Epineuse enquête - Recherche 8

Recherche 8

Résumé

On cherche à déterminer le génotype de l’individu

Discipline(s)

SVT

Notions disciplinaires

Relation phénotype – génotype, gène, allèle, diversité génétique, mutation

Capacités, Attitudes travaillées

Mise en relation des documents

Production

Texte de mise en relation des documents

Matériel nécessaire/utile

Documents

Durée, modalités

1 séance

 

L’activité commence par un travail indispensable sur les notions. En trois étapes, on remobilise des notions déjà vues, et on les complète en testant immédiatement leur bonne compréhension par l’élève. Source de confusions liées aux difficultés présentées par le vocabulaire de la génétique, il semble intéressant de voir ces notions de façon transmissive, et de les remobiliser ensuite dans le cadre de l’activité (puis le plus régulièrement possible).

Les élèves doivent ensuite faire le raisonnement suivant : quand on est du groupe sanguin A (caractère), on peut avoir soit 2 allèles A, soit un allèle A et un allèle O. Puisque les parents de Madame Hudson sont tous les deux du groupe AB, ils n’ont pu lui transmettre tous les deux que l’allèle A (sinon elle serait aussi AB). Madame Hudson possède donc deux allèles A.

A partir des séquences, les élèves doivent faire le raisonnement suivant : les deux allèles de Mme Hudson sont identiques et correspondent à l’allèle A. Un de deux allèles de Mlle Adler est identique à ceux de Mme Hudson (c’est donc aussi l’allèle A) tandis que l’autre présente 2 mutations (2 différences dans la séquence) : c’est l’allèle O. Dans la tache de sang, on observe que les deux allèles sont différents et correspondent respectivement aux allèles A et O. Le génotype du suspect est donc (AO), comme Mlle Adler. On peut donc penser que c’est elle qui a perdu du sang sur la veste de la victime.

 

Proposition d'activité

Situation de départ

« Watson : Vous aviez raison, l’étude des groupes sanguins a permis de resserrer l’étau. Mais deux suspects, c’est toujours un de trop chez Holmes. Et je crois que nous avons fait parler cette tache de sang autant que faire se peut.

- Holmes : Pas tout à fait encore cher ami. J’ai mandaté deux hommes pour qu’ils aillent chercher de nouveaux échantillons de sang, appartenant aux membres de famille proche de nos deux suspectes.

- Watson : Comment penser que connaître le groupe sanguin de la mère ou du frère d’une des suspectes puisse être d’un quelconque intérêt ?

- Holmes : Vous le saurez bien assez tôt… »

 

 

Un point sur les connaissances

On remobilise les connaissances acquises !

  • L’information génétique est contenue dans les chromosomes de chaque cellule, plus particulièrement dans une molécule appelée ADN.
  • Cette molécule contient une suite d’informations : les gènes, responsables de chacun des caractères des individus. Il existe ainsi un gène responsable de notre groupe sanguin.

 

On acquiert de nouvelles connaissances !

  • Puisqu’il existe plusieurs groupes sanguins, nous pouvons en déduire qu’il existe plusieurs versions de ce gène. En réalité il en existe 3 (A, B et O). Nous appellerons allèles les différentes versions d’un même gène.
  • Comme nous l’avons vu lors de l’étude des caryotypes, nous possédons des paires de chromosomes. Ce qui signifie que nous avons deux exemplaires de chaque gène. Ainsi, nous possédons deux exemplaires du gène du groupe sanguin.
  • Un de ces deux allèles est donné par le père (parmi les deux qu’il a lui-même) et l’autre est donné par la mère.
  • Ces deux exemplaires peuvent être identiques (deux fois le même allèle) ou  être différents (deux allèles différents) ! Il existe 6 combinaisons possibles d’allèles (l’ordre n’importe pas). Nous appellerons génotype ces combinaisons d’allèles. Les individus présentent des différences dans leurs caractères physiques (comme le groupe sanguin) parce qu’ils ont des génotypes différents.
  • Quand les deux allèles sont identiques, on obtient directement le groupe sanguin ! Ainsi, un individu de génotype (AA) est du groupe sanguin … A ! Si les deux allèles sont différents, les allèles A et B sont dominants devant l’allèle O (qui est appelé récessif). Ainsi, un individu possédant un allèle A et un allèle O sera du groupe A (c’est pareil avec B). Par contre, s’il possède un allèle A et un allèle B, il est du groupe AB.

 

On se teste sur les nouvelles connaissances !

On considère ces 4 individus : Pierre, Paul, Jacques et Romain. Ils sont respectivement de groupes sanguins : A, B, AB et O. Déterminer pour chacun d’eux les génotypes possibles. Déterminer pour chacun d’eux un génotype possible pour leurs deux parents. Utiliser à bon escient le vocabulaire suivant : génotype, gène, allèle.

 

  • Défi : Complétez les documents pour déterminer à qui appartient le sang laissé sur la veste de la victime !

Réalisez un compte-rendu des étapes de votre raisonnement qui vous ont permis de répondre à la question.


Nouvelles données

Arbre généalogique de Mme Hudson (à gauche) et d’Irène Adler (à droite) identifiées dans l’arbre par une flèche

 

Une analyse moderne ne dépendrait pas d’une étude d’arbre génétique mais directement d’un séquençage. De quoi s’agit-il ? L’ADN est constitué d’une succession de petites molécules appelées nucléotides et qui sont de 4 types possibles : A, T, C et G. Le séquençage consiste à obtenir la succession précise des nucléotides qui constitue une portion de la molécule d’ADN.

Deux allèles d’un même gène auront des séquences similaires, à des exceptions que l’on appellera mutations.

 

Voici les résultats partiels du séquençage du gène du groupe sanguin pour 2 suspects et la tache de sang :

  • Allèles de Mme Hudson

...GTGCGCGCCTAC.....CCGGCT....TACCTGGGGGGGT…

...GTGCGCGCCTAC.....CCGGCT....TACCTGGGGGGGT…

 

  • Allèles de Mlle Adler  

...GTGCGCGCCTAC.....CCGGCT....TACCTGGGGGGGT…

...GTGCGCGCCTTC.....CCGGCT....TACCTGGGAGGGT…

 

  • Allèles de la personne ayant laissé la tache de sang 

...GTGCGCGCCTAC.....CCGGCT....TACCTGGGGGGGT…

...GTGCGCGCCTTC.....CCGGCT....TACCTGGGAGGGT…

 

  • Utilisez l'ensemble des données pour connaître la personne qui a déposé cette goutte de sang sur la veste de la victime !

 


 

Partenaires du projet

Fondation La main à la pâte