurs blanches. La descendance est composée à 100% de fleurs roses (F1). Le croisement des individus F1 entre eux donne une F2 :  50% [fleurs roses] ; 25 % [fleurs rouges] ; 25 % [fleurs blanches] Question 1 :Quelles conclusions peuton tirer de ces croisements ? Exercice n°9 : Ségrégation génique Une femelle unique de drosophile, de phénotype ailes tordues, est croisée avec un mâle sauvage (souche pure). La descendance de ce croisement est ½ ailes tordues et ½ sauvages. Ensuite, lorsqu’on croise entre eux les individus à ailes tordues ainsi obtenus, la descendance est constituée de :  1/3 de drosophile sauvage  2/3 de drosophile aux ailes tordues Question 1 :Quelles conclusions peuton tirer de ce croisement ?

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Exercice n°10 : Analyse de pedigree Dans les pedigree suivant les individus possédant les phénotypes rares sont représentés avec un fond noir. Les hommes sont représentés par des carrés et les femmes par des ronds. Premier pedigree: la maladie touchant les patients est le cancer du colon de type HNPCC (hereditary non polyposis colon cancer) cependant comme vous pouvez le constater ci dessous ce n’est pas le seul type de cancer que l’on rencontre.  Analysez ce pedigree. Argumenter sur la dominance et la récessivité des caractères et sur la transmission du caractère. Pedigree of the NorthAmerican HNPCC family. Symbols: +, carrier of the paracentric inversion; C, colorectal cancer; Rec, rectal cancer; Ce, cecal cancer; E, endometrial cancer; Ov, ovarian cancer; U, urinary tract cancer; Ki, kidney cancer; SmB, small bowel cancer; Sk, skin cancer; Cx, cervical cancer; Abd, abdominal cancer. The index patient, III:5, is indicated with an arrow.

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deuxième pedigree : les personnes atteintes par cette maladie héréditaire sont sourd et muet .  Que pouvezvous dire sur les 3 premières générations ?  Comment expliquezvous la génération IV ? I II III IV

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