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Généticien (nne) : _____________________________________
Groupe : _____
EXERCICES – GÉNÉTIQUE
LES PROTÉINES ET L’ADN
1) Les gènes portent de l’information. De quelle sorte d’information s’agit-il?
Cette information représente la séquence des acides aminés (l’ordre dans lequel ceux-ci
se succèdent) d’une protéine que l’organisme doit fabriquer à partir des acides aminés
qu’il tire de l’alimentation qu’il reçoit.
2) Quels sont les types des protéines qui correspondent aux énoncés du tableau
suivant?
a) Les enzymes contrôlent toutes les
réactions chimiques du corps.
b) La tubuline est une molécule qui forme
les microtubules, tubes creux d’environ 25
nm de diamètre.
c) L’hémoglobine est la protéine principale
des globules rouges. Sa fonction consiste
à distribuer l’oxygène à toutes les cellules
du corps.
d) La molécule de collagène est constituée
de trois hélices qui s’assemblent avec
d’autres pour former des fibres plutôt
inélastiques mais résistances.
Les protéines à site actif
Les protéines de support
Les protéines à site actif
Les protéines de support
3) Quelles sont les trois molécules qui constituent un nucléotide?
Une base azotée (A, T, C et G), un sucre (désoxyribose) et un groupement phosphate.
4)
a) L’ADN et les protéines sont des polymères, c’est-à-dire de grosses molécules
formées de sous-unités plus simples. Quels noms donne-t-on aux sous unités formant
les protéines et l’ADN?
Les protéines : acides aminées
L’ADN : nucléotide
b) Combien de types de base azotée trouve-t-on dans l’ADN? Nommez-les.
Quatre sortes de bases azotées : A (adénine), T (Thymine), C (Cytosine) et G
(Guanine).
5) Utilisez les termes A, C, G, T, ADN, chromosome, gène et nucléotide dans un
texte qui montre les relations entre eux.
L’ensemble du matériel génétique d’un individu est constitué de plusieurs longues
molécules d’ADN enroulées en structures plus compactes : les chromosomes. Une
molécule d’ADN est constituée de deux brins formant une hélice. Chaque brin est en
polymère de quatre sortes de nucléotides nommés A, T, C et G. Un seul chromosome
contient plusieurs centaines de gènes (des portions de la molécule d’ADN), qui
renferment l’information nécessaire pour contrôler toutes les fonctions de la cellule. Les
gènes ne représentent cependant qu’une petite fraction de l’ADN total du chromosome.
6) Remplissez le tableau suivant en indiquant : les trois processus de transmission
de l’information génétique lors de la division cellulaire, les lieux où les processus
prennent place et une brève description du processus.
Nom du processus
Réplication
Lieu
Noyau
Transcription
Noyau
Traduction
Cytoplasme
Description
La molécule d’ADN se copie au complet
avant une division cellulaire pour que
l’information des gènes qu’elle porte
soit transmise aux cellules-filles.
Une portion de la molécule d’ADN, qui
porte de l’information, est copiée sous
forme d’une molécule d’ARN à un seul
brin qui passe alors du noyau au
cytoplasme.
Un ARN messager se fixe à un
ribosome qui interprète l’information et
la « traduit » en formant une séquence
d’acides aminés précise qui devient une
protéine.
EXERCICES GÉNÉTIQUE (MONOHYBRIDE)
7) Chez l’humain, le facteur tache de rousseur domine le facteur sans tache. Un
homme avec des taches de rousseur a des enfants d’une femme avec des
taches de rousseur, mais ses enfants ont tous la peau sans taches. Quelle
chance avaient-ils d’avoir des taches de rousseur?
Données
Père a des taches de rousseur
Génotypes
Père : Tt
Grille de Punnett
X Mère a des taches de rousseurs
Mère : Tt
Gamètes
mâles
Gamètes
T
t
femelles T TT Tt
t Tt tt
1 TT  25% de probabilité d’avoir des taches de
rousseur.
2 Tt  50 % de probabilité d’avoir des taches de rousseur.
1 tt  25 % de probabilité de ne pas avoir de taches de
rousseur.
Réponse
La probabilité que leurs enfants aient des taches de rousseur est de 75%.
8) Chez le lapin, si N= allèle robe noire dominant et n= allèle robe blanche récessif,
lequel des génotypes suivants correspond à un lapin blanc? Nn, NN ou nn?
nn, n étant récessif, si on le combine avec N, on obtient un lapin noir.
9) Chez le cheval, le facteur trotteur (T) domine le facteur paradeur (t). On croise un
trotteur avec une paradeuse et le poulain est un paradeur. Trouver le génotype
de chacun des chevaux.
Données
Père est trotteur X Mère est paradeuse, poulain est paradeur
Génotypes
Père : T?
Mère : tt
Grille de Punnett
Gamètes
mâles
Gamètes
T
t
femelles t Tt tt
t Tt tt
2 Tt  50%
de probabilité d’avoir une descendance
trotteur
2 tt  50 % de probabilité d’avoir une descendance
paradeuse.
Réponse
Le père serait Tt, la mère tt et le poulain tt.
10) Si on croise une souris noire (BB) avec une souris brune (bb), on obtient
seulement des bébés noirs. Pourquoi?
Données
Père souris noire
Génotypes
Père : BB
Grille de Punnett
X Mère souris brune
Mère : bb
Gamètes
mâles
Gamètes
B
B
femelles b Bb Bb
b Bb Bb
4 Bb  100% de probabilité d’avoir bébés bruns
Réponse
On remarque que la probabilité est de 100% que les bébés aient un
génotype Bb, qui est noir parce que l’allèle noir est dominant.
11) Chez le pêcher, la coloration blanche de la chair des pêches est dominante sur la
coloration jaune. Un jardinier a croisé une variété à chair blanche avec une
variété à chair jaune. Quelle descendance doit-il attendre d’un tel croisement.
Données
Pêche chair blanche
X
Génotypes
Mâle : Bb ou BB
Grille de Punnett
2 scénarios possibles :
1ère possibilité :
Pêche chair jaune
Femelle : bb
Gamètes
mâles
Gamètes
B
b
femelles b Bb bb
b Bb bb
2 Bb  50% de probabilité d’avoir des descendants
blancs
2 bb  50% de probabilité d’avoir des descendants
jaunes
2ème possibilité :
Gamètes
mâles
Gamètes
B
B
femelles b
Bb Bb
b
Bb Bb
4 Bb  100% de probabilité d’avoir des descendants
blancs.
Réponse
Selon le scénario 1, il y aurait une probabilité de 50% que les
descendants soient jaunes et 50% qu’ils soient blanches.
Selon le scénario 2, la probabilité est que100% des descendants seraient
blancs.
12) Dans les plants de pois, l’allèle pour les fleurs violettes (V) est dominant et l’allèle
pour les fleurs blanches (v) est récessif. Si l’on croise une plante homozygote
dominante (à fleurs violettes) avec une plante à fleurs blanches et que nous
obtenons 1000 graines, combien de ces graines (approximativement) donneront
des plantes à fleurs blanches?
Données
Plante violette homozygote
Génotypes
Père : VV
Grille de Punnett
X
Plante à fleurs blanches
Mère : vv
Gamètes
mâles
Gamètes
V
V
femelles v Vv Vv
v Vv Vv
4 Vv  100% de probabilité d’avoir des descendants
violets.
Réponse
La probabilité d’obtenir une plante blanche est nulle (0%) car le génotype
obtenu est Vv, ce qui est violet (phénotype).
DÉFI
13) La fibrose kystique est une maladie héréditaire récessive. Environ 1 personne
sur 25 est porteuse de la maladie (hétérozygote) au Québec. Dans une famille
où tout le monde est en parfaite santé (père, frères et sœurs), sauf la mère qui
est décédée de la maladie, une fille (Ginette) veut avoir des enfants avec un
homme québécois en santé (Gino). Quelles sont les probabilités qu’ils aient un
enfant atteint par la maladie?
Données Ginette (Fille porteuse)
(car sa mère en est décédée)
Génotypes
Grille de Punnett
Ginette : Ff
X
Gino (Père porteur)
(sinon, l’enfant ne pourrait
être atteint)
Gino : Ff
Il peut avoir une mère saine ou une mère porteuse, un père sain ou un père porteur.
Plusieurs grilles de Punnett à faire :
Gamètes
mâles
Gamètes
f
f
femelles f ff
ff
f ff
ff
4 ff  100% de probabilité que l’enfant soit sain
Gamètes
mâles
Gamètes
F
f
femelles f Ff ff
f Ff ff
2 Ff  50% de probabilité que l’enfant soit porteur
2 ff  50% de probabilité que l’enfant soit sain
Gamètes
mâles
Gamètes
F
f
femelles F FF Ff
f Ff ff
1 FF  25% de probabilité que l’enfant soit atteint
2 Ff  50% de probabilité que l’enfant soit porteur
1 ff  25 % de probabilité que l’enfant soit sain
Gamètes
mâles
Gamètes
f
f
femelles F Ff Ff
f ff
ff
2 Ff  50% de probabilité que l’enfant soit porteur
2 ff  50% de probabilité que l’enfant soit sain
Gamètes
mâles
Gamètes
F
f
femelles F FF Ff
f Ff ff
1 FF  25 % de probabilité que l’enfant soit atteint
2 Ff  50% de probabilité que l’enfant soit porteur
1 ff  25 % de probabilité que l’enfant soit sain.
Réponse
Il y a 100% de chance que la mère soit porteuse.
Il y a 1 chance sur 25 que le père soit également porteur (statistique dans la question).
Dans le cas où les 2 parents sont porteurs, il y a 1 chance sur 4 que le bébé le soit.
Donc, 100 % (mère porteuse) x 1/25 (père porteur) x 1/4 (enfant malchanceux) = 1%.
EXERCICES (DIHYBRIDE) :
14) Un agriculteur possède des plants produisant des pois jaunes (Jj) et ronds (Rr) et
d’autres plants produisant des pois verts (jj) et ridés (rr). S’il croise les 2 types de
plants entre eux, qu’obtient-il?
Données
Génotypes
Pois jaunes et ronds
Jj Rr
X
Pois verts et ridés
jj rr
Grille de Punnett
jr
jr
jr
jr
JR
JjRr
JjRr
JjRr
JjRr
Jr
Jjrr
Jjrr
Jjrr
Jjrr
jR
jjRr
jjRr
jjRr
jjRr
jr
jjrr
jjrr
jjrr
jjrr
4 JjRr  25% de probabilité que les pois soient jaunes et ronds
4 Jjrr  25% de probabilité que les pois soient jaunes et ridés
4 jjRr  25% de probabilité que les pois soient verts et ronds
4 jjrr  25% de probabilité que les pois soient verts et ridés
Réponse
La probabilité est qu’il obtiendrait 25 % de chacun des pois suivants :
jaunes et ronds, jaunes et ridés, verts et ronds et verts et ridés.
15) Chez le lapin, le poil court est causé par un gène dominant (C) et le poil long par
un gène récessif (c). La couleur noir (N) est dominant et la couleur brune est
due à un gène récessif (n).
a. Si on croise un lapin hétérozygote à poil court et noir avec un lapin
homozygote court et brun, quel est le rapport phénotypique théorique à la
F1?
Données Lapin hétérozygote poil court et noir X Lapin homozygote court et brun
Génotypes
Père : CcNn
Mère : ccnn
Grille de Punnett
Gamètes
mâles
Gamètes
V
V
femelles v Vv Vv
v Vv Vv
cn
cn
cn
cn
CN
CcNn
CcNn
CcNn
CcNn
Cn
Ccnn
Ccnn
Ccnn
Ccnn
cN
ccNn
ccNn
ccNn
ccNn
Cn
Ccnn
Ccnn
Ccnn
Ccnn
4 x CcNn  25% de probabilité d’avoir des lapinots poils courts et noir
8 x Ccnn  50% de probabilité d’avoir des lapinots poils courts et brun
4 x ccNn  25 % de probabilité d’avoir des lapinots poils longs et noir
Réponse
Les probabilités sont de 25 % d’obtenir des lapinots poils courts et noir,
50% d’obtenir des lapinots poils courts et brun et 25% d’obtenir des
lapinots poils longs et noir.
16) Quelle est la différence majeure entre le génome d’un animal cloné et celui d’un
animal transgénique?
Le génome d’un animal cloné est identique à celui d’un autre animal de son espèce : il
n’a génétiquement qu’un seul parent. Le génome d’un animal transgénique ne diffère de
celui qui aurait obtenu de ses 2 parents que par un gène (ou un très petit nombre de
gènes), et ce gène appartient à une autre espèce que la sienne.
17) Vous possédez un bouc qui détient une caractéristique exceptionnelle : il
engendre des chèvres produisant de grandes quantités de lait.
a) Pourquoi choisir le clonage au lieu de la reproduction sexuée pour produire une
lignée qui conserve cette caractéristique?
La reproduction sexuée occasionne une certaine variabilité génétique qui
pourrait faire disparaître la caractéristique chez les descendants du bouc. En
clonant ce dernier, on s’assure de conserve le même génome, y compris le
caractère d’intérêt.
b) Nommer la technique de clonage à utiliser
La technique du clonage par transfert du noyau adulte.
c) Déterminez les étapes nécessaires à la production d’un clone de bouc aux
qualités exceptionnelles.
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Des cellules du bouc sont prélevées;
Le noyau de ces cellules est prélevé;
Ces noyaux sont insérés dans des ovocytes vides;
L’œuf ainsi formé se divise et forme un embryon;
L’embryon est implanté dans une mère porteuse;
La mère porteuse donne naissance à un clone du bouc d’origine.
18) Expliquez ce qu’est la transgénèse.
Une manipulation génétique qui permet de créer des organismes possédant une
caractéristique précise par l’introduction d’un gène étranger.
20) Quel caractère inséreriez-vous aux plantes vivant dans les conditions de
cultures suivantes :
a. Région semi-désertiques : La tolérance à la sécheresse.
b. Nord québécois : la tolérance au gel.
c. Sol très fertile où les mauvaises herbes pullulent : la tolérance aux herbicides.
d. Région souffrant de la famine : la richesse en nutriments.