Que pouvez-vous déduire des résultats de ces croisements? (2pts)

Voici l'analyse et les réponses aux questions de la Partie C, basées sur les informations disponibles et les ratios mendéliens les plus probables. Le texte est un peu flou, donc certaines interprétations sont faites.

Définition des allèles :

• Pour la résistance aux maladies : Soit R l'allèle de la résistance et r l'allèle de la sensibilité.
• Pour la production laitière : Soit P l'allèle de la faible production et p l'allèle de la bonne production.

Analyse des données numériques :
Les résultats des croisements sont donnés comme suit :

• 14 faibles producteurs et 21 bons producteurs
• 26 faibles producteurs et 9 bons producteurs

La deuxième série de résultats (26 faibles producteurs : 9 bons producteurs) est très proche d'un ratio 3:1 (27:9). Ce ratio est caractéristique d'un croisement monohybride entre deux hétérozygotes.
Si nous considérons la production laitière :

• 26 faibles producteurs (phénotype dominant)
• 9 bons producteurs (phénotype récessif) Cela suggère que la faible production (P) est dominante sur la bonne production (p). Les parents de ce croisement étaient donc hétérozygotes (Pp x Pp).

La première série de résultats (14 faibles producteurs : 21 bons producteurs) donne un ratio de 2:3. Ce n'est pas un ratio mendélien simple (comme 1:1 ou 3:1). Il est possible qu'il y ait une erreur dans les chiffres ou qu'il s'agisse d'un autre type de croisement ou d'une autre caractéristique. Cependant, sans plus de clarté, nous nous concentrerons sur le ratio 3:1 qui est plus concluant.

Analyse de la description initiale :

• Bœufs hollandais (H) : sensibles aux maladies (rr), forte capacité de production laitière (bons producteurs, pp). Génotype : rrpp.
• Bœufs africains (A) : résistants aux parasites (R_), faible production laitière (faibles producteurs, P_). Génotype : R_P_.

Le problème indique qu'un croisement entre un bœuf hollandais et une vache africaine a donné une F1 composée de "bœufs sensibles et faibles producteurs" et de "bœufs résistants et bons producteurs".
Si les parents étaient rrpp (H) et RRPP (A), la F1 serait RrPp (Résistants, Faibles producteurs), ce qui est uniforme et contredit la description de la F1.
Ceci implique que les parents n'étaient pas purement homozygotes pour les deux caractères, ou que la description de la F1 fait référence à une génération ultérieure ou à des phénotypes parentaux des croisements qui ont produit les nombres.

Nous allons supposer que les ratios 3:1 et 1:1 sont les ratios attendus pour les deux caractères, et que les nombres donnés sont des observations avec une certaine variation.

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1. Que pouvez-vous déduire des résultats de ces croisements? (1pt)

• Pour le caractère "production laitière" : Le ratio de 26 faibles producteurs pour 9 bons producteurs est approximativement 3:1. Cela indique que l'allèle de la faible production (P) est dominant sur l'allèle de la bonne production (p). Les parents de ce croisement étaient hétérozygotes (Pp).
• Pour le caractère "résistance aux maladies" : Le problème mentionne que les bœufs hollandais sont sensibles (rr) et les bœufs africains sont résistants (R_). Si nous supposons que la résistance (R) est dominante sur la sensibilité (r), un croisement entre hétérozygotes (Rr x Rr) donnerait un ratio 3 résistants : 1 sensible. Le ratio 14:21 (2:3) n'est pas un ratio mendélien standard pour ce caractère. Cependant, si nous considérons le croisement initial H (rrpp) x A (R_P_), et que la F1 est hétérogène, cela suggère une dominance pour la résistance et la faible production.

Déduction principale : L'allèle de la faible production (P) est dominant sur l'allèle de la bonne production (p).

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2. Écrivez les génotypes parentaux pour retrouver les résultats obtenus. (2pts)

Pour obtenir le ratio 3:1 (26 faibles producteurs : 9 bons producteurs) pour la production laitière, les parents devaient être hétérozygotes pour ce caractère.

• Parents : $\text{Pp} \times \text{Pp}$
• Gamètes : P, p (de chaque parent)
• Descendance :
  • 1 PP (faible producteur)
  • 2 Pp (faible producteur)
  • 1 pp (bon producteur) Soit 3 faibles producteurs : 1 bon producteur.

Pour le caractère de résistance, si nous considérons le croisement initial H (rrpp) x A (R_P_), et que la F1 est hétérogène, cela suggère que les parents de la F1 étaient hétérozygotes pour la résistance (Rr).

• Parents : $\text{Rr} \times \text{Rr}$
• Gamètes : R, r (de chaque parent)
• Descendance :
  • 1 RR (résistant)
  • 2 Rr (résistant)
  • 1 rr (sensible) Soit 3 résistants : 1 sensible.

Cependant, la description de la F1 ("sensibles et faibles producteurs" et "résistants et bons producteurs") est cruciale. Si la F1 est issue de H (rrpp) x A (R_P_), et qu'elle est hétérogène, cela signifie que A n'était pas pure race.
Si A était RrPp, alors H (rrpp) x A (RrPp) donnerait 1 RrPp : 1 Rrpp : 1 rrPp : 1 rrpp.
Les phénotypes seraient : 1 Résistant/Faible, 1 Résistant/Bon, 1 Sensible/Faible, 1 Sensible/Bon.
Ceci ne correspond pas aux deux phénotypes mentionnés pour la F1.

Interprétation la plus cohérente avec les ratios 3:1 :
Les croisements qui ont donné les nombres observés sont des croisements entre des individus hétérozygotes pour chaque trait.

• Pour la production : $\text{Pp} \times \text{Pp}$
• Pour la résistance : $\text{Rr} \times \text{Rr}$ (en supposant que la résistance est dominante)

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3. Est-il possible d'isoler une nouvelle race de bœufs à partir des bœufs précédents? Si oui, quel croisement réaliser, sinon justifiez. (1pt)

Oui, il est possible d'isoler une nouvelle race de bœufs qui serait résistante et bonne productrice.
Pour cela, il faut obtenir des individus de génotype RRpp.

• Croisement à réaliser :
  1. Sélectionner des bœufs résistants et bons producteurs (phénotype R_pp).
  2. Les croiser entre eux.
  3. Pour s'assurer d'obtenir des individus pure race (RRpp), il faudrait réaliser des croisements de test (avec des individus rrpp) ou des croisements consanguins sur plusieurs générations pour fixer les allèles. Plus précisément, on croiserait des individus de génotype Rrpp (résistant, bon producteur) entre eux, ou on croiserait des R_pp avec des rrpp pour identifier les Rrpp, puis on croiserait les Rrpp entre eux. Le croisement le plus direct pour obtenir des RRpp est de croiser des individus Rrpp x Rrpp. Parmi la descendance, 1/4 sera RRpp.

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4. On croise une femelle issue des bœufs précédents avec un mâle sensible faible producteur. Comment nomme-t-on ce croisement? Quel est le résultat attendu? (1pt)

• Nom du croisement : Un mâle "sensible faible producteur" a le génotype rrP_. Si on suppose qu'il est homozygote pour la faible production (PP) pour être une "race", son génotype serait rrPP. Si la femelle est issue des "bœufs précédents", elle pourrait avoir différents génotypes. Si le croisement est réalisé pour déterminer le génotype de la femelle (si elle est hétérozygote ou homozygote dominante pour un trait), on l'appelle un croisement test (ou test cross).

• Résultat attendu : Supposons que la femelle est un double hétérozygote (RrPp), issue d'un croisement F1 x F1. Le mâle est "sensible faible producteur". Son génotype est rrPP (si pure race) ou rrPp (si hétérozygote pour la production). Si le mâle est rrpp (double récessif), alors le croisement est un croisement test. Si le mâle est rrPP (sensible, faible producteur pure race) et la femelle est RrPp (résistante, faible productrice), le croisement est : $\text{RrPp} \times \text{rrPP}$ Gamètes femelle : RP, Rp, rP, rp Gamètes mâle : rP Descendance :

  • 1/4 RrPP (Résistant, Faible producteur)
  • 1/4 RrPp (Résistant, Faible producteur)
  • 1/4 rrPP (Sensible, Faible producteur)
  • 1/4 rrPp (Sensible, Faible producteur) Tous les descendants seraient des faibles producteurs. 1/2 seraient résistants et 1/2 sensibles.

  Si le mâle est rrPp (sensible, faible producteur hétérozygote) et la femelle est RrPp (résistante, faible productrice), le croisement est :
  $\text{RrPp} \times \text{rrPp}$
  Gamètes femelle : RP, Rp, rP, rp
  Gamètes mâle : rP, rp
  Descendance :

  • Résistance : Rr x rr -> 1 Rr (Résistant) : 1 rr (Sensible)
  • Production : Pp x Pp -> 3 P_ (Faible) : 1 pp (Bon) Combinant les deux (si indépendants) :
  • 3/8 Résistant, Faible producteur (RrP_)
  • 1/8 Résistant, Bon producteur (Rrpp)
  • 3/8 Sensible, Faible producteur (rrP_)
  • 1/8 Sensible, Bon producteur (rrpp)

  Le terme "mâle sensible faible producteur" est ambigu. S'il est utilisé comme un parent pour un croisement test, il devrait être double récessif (rrpp). Mais il est "faible producteur", ce qui est dominant (P_).
  Si le mâle est rrPp (sensible, faible producteur), et la femelle est RrPp (résistante, faible productrice), le croisement est un double croisement hétérozygote x hétérozygote pour la production, et un croisement hétérozygote x homozygote récessif pour la résistance.

  Nom du croisement : Ce croisement est un croisement test si le mâle est double récessif (rrpp). Cependant, le mâle est décrit comme "faible producteur", ce qui est dominant. Donc, ce n'est pas un croisement test classique pour les deux caractères. C'est un croisement entre une femelle de génotype inconnu (ou RrPp si elle est issue de la F1) et un mâle de génotype rrP_.

  Résultat attendu (en supposant femelle RrPp et mâle rrPp) :

  • Phénotypes :
    • Résistant, Faible producteur
    • Résistant, Bon producteur
    • Sensible, Faible producteur
    • Sensible, Bon producteur
  • Proportions :
    • $\frac{3}{8}$ Résistant, Faible producteur
    • $\frac{1}{8}$ Résistant, Bon producteur
    • $\frac{3}{8}$ Sensible, Faible producteur
    • $\frac{1}{8}$ Sensible, Bon producteur