Hérédité et transmission des caractères — Exercices

Vocabulaire, génotypes, grille de Punnett et analyse de familles. Corrigé détaillé en fin de fiche.

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1Vocabulaire — Vrai ou Faux/ 4 pts

Pour chaque affirmation, indiquer si elle est vraie ou fausse, et justifier en une phrase.

Un allèle dominant ne s'exprime qu'à l'état homozygote.
Un individu de génotype $(a // a)$ est homozygote récessif.
Lors de la méiose, chaque gamète reçoit les deux allèles d'un gène.
Un individu hétérozygote $(A // a)$, avec $A$ dominant, a le phénotype $[A]$.

2Génotypes et phénotypes/ 4 pts

Chez l'humain, la capacité à rouler la langue en tube est due à l'allèle dominant $R$ ; l'incapacité est due à l'allèle récessif $r$. Pour chaque génotype, donner le phénotype et préciser si l'individu est homozygote ou hétérozygote.

$(R // R)$
$(R // r)$
$(r // r)$
Un individu qui ne peut pas rouler la langue : quel est son génotype ? Justifier.

3Croisement-test : la souris/ 5 pts

Chez la souris, le pelage gris ($G$) est dominant sur le pelage blanc ($g$). On croise une souris grise hétérozygote avec une souris blanche.

Écrire le génotype de chaque parent.
Lister les gamètes possibles de chaque parent.
Construire la grille de Punnett et indiquer les génotypes obtenus.
Donner les proportions phénotypiques attendues dans la descendance.

4Polydactylie — allèle dominant/ 4 pts

La polydactylie (doigt supplémentaire) est due à l'allèle dominant $P$. L'allèle normal est $p$. Un père polydactyle et une mère avec un nombre normal de doigts ont quatre enfants : deux polydactyles et deux avec un nombre normal de doigts.

Donner le génotype de la mère. Justifier.
Peut-on déterminer le génotype du père à partir de la composition de la descendance ? Justifier.
Vérifier à l'aide d'une grille de Punnett. Les proportions théoriques sont-elles cohérentes avec les résultats observés ?

5Mucoviscidose — porteurs sains et mutation/ 5 pts

La mucoviscidose est une maladie héréditaire due à l'allèle récessif $m$ ; l'allèle normal est noté $M$. Deux parents sains ont un enfant atteint de mucoviscidose.

Expliquer pourquoi deux parents sains peuvent avoir un enfant malade.
Donner le génotype des deux parents.
À l'aide d'une grille de Punnett, calculer la probabilité qu'un deuxième enfant de ce couple soit malade.
L'allèle $m$ est issu d'une mutation. Donner la définition d'une mutation et citer un exemple d'agent mutagène.

Corrigé détaillé

1Vocabulaire — Vrai ou Faux

a) $\text{FAUX.}$ $\text{Un allèle dominant s'exprime à l'état homozygote ET hétérozygote. C'est l'allèle récessif qui ne s'exprime qu'à l'état homozygote.}$

b) $\text{VRAI.}$ $\text{Deux allèles identiques et récessifs : c'est la définition de l'homozygote récessif.}$

c) $\text{FAUX.}$ $\text{Un gamète est haploïde : lors de la méiose, il ne reçoit qu'UN seul allèle par gène, pas les deux.}$

d) $\text{VRAI.}$ $\text{L'allèle dominant }A\text{ s'exprime dès qu'il est présent, même en un seul exemplaire : phénotype }[A].$

2Génotypes et phénotypes

a) $(R // R) \rightarrow$ $[\text{rouleur}] \text{ — homozygote dominant}$

b) $(R // r) \rightarrow$ $[\text{rouleur}] \text{ — hétérozygote (porteur de }r\text{ sans l'exprimer)}$

c) $(r // r) \rightarrow$ $[\text{non-rouleur}] \text{ — homozygote récessif}$

d) $\text{Phénotype }[\text{non-rouleur}] \Rightarrow \text{absence d'allèle }R.$ $\text{Un seul génotype possible : }(r // r).$

3Croisement-test : la souris

1 $\text{Souris grise hétérozygote :} \quad (G // g)$ $\text{Souris blanche :} \quad (g // g)$

2 $\text{Gamètes souris grise :} \quad G \text{ ou } g$ $\text{Gamètes souris blanche :} \quad g \text{ uniquement}$

3 $\text{Grille de Punnett}\Rightarrow$ $\tfrac{1}{2}\,(G // g) \quad \text{et} \quad \tfrac{1}{2}\,(g // g)$

4 $\text{Phénotypes :}$ $\tfrac{1}{2}\,[\text{gris}] \quad \text{et} \quad \tfrac{1}{2}\,[\text{blanc}] \quad (\text{1 gris pour 1 blanc})$

4Polydactylie — allèle dominant

1 $\text{La mère a un nombre normal de doigts et }P\text{ est dominant.}$ $\text{Elle ne possède aucun allèle }P\text{ : son génotype est }(p // p).$

2 $\text{Certains enfants ont un nombre normal de doigts }(p // p)\text{ : ils ont reçu }p\text{ du père.}$ $\text{Le père possède au moins un allèle }p\text{. Étant polydactyle, il a aussi }P\text{ : génotype }(P // p).$

3 $(P // p) \times (p // p) \Rightarrow \tfrac{1}{2}\,(P // p) + \tfrac{1}{2}\,(p // p)$ $\text{Théorique : }\tfrac{1}{2}\text{ polydactyles et }\tfrac{1}{2}\text{ normaux — cohérent avec 2 polydactyles et 2 normaux observés.}$

5Mucoviscidose — porteurs sains et mutation

1 $\text{Des parents sains peuvent être hétérozygotes }(M // m)\text{, porteurs de }m\text{ sans l'exprimer.}$ $\text{Si chaque parent transmet }m\text{, l'enfant est }(m // m)\text{ : malade.}$

2 $\text{Enfant malade }(m // m) \Rightarrow \text{a reçu un allèle }m\text{ de chaque parent sain.}$ $\text{Génotype des deux parents : }(M // m).$

3 $(M // m) \times (M // m) \Rightarrow \tfrac{1}{4}\,(M//M) + \tfrac{2}{4}\,(M//m) + \tfrac{1}{4}\,(m//m)$ $\text{Probabilité d'enfant malade} = \dfrac{1}{4} = 25\,\%$

4 $\text{Définition :}$ $\text{Une mutation est une modification permanente et héritable de la séquence d'ADN d'un gène. Exemple d'agent mutagène : les rayons UV du soleil.}$