Corrigé Génétique - 2000
Questions de cours
Q1:Définir à l'aide d'une formule simple l'aneuploïdie Q2a-b: aneuploïdie
Q3a:analyse des caryotypes. Q3b: Translocation EXERCICE N°1
Soit l'arbre généalogique ci-dessous qui concerne 2 types de surdité : Les individus IV2, IV3 et IV4 sont atteints d'un premier type de surdité (SI).
Les individus II5, III4 et IV5 présentent un autre type de surdité (SII).
Q1.Quel (ou quels) type(s) d'hérédité peut (peuvent) être évoqué(s) devant la surdité des individus IV2, IV3 et IV4? (Répondez simplement par oui ou par non)
Q2.Quel (ou quels) type(s) d'hérédité peut (peuvent) être évoqué(s) devant la surdité des individus II5, III4 et IV5
sachant que l'individu II6 est génétiquement sain par rapport à la surdité SII ( répondez simplement par oui ou par non) ?
Q3.Quel était le risque "a priori" pour le couple III1-III2 d'avoir sur 4 naissances, 3 enfants malades ? Q4a et b.Calculer le coefficient de parenté entre III1 et III2
Q5.Si la surdité de IV5 résulte d'une maladie à transmission dominante autosomique, calculer la probabilité de surdité pour un enfant à naître de IV4 et IV5 sachant que tous les sujets alliés à cette famille (II1, II4,II6) sont génétiquement normaux pour les gènes responsables de la surdité.
EXERCICE N°2
Soit l'arbre généalogique suivant correspondant à une maladie récessive liée à l'X :
La femme II2 s'inquiète sur le fait qu'elle puisse transmettre cette maladie. Pour cela on réalise une analyse familiale en utilisant un marqueur ADN polymorphe situé à 10cM du locus de la maladie qui permet d'identifier deux allèles A1 et A2.L'étude des différents génomes donne les résultats indiqués (en italique) dans l'arbre ci-dessus.
Q1.A partir de ces résultats, indiquez quelle est la phase qui vous paraît la plus probable chez la femme I 2, mère de l'enfant malade ? (Utilisez les symboles N pour le gène sain et m pour le gène malade)
Q2.En déduire la probabilité pour II 2 d'être porteuse du gène de la maladie.
Q cours 1: aneuploïdie {liste}
Définissez à l'aide d'une formule simple les états d'aneuploïdie par rapport au nombre normal de chromosomes chez un organisme diploïde.
Q cours 1: aneuploïdie
L'aneuploïdie est une anomalie qui affecte le nombre des chromosomes mais non leur structure qui demeure normale.
Le caryotype normal est dit euploïde avec 2n chromosomes.
Un caryotype aneuploïde correspond à un nombre de chromosomes qui est légèrement différent du nombre euploïde normal.
La formule correspond à 2n 1, 2, 3 Q cours 2a:aneuploïdie
Q cours 2a:aneuploïdie
Les mécanismes de l'aneuploïdie homogène résulte habituellement d'une non disjonction (ND) méiotique.
L'aneuploïdie homogène touche alors toutes les cellules somatiques de l'organisme qui présentent la même formule chromosomique anormale.
La non-disjonction (ND) se produit lors de la méiose au cours de la gamétogénèse (spermatogénèse ou ovogénèse).
Chacune des deux divisions d'une méiose normale réductionnelle puis équationnelle peut être le siège d'une ND. Dans ce cas, on assiste au passage dans une même cellule :
► soit des 2 chromosomes homologues dans le cas d'une ND au cours de la 1ère division
► soit des 2 chromatides sœurs, si la ND se produit au cours de la 2ème division.
Dans les 2 cas, on aboutit à des gamètes aneuploïdes : Les uns par excès à 24 chromosomes (n+1) Les autres par défaut à 22 chromosomes (n-1).
aneuploïdie homogène et non homogène {aneuploidie.htm
Q cours 2b: aneuploïdie
Le schéma ci-contre correspond à une non disjonction (ND) méiotique.
En sachant qu'au moins un type de gamète issu de cette anomalie est normal, indiquer:
1- si la ND a eu lieu en division I ou en division II
2- le nombre de chromosomes pour chacun des trois autres gamètes Q cours 2b: aneuploïdie
Q cours 3a: caryotypes
Parmi les sujets suivants, quels sont ceux qui possèdent des caryotypes aneuploïdes ? (répondre par vrai ou faux) Q cours 3a: caryotypes
Parmi les sujets suivants, quels sont ceux qui possèdent des caryotypes aneuploïdes ? (répondre par vrai ou faux)
Une fille avec une translocation réciproque équilibré impliquant le 11 q et le 22 q:
non,ce type de translocation n'affecte pas le nombre de chromosomes.
Une fille avec un syndrome de DOWN lié à une trisomie :
oui, le syndrome correspond à une trisomie 21: elle sera 47, XX, 21+
Une fille avec une translocation robertsonienne équilibrée impliquant les chromosomes 13 et 21.
oui, par la fusion centrique équilibrée, le sujet présente un caryotype de 45 chromosomes
Parmi les sujets suivants quels sont ceux qui devraient avoir un phénotype normal?
Une fille avec 45 chromosomes et une translocation robertsonienne entre les chromosomes 14 et 21 : oui, parce que la translocation est équilibrée
Une fille avec 46 chromosomes et une translocation robertsonienne entre les 14 et 21
non, à 46 chromosomes, la translocation est déséquilibrée; la fille est atteinte du syndrome de Down. l'autre cas de trisomie correspond à la trisomie 14 qui n'est pas viable.
Une fille avec les caryotype 47,XX, +18: non, il s'agit d'une trisomie 18: syndrome d'Edwards
Une fille avec une translocation réciproque équilibrée impliquant le 11q et le 22q: oui Q cours 3b: translocation
Pour une fille porteuse d'une translocation réciproque équilibrée impliquant le 11q et le 22q
indiquez les différentes possibilités de gamètes formés (voir la liste ci-contre; abréviations chr : chromosome; der : dérivé )
Q cours 3b: translocation
Une fille porteuse d'une translocation réciproque équilibrée est de phénotype normal.
Mais lors de la gamétogénèse, à la méiose, on observe un tétravalent anormal qui positionne les chromosomes dérivés et les chromosomes normaux.
Deux types de ségrégation sont alors possibles donnant lieu à 4 types de gamètes:
par ségrégation équilibrée: les gamètes sont viables
un type de gamète porteur de der11 + le der22 un type de gamète porteur du chr.11 + chr.22
par ségrégation déséquilbrée: les gamètes sont non viables un type de gamète porteur de chr.11 + der 22
un type de gamète portuer de der 11 + chr.22
Rq : L’autre ségrégation déséquilibrée (type II) est exceptionnelle ( 11 + der11 et 22 + der22) En cliquant sur l'oeil droit
Tableau de ségrégation avec un exemple similaire: translocation réciproque entre les chromosomes 5 et 18.
Translocation réciproque {translocation rec.htm EXERCICE N°1 Question 1 {vraifaux}
On donne l'arbre généalogique suivant :
Les individus IV2, IV3 et IV4 sont atteints d'un premier type de surdité (SI).
Les individus II5, III4 et IV5 présentent un autre type se surdité (SII).
Quel (ou quels) type(s) d'hérédité peut (peuvent) être évoqué(s) devant la surdité des individus IV2, IV3 et IV4? (Répondez simplement par oui ou par non)
Récessif lié à l'X :
Récessif autosomique :
Dominant lié à l'X :
Dominant lié à l'Y :
Dominant autosomique : EXERCICE N°1 Question 1
Seule la récessivité autosomique est possible
Récessif lié à l'X : non, IV4 est atteinte, XmXm, alors que son père ne l'est pas.
Récessif autosomique :oui, rien ne contredit ce mode de transmission
Dominant lié à l'X :non, III1 et III2 non atteint ont des enfants atteints (pénétrance complète)
Dominant lié à l'Y : non, sans commentaire
Dominant autosomique :non, même remarque que la dominance liée à X 6.2. Mode héréditaire
Récessivité Autosomique les critères de reconnaissance sont les suivants :
Transmission indépendante du sexe
Un individu atteint naît dans la plupart des cas de l'union de 2 individus non atteints mais hétérozygotes.
Dans les familles, les sujets atteints se retrouvent le plus souvent dans la même fratrie donnant une répartition horizontale sur l'arbre généalogique
Saut de génération
Une proportion de 1/4 des sujets malades caractérise les fratries.
Pour retrouver cette proportion, il faut tenir compte du biais de recrutement dans les maladies récessives autosomiques
EXERCICE N°1 Question 2
Quel (ou quels) type(s) d'hérédité peut (peuvent) être évoqué(s) devant la surdité des individus II5, III4 et IV5 sachant que l'individu II6 est génétiquement sain par rapport à la surdité SII ( répondez simplement par vrai ou faux) ?
Récessif lié à l'X:
Récessif autosomique :
Dominant lié à l'X :
Dominant lié à l'Y :
Dominant autosomique :
EXERCICE N°1 Question 2
Les 2 cas de dominance sont possibles
Récessif lié à l'X, non, si II6 est supposé génétiquement sain
Récessif autosomique :non, du fait de II6 génétiquement sain
Dominant lié à l'X :oui,
Dominant lié à l'Y : non,
Dominant autosomique :oui, II5 peut transmettre l'allèle dominant à sa fille III4 laquelle transmettra cet allèle à son garçon IV5
7.2. Mode héréditaire
Les critères de reconnaissance sont les suivants :
Tout sujet atteint a un parent atteint. Le phénotype apparaît à chaque génération
les sujets atteints se retrouvent sur plusieurs générations et leur répartition apparaît verticale sur l'arbre généalogique.
Deux parents atteints et hétérozygotes peuvent avoir un enfant non atteint.
Deux parents non atteints n'auront aucun enfant atteint (sauf dans le cas de néomutations et si défaut de pénétrance)
Transmission indépendante du sexe puisque le locus est autosomique. La transmission père- fils est possible contrairement au mode dominant lié à X.
7.3. Mode héréditaire
dominance liée à l'X: allèle porté sur le chromosome X
Les individus porteurs du gène morbide sont atteints
- les hommes (hémizygotes) ainsi que les femmes hétérozygotes.
La pénétrance peut être incomplète et l'expressivité variable Le chromosome X portant l'allèle pathologique sera noté X Le chromosome X portant l'allèle normal sera noté X
EXERCICE N°1 Question 3
{numérique}
Quel était le risque "a priori" pour le couple III1-III2 d'avoir sur 4 naissances, 3 enfants malades ? R=
EXERCICE N°1 Question 3
Ce couple est hétérozygote puisqu'ils ont eu des enfants atteints.
Probabilité d'avoir sur 4 naissances 3 enfants malades chez un couple d'hétérozygotes, (p+q)
n= Cnk .p
(n-k).q
kC
nk= n ! / (n-k) !. k ! n=4 naissances k= 3 enfants malades (n-k)=1 enfant non atteint
C34 x (1/4)3 x (3/4) = 3/64 = 0,046875= 0,0469 EXERCICE N°1 Question 4a
Indiquer le ou les ancêtres communs aux sujets III1 et III2
EXERCICE N°1 Question 4a Il s'agit des ancêtres I1 et I2 EXERCICE N°1 Question 4b {numérique}
Calculer le coefficient de parenté entre III1 et III2
EXERCICE N°1 Question 4b
Pour le calcul du coefficient de parenté, on utilise la formule suivante : ΦXY = ∑ (1/2) n+p+1 x (1+fA)
ancêtres
Dans notre cas, Il y a 2 ancêtres communs I1 et I2, donc 2 chaînes de parenté.
Le nombre de chaînons n+p = 4. Donc n+p+1=5, correspondant au nombre d'individus de la chaîne.
Les individus I1 et I2 sont supposés non consanguins. fI1 = fI2 = 0 ΦIII1-III3=(1/2)5 x (1+fI1) + (1/2)5 x (1+fI2)
ΦIII1-III3=(1/2)5 + (1/2)5= 2/32=1/16= 0,0625 10.2. coefficient de parenté
Coefficient de parenté (Φ) = coefficient de consanguinité (F) Si X et Y sont les parents et E leur enfant
Φ correspond à la probabilité de tirer chez X et Y deux allèles identiques provenant de leur ancêtre commun A ΦXY = (1/2) n+p+1 x (1 + fA) = FE
n: nombre de chaînons entre Y (le père de l'enfant) et l'ancêtre commun.
p: nombre de chaînons entre X (la mère de l'enfant) et l'ancêtre commun.
n+p: nombre de chaînons; n+p+1: nombre d'individus de la chaîne fA: coefficient de consanguinité éventuel de l'ancêtre commun A Cette formule est valable pour une chaîne de parenté
Quand il y a plusieurs chaînes de parenté possibles, (parce que plusieurs ancêtres communs), le coefficient de
parenté recherché correspond à la somme des coefficients de parenté relatifs à chacune de ces chaînes.
ΦXY = ∑ (1/2) n+p+1 x (1+fA) ancêtres
EXERCICE N°1 Question 5 {numérique}
Si la surdité de IV5 résulte d'une maladie à transmission dominante autosomique, calculer la probabilité de surdité pour un enfant à naître de IV4 et IV5 sachant que tous les sujets alliés à cette famille (II1, II4,II6) sont génétiquement normaux pour les gènes responsables de la surdité.
EXERCICE N°1 Question 5
L'enfant peut être atteint par l'un ou/et l'autre type de surdité.
On suppose ici que les 2 types de surdité sont compatibles et que II5 n'est pas porteur du type SI
Par SII (dominant autosomique) Transmission possible uniquement par IV5
Probabilité d'avoir un enfant atteint de SII : P(SII)= 1/2
Par SI (récessif autosomique)
Probabilité d'avoir un enfant atteint de SI : P(SI)= 1x1/4x1/2=1/8
Sachant que les 2 événements "être atteint de SII " et "être atteint de SI" ne sont pas incompatibles (on peut être atteint à la fois de SI et de SII)
La Probabilité d'avoir un enfant atteint de surdité est donc : P(SII SI) = P(SII) P(SI) P(SII SI) = 1/2 1/8 (1/2x1/8)= 9/16= 0,5625
solution détaillée
{q5 pour htmlnew vers.htm EXERCICE N°2 Question 1 {liste}
L'arbre généalogique ci-contre correspond à une maladie récessive liée à l'X :
La femme II2 s'inquiète sur le fait qu'elle puisse transmettre cette maladie. Pour cela on réalise une analyse familiale en utilisant un marqueur ADN polymorphe situé à 10cM du locus de la maladie qui permet d'identifier deux allèles A1 et A2. L'étude des différents génomes donne les résultats indiqués (en bleu) dans l'arbre ci-contre.
A partir de ces résultats, indiquez quelle est la phase qui vous paraît la plus probable chez la femme I2, mère de l'enfant malade ?
(Utilisez les symboles N pour le gène sain et m pour le gène malade) EXERCICE N°2 Question 1
On sait que la mère, I2, est hétérozygote pour les 2 gènes; mN,A1A2.
Mais la phase de I2 n'est pas connue; les 2 phases possibles sont alors à envisager (voir la figure) : - phase 1, la phase chez la mère est (A1-m)/(A2-N)
- phase 2, la phase chez la mère est (A1-N)/(A2-m)
Cependant, on sait que son fils II1 porte l'association (A1-m). Il a donc reçu de sa mère l'haplotype A1-m.
Si la mère est en phase 1, elle a alors transmis (A1-m) qui est une association parentale. En revanche, si elle est en
phase 2, elle a transmis (A1-m) qui est une association recombinée.
La phase 1 est donc plus probable que l'autre.
(cliquer sur l'oeil) voir aussi solution Q1 solution détaillée {ex2 q1 pour html.htm
EXERCICE N°2 Question 2 {numérique}
En déduire la probabilité pour II 2 d'être porteuse du gène de la maladie.
solution détaillée {ex2 q2 pour html.htm
II2 est porteuse: le génotype à rechercher est (A1-m)/(A1-N).
Rechercher la probabilité pour II2 d'être porteuse revient à rechercher la probabilité que sa mère, I2, lui ait transmis l'haplotype A1-m. La valeur de cette probabilité dépend de la nature de la phase chez I2.
1er cas : la mère I2 est en phase 1 (probabilité de 90%)
La mère est en phase 1 avec p=0,9 et elle transmet à sa fille l'haplotype A1-m avec p=0,9 II2 peut être porteuse avec une probabilité de p1= 0,9 x 0,9 = 0,81.
2ème cas : la mère I2 est en phase 2 (probabilité de 10%)
La mère est en phase 2 avec p=0,1 et elle transmet l'haplotype recombiné (A1-m) avec p=0,1 II2 peut être porteuse avec une probabilité de p2= 0,1x 0,1 = 0,01.
La mère est dans l'un ou l'autre cas. La probabilité totale recherchée correspond à la somme des probabilités p1 et p2 . Probabilité pour II2 d'être porteuse du gène m : pt= 0,81 +0,01 = 0,82
