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Supposons que chez les mouches, la couleur du corps et la taille des ailes sont déterminées par deux gènes différents, comme indiqué dans le tableau fourni. Les allèles de la couleur du corps sont G majuscule pour le gris et g minuscule pour le noir. Les allèles de la taille des ailes sont N majuscule pour normal et n minuscule pour petit ou vestigial. Chez une mouche qui a le génotype g minuscule g minuscule N majuscule N majuscule, quelle combinaison d'allèles peut être produite dans les gamètes? (A) uniquement G majuscule N majuscule, (B) uniquement g minuscule N majuscule, (C) G majuscule N majuscule et g minuscule N majuscule, ou (D) g minuscule g minuscule et N majuscule N majuscule.
Commençons par définir certains termes qui apparaissent dans cette question. Un gène est une séquence d’ADN qui contient les informations nécessaires pour produire une certaine caractéristique, telle que la couleur du corps ou la taille de l’aile dans cet exemple. Et un allèle est un variant alternatif d’un gène. Par exemple, le variant du gène de la couleur du corps produit une couleur grise. Un autre variant de ce gène produit la couleur noire. Ces différents variants de ce gène sont les allèles de ce gène.
Le génotype d’un individu est la combinaison des allèles qu’un individu possède pour un ou plusieurs gènes donnés. Nous pouvons nous rappeler que la plupart des animaux sont diploïdes, ce qui signifie qu’ils possèdent deux copies de chaque gène, ce qui signifie que pour le gène de la couleur du corps, un individu peut, par exemple, avoir deux allèles G majuscules ou allèles gris, un hérité de la mère de cet individu et l’autre du père de cet individu. Ensemble, ces allèles constituent le génotype de l'individu.
Un individu peut avoir n’importe quelle combinaison des allèles disponibles pour un gène. Ainsi, pour ce gène de la couleur du corps, les génotypes possibles comprennent G majuscule G majuscule, G majuscule g minuscule et g minuscule g minuscule. Nous pouvons également nous rappeler que les gamètes, c’est-à-dire le spermatozoïde et l’ovule, sont produits lors d’un type spécial de division cellulaire appelée méiose, où la cellule diploïde d'origine se divise deux fois de sorte que chacun des gamètes produits est haploïde, ce qui signifie qu'il ne possède qu'une copie de chaque chromosome et donc une copie de chaque gène. Une autre caractéristique importante des gamètes produits par la méiose est qu'en raison du mélange et de la séparation des allèles, chaque gamète peut avoir un patrimoine génétique différent.
Voyons comment cela fonctionnerait pour un gène, pour un individu hétérozygote au niveau du gène G et, par conséquent, avec le génotype G majuscule g minuscule. La cellule d’origine qui débute la méiose chez un tel individu aurait à la fois les allèles G majuscules et g minuscule. Cependant, lors des divisions de la méiose, ces allèles seraient séparés les uns des autres de sorte que chacun des gamètes résultants n’aurait qu’un seul allèle, G majuscule ou g minuscule.
Regardons maintenant le génotype présenté dans notre question, g minuscule g minuscule N majuscule N majuscule. Comme nous avons affaire à plusieurs gènes, nous pouvons utiliser la technique FOIL pour nous assurer que nous trouvons toutes les combinaisons possibles d'allèles qui pourraient être produites dans les gamètes de cet individu. Si nous combinons les deux premiers allèles de chaque type que nous voyons dans le génotype, nous obtenons g minuscule N majuscule, ce qui est une combinaison possible d’allèles dans un gamète de cet individu. Si nous combinons ensuite le premier allèle du premier gène et le deuxième allèle du deuxième gène, nous obtenons de nouveau g minuscule N majuscule. Nous pouvons combiner les deux allèles situées au milieu pour obtenir g minuscule N majuscule et combiner les deux derniers allèles de chaque type pour obtenir à nouveau g minuscule N majuscule.
De cette façon, nous avons déterminé que tous les gamètes produits par cette mouche auraient le génotype g minuscule N majuscule. Nous pouvons dire tout de suite que la réponse ne devrait pas être (D) car chaque gamète ne devrait avoir qu'une seule copie de chaque gène. Ainsi, aucun gamète ne devrait avoir, par exemple, deux allèles g ou deux allèles N. Nous pouvons également dire tout de suite que la réponse ne devrait pas être (A) ou (C) parce que ces deux choix incluent un allèle G majuscule et le génotype de l'individu produisant ces gamètes ne contient pas de G majuscule qui pourrait potentiellement être transmis à ces gamètes.
Il reste donc la réponse (B), ce qui correspond également ce que nous avons trouvé en utilisant la méthode FOIL. Chez une mouche qui a le génotype g minuscule g minuscule, N majuscule N majuscule, la combinaison d'allèles qui peut être produite dans les gamètes est uniquement g minuscule N majuscule.
