Corrigés des SUJETS DE TYPE I - Partie 1A - Génétique et évolution.

Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique

Corrigé officiel exercice 1.

Thème 1A- Génétique et évolution ; Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique.

Discutez des conséquences possibles des anomalies survenues lors de la méiose et la fécondation.

Critères Indicateurs (éléments de correction)

Question clairement énoncée et respectée

Problématique posée par le sujet comprise

Quelles conséquences peuvent avoir les anomalies survenues au cours de la méiose et de la fécondation ?

Il s’agit de montrer que les mécanismes de la eproduction sexuée (méiose et fécondation) permettent à la fois la stabilité et la variabilité du caryotype de l’espèce.

Des anomalies peuvent survenir au cours de la méiose, ils peuvent être à l’origine de troubles, mais aussi à l’origine d’une diversification des génotypes (phénomène indispensable à l’évolution du vivant).

La méiose apparaît comme l’élément clé de ces processus, mais la fécondation garde un rôle important de « crible » en ne permettant que le développement des combinaisons génétiques compatibles avec la vie.

Des éléments scientifiques pertinents, complets, utilisés à bon escient en accord avec le sujet

Connaissances nécessaires :
- La méiose permet la formation des gamètes. Elle correspond à la succession de deux divisions ellulaires
précédée comme toute division d'un doublement de la quantité́ d'ADN (réplication).

- Au cours de la méiose, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambement) se produisent entre chromosomes homologues d'une même paire.

- Au cours de la méiose, les paires de chromosomes homologues sont séparées d’une manière ndépendante et aléatoire. Dans son schéma général, elle produit quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde (séparation des chromosomes homologues puis séparation des chromatides des chromosomes doubles)

- Au cours de la fécondation, un gamète mâle et un gamète femelle s'unissent : leur fusion conduit à un zygote. Seule une fraction de ces zygotes est viable et se développe.

- Des anomalies peuvent survenir lors de la méiose : non-séparation de chromosomes homologues (première division), non-séparation de chromatides de chromosomes doubles (deuxième division), crossing-over inégal.

- Le crossing-over inégal aboutit parfois à une duplication de gène. Il s’agit là d’un moyen de formation de familles multigéniques sources de diversification du vivant.

- Une absence de séparation de chromosomes homologues ou de chromatides lors de la méiose produit une cellule présentant un nombre inhabituel de chromosomes. Après la fécondation, une trisomie ou une monosomie peut être obtenue. Seule une fraction de ces anomalies chromosomiques est compatible avec la vie.

Une mise en oeuvre
scientifique cohérente et
apparente
Intégration et mises en relations des connaissances :
- introduction qui définit les termes du sujet, pose clairement la problématique et annonce sa résolution.
- Organisation sous la forme d’un argumentaire mêlant faits et idées. Les descriptions de phénomènes peuvent amener une justification par des expérimentations ou des observations. Des présentations expérimentales peuvent conduire à une interprétation qui fait avancer le raisonnement.
- Intégration de schémas complémentaires du texte, apportant synthèse ou précisions.
L’expression écrite
Qualité du texte
Qualité de la rédaction
Qualité de la schématisation
- correction orthographique, grammaticale…
- structuration avec des connecteurs logiques « donc » et/ou de « parce que »
- organisation du texte : une idée par paragraphe
- schémas clairs, grands, légendés, titrés

Corrigé officiel exercice 2.

Critères Indicateurs (éléments de correction)
Question clairement énoncée et respectée
Problématique posée par le sujet comprise
· Le sujet est clairement présenté et compris
- Lors de la méiose, des mécanismes chromosomiques permettent un brassage de l’information génétique.
- Dans le cas de deux gènes liés, ce brassage concerne les chromosomes homologues et donnent des gamètes recombinés .
Les éléments scientifiques :
pertinents, complets issus des connaissances scientifiques acquises et / ou du document

Connaissances nécessaires :

  • 2 gènes liés avec les chromosomes correspondants.
  • ·Placement correct des allèles.
  • Schéma de méiose à la prophase I montrant :
    • l’appariement des chromosomes homologues
    • les chiasmas
    • le crossing-over et les chromosomes après le C.0
  • Notion de brassage intrachromosomique
  • Les gamètes produits après cet événement comparés avec les gamètes produits sans ce phénomène pour montrer qu’il génère de la diversité : création de nouvelles combinaisons alléliques.
Une mise en oeuvre scientifique cohérente et apparente Intégration et mises en relations des connaissances :
- introduction qui définit les termes du sujet, pose clairement la problématique et annonce sa résolution.
- Organisation sous la forme d’un argumentaire mêlant faits et idées. Les descriptions de phénomènes peuvent amener
une justification par des expérimentations ou des observations.
- Intégration de schémas , complémentaires du texte, apportant synthèse ou précisions

L’expression écrite :

  • Qualité du texte
  • Qualité de la rédaction
  • Qualité de la schématisation
- correction orthographique, grammaticale…
- structuration avec des connecteurs logiques « donc » et/ou de « parce que »
- organisation du texte : une idée par paragraphes
- schémas clairs, grands, légendés, titrés

Mon corrigé de l'exercice 3.

1b ; 2c ; 3a ; 4d ; 5d ; 6b

Mon corrigé de l'exercice 3' (BAC 20 juin 2014).

La biodiversité est un sujet d'actualité car l'Homme la menace de nos jours. A l'intérieur même d'une espèce (Homo sapiens par exemple), des particularités caractérisent chaque individu.
Par quels mécanismes la reproduction sexuée aboutit à la diversité phénotypique ?

I. Le croisement parental.

Les parents P1 et P2 étant homozygotes, ils ne forment qu'un type de gamète chacun. Ils ont donc une descendance homogène (pas de diversité) constituée d'individus hybrides. Nous représentons des gènes indépendants (portés par 2 paires de chromosomes) comme sur les schémas proposés dans l'énoncé.
Écritures des génotypes et phénotypes :

Comment le 2° croisement va-t-il générer de la diversité phénotypique ?

II. Le croisement test.

On croise une drosophile F1 avec une mouche de phénotype parental double récessif, on parle de croisement test ou back-cross. Le parent P2 produit toujours un seul type de gamète.

A. Méiose et brassage interchromosomique chez l'individu F1.

La méiose est la succession de deux divisions cellulaires précédée comme toute division d'un doublement de la quantité d'ADN (réplication).
Dans son schéma général, elle produit quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde.
Lors de la formation des gamètes des hybrides F1 (par méiose), les allèles vg+ et vg- sont séparés ainsi que e+ et e-, il y a disjonction des facteurs héréditaires lors de l'anaphase de la 1° division de méiose.
On a ici deux paires de chromosomes concernés : on dit que les gènes ne sont pas liés (ou indépendants).
Lors de cette méiose, 4 gamètes peuvent être formés, dans les mêmes proportions.

Quatre types de gamètes ont donc été formés au lieu d'un seul (pour un homozygote).

La fécondation va-t-elle accentuer cette diversité ?

B. La fécondation.

Au cours de la fécondation, un gamète mâle et un gamète femelle s'unissent : leur fusion conduit à un zygote.
On pourrait faire ici un schéma de la rencontre des gamètes : spermatozoïde fécondant un ovocyte (n=2 + n=2 d'où un zygote à 2n = 4).
Échiquier de croisement des gamètes :

La fécondation n'a pas ici amplifié la diversité car un seul parent était hybride mais on peut imaginer que si on avait croisé F1 avec F1 on aurait obtenu 16 cases, toujours 4 phénotypes mais dans des proportions différentes.
Si on avait étudié plus de chromosomes (46 dans l'espèce humaine et non 4 comme ici), la diversité aurait été fortement augmentée même en ne tenant compte que du brassage interchromosomique ici étudié.

Ccl : La reproduction sexuée aboutit donc à la diversité phénotypique grâce au brassage interchromosomique, ici étudié, résultant de la migration aléatoire des chromosomes homologues lors de la 1ère division de méiose puis la fécondation qui rétablit la diploïdie.
Mais au cours de la méiose, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambement) se produisent entre chromosomes homologues d'une même paire (brassage intrachromosomique). Les chromosomes ainsi remaniés subissent alors un brassage interchromosomique.
Une diversité potentiellement infinie de gamètes est ainsi produite.
De plus des anomalies peuvent survenir comme un crossing-over inégal qui aboutit parfois à une duplication de gène...

Mon corrigé de l'exercice 4.

CORRIGÉ VUIBERT Bac 2004, p. 171. Partie I

Introduction

Chaque espèce est caractérisée par une formule chromosomique conservée de génération en génération au cours des cycles de développement. Dans le cas d'une espèce diploïde, les chromosomes sont groupés par paires d'homologues (2n chromosomes) dans chaque cellule sauf au niveau des gamètes où ils n'existent qu'en un seul exemplaire (n chromosomes).

Au cours du cycle de développement, le maintien du nombre de chromosomes est permis par deux mécanismes complémentaires de la reproduction sexuée : la méiose et la fécondation.

Le cycle de développement puis les deux mécanismes mis en jeu dans l'alternance des phases haploïde et diploïde seront détaillés en prenant comme exemple un organisme à 2n = 6 chromosomes.

I. Cycle de développement d'une espèce diploïde

La reproduction sexuée d'un organisme diploïde fait intervenir l'union de deux gamètes haploïdes, produits par deux individus différents mais de même espèce, qui formera une cellule œuf diploïde à l'origine d'un nouvel individu.

Les cellules de l'organisme issues de la division de la cellule œuf sont diploïdes tandis que les gamètes sont des cellules haploïdes. Le cycle de développement d'un organisme diploïde est caractérisé par l'alternance d'une phase haploïde et d'une phase diploïde. La phase diploïde est prédominante, la phase haploïde est réduite aux gamètes.

La méiose assure le passage de la phase diploïde à la phase haploïde, à l'inverse la fécondation assure le passage de la phase haploïde à la phase diploïde. Ce sont deux mécanismes complémentaires.

II. La méiose

La méiose permet d'obtenir quatre gamètes haploïdes à partir d'une cellule diploïde (schéma 2). Elle se décompose en deux divisions successives précédées d'une seule réplication d'ADN. Ainsi les cellules entrant en méiose possèdent des paires de chromosomes homologues à deux chromatides rigoureusement identiques.

Au cours de la première division de méiose, lors de la prophase I, les chromosomes homologues à deux chromatides s'individualisent et s'apparient.

À la métaphase I, les chromosomes homologues de chaque paire se disposent face à face de part et d'autre du plan équatorial de la cellule et c'est en anaphase I qu'ils se séparent. Chaque chromosome à deux chromatides d'une paire migre alors à un pôle de la cellule. (schéma 3)

La première division de méiose  (réductionnelle) abouit à la formation de deux cellules possédant chacune un chromosome à 2 chromatides de la paire d'homologues, c'est-à-dire n chromosomes à deux chromatides.

La deuxième division de méiose s'enchaîne très vite. Lors de la métaphase II, les chromosomes s'alignent dans le plan équatorial de la cellule. Et c'est au cours de l'anaphase II que les deux chromatides de chaque chromosome se séparent par rupture du centromère et migrent à un pôle de la cellule. (schéma 4)

La deuxième division de méiose (équationnelle) aboutit à la formation de quatre cellules possédant chacune n chromosome à une chromatide.

6

III. La fécondation

Quelles qu'en soient les modalités, la fécondation est caractérisée par la rencontre des gamètes haploïdes,mâle et femelle, et la mise en commun de leur information génétique.

La cellule œuf, résultat de la fécondation, possède pour chaque paire de chromosomes, un chromosome d'origine maternelle et un chromosome d'origine paternelle. La diploïdie est ainsi rétablie. La cellule œuf possède alors 2n chromosomes, elle entre rapidement en mitose ce qui marque le début du développement d'un nouvel individu.

Conclusion

La reproduction sexuée grâce à la méiose et à la fécondation permet l'alternance de la phase haploïde et diploïde au cours des cycles de développement et assure ainsi la constance du stock chromosomique d'une espèce au cours des générations successives.

Toutefois ces mécanismes sont aussi à l'origine de brassages chromosomiques responsables de l'originalité des combinaisons alléliques de chaque individu de l'espèce. Méiose et fécondation assurent la diversité des individus au sein de l'espèce maintenue stable.

CORRIGÉ MINISTERE (indicateurs de correction)

Éléments de réponse attendus Barème

Introduction :

présente, pose le problème, annonce le plan réellement suivi.

Un plan apparent n'est pas exigé

1 point

Définitions clés (en introduction ou développement) :

Phases diploïde / haploïde, chromosome homologue, chromatide

Conclusion avec bilan répondant au sujet et ouverture

1 point

Cycle biologique d'une espèce diploïde (2n = 6)

Sous forme de texte OU de schéma

Notion de cycle biologique

Alternance des phases diploïde / haploïde

Complémentarité de la méiose et de la fécondation

2 points

La méiose : sous forme de texte

Fait passer phase 2n à phase n, dans formation gamète, 2 divisions successives, séparation et migration des chromosomes homologues en anaphase I, séparation et migration des chromatides en anaphase II

2 points

La méiose : schéma demandé, exactitude graphique

3 étapes : cellule mère diploïde 2n = 6, anaphase ou télophase I, anaphase ou télophase II

Exactitude texte d'accompagnement (titre, légende …)

2 points

Fécondation: sous forme de texte

Fait passer phase n à phase 2n, réunion de 2 lots de chromosomes d'origine différente, formation de la cellule œuf, 1ère cellule de l'organisme de nouvelle génération

1 point

Fécondation : schéma demandé, exactitude graphique

Ce qui est attendu : représentation des chromosomes des gamètes et leur devenir dans la cellule œuf, rétablissement des paires de chromosomes homologues mais différents

1 point
  Total : 10 points

Mon corrigé de l'exercice 5.

Correction rédigée à compléter.

Introduction.

(Amorce) A part les vrais jumeaux, chacun d'entre nous possède des caractères qui lui sont propres et qui permettent de le distinguer au sein de la population dans laquelle il vit. Même les frères et sœurs ne sont pas identiques, ceci nous suggère donc que la sexualité doit « fabriquer » du différent.

(Limites et annonce du plan) Après avoir rapidement présenté la méiose, nous montrerons ici comment ce phénomène assure à la fois un brassage interchromosomique et un brassage intrachromosomique des allèles des différents gènes. Nous traiterons ensuite la fécondation qui accentue le brassage génétique. Nous n'aborderons pas les mutations comme l'indique le sujet.

I. La méiose produit une grande diversité de gamètes haploïdes.

A. Description de la méiose.

La méiose est un phénomène cellulaire constitué de 2 divisions :

            - la première est réductionnelle (2n à n), c'est lors de celle-ci qu'interviennent les deux types de brassages :

- le brassage interchromosomique par distribution aléatoire des chromosomes de chaque paire lors de l'anaphase I,

- le brassage intrachromosomique par chiasma lors de l'appariement des chromosomes homologues à la prophase I puis crossing-over (échange de portions de chromatides).

            - la deuxième est équationnelle, elle équivaut à une mitose et n'intervient donc pas dans les brassages (nous ne la traiterons pas).

(Transition) Nous allons donc maintenant étudier le comportement de 2 paires de chromosomes portant les allèles de 3 gènes lors de la première division de la méiose, sans puis avec crossing-over.

B. Brassage interchromosomique lors de l'anaphase I.

On supposera dans ce paragraphe que les crossing-over ont lieu au-delà des locus des gènes considérés (non représentés).

1) Schématisation.

2) Les gamètes obtenus.

- A partir d'une cellule à 2n = 4 chromosomes (spermatocyte I ou ovocyte I) on peut obtenir 4 types de cellules (spermatocytes II ou ovocytes II) et donc 4 spermatozoïdes ou ovules équiprobables :

¼ (               )                        ¼ (               )                     ¼ (               )                  ¼ (               )

- A partir d'une de nos cellules à 2n = 46, il peut se former 2n = 223 soit environ 8 millions de gamètes différents.

(Transition) Mais ce nombre de possibilités est encore sous évalué car un autre phénomène intervient lors de la première division de méiose : le brassage intrachromosomique par crossing-over.

C. Brassage intrachromosomique lors de la prophase I.

Un crossing-over entraînant un échange d'allèles ne peut intervenir que sur le « grand » chromosome (selon la représentation choisie) car c'est la seule paire sur laquelle on s'intéresse à 2 gènes.

1) Schématisation.

Remarque : Le crossing-over n'entraîne un brassage que s'il se situe entre les 2 locus des gènes.

2) Les gamètes obtenus.

On obtient cette fois 8 gamètes différents (non équiprobables car la probabilité de crossing-over dépend de la distance séparant les gènes), voici leurs génotypes :

(       ,    ) ; (       ,     ) ; (       ,    ) ; (       ,    ) ; (       ,    ) ; (       ,     ) ; (       ,     ) ; (       ,     )

A cette grande diversité de gamètes, il faut encore ajouter le brassage interchromosomique qui se déroule lors de la fécondation.

II. Accentuation du brassage par la fécondation.

A. Définition de la fécondation.

C'est la mise en commun du patrimoine génétique du père et de la mère lors de la caryogamie réalisée dans la trompe utérine maternelle. Il y a alors rétablissement de la diploïdie. Le brassage génétique résulte du hasard qui préside à la rencontre d'un spermatozoïde parmi plusieurs millions de possibles et d'un ovocyte également original.

B. Le résultat de la fécondation : échiquier de croisement des gamètes.

    Gamètes
             P1
Gamètes
P2

           

             
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 

On obtient ici 27 génotypes différents pour 2n = 4 (en considérant 3 gènes).

C. Elargissement à l'espèce humaine.

Quelle est la probabilité p d'avoir deux enfants génétiquement identiques pour un couple ?

La fécondation résulte de la combinaison aléatoire de gamètes génétiquement très différents les uns des autres car ils résultent des brassages inter et intrachromosomiques.

Brassage interchromosomique : si on considère un seul gène par chromosome :

- 1 paire de chromosomes è 2 types de gamètes pour un gène

- 2 paires de chromosomes è 4 = 22

- 3 paires de chromosomes è 8 = 23

- 23………………………. è 223 = 8 388 608 types de gamètes

Brassage intrachromosomique 

Ces calculs ne sont valables que dans le cas où il y a un seul gène par chromosome.

On ne peut pas calculer le nombre de combinaisons issues des CO car :

·        Il faudrait connaître le nombre de locus hétérozygotes (variable) ;

·        Il n'y a pas autant de CO que de gènes)

On sait que ce brassage augmente encore énormément le nombre de possibilités.

Accentuation du brassage par fécondation.

p = probabilité d'avoir le même spermatozoïde x probabilité d'avoir le même ovule

 (soit 1 chance sur 70 000 milliards) en oubliant les CO

Donc la probabilité d'avoir deux enfants génétiquement identiques est extrêmement faible.

Conclusion.

(Résumé) La méiose, qui se déroule pendant la phase de maturation de la gamétogenèse, assure un double brassage à l'origine d'un très grand nombre de gamètes de génotypes différents.

(Elargissement) La probabilité pour qu'un homme fabrique deux fois le même gamète est très faible. De plus, pour donner naissance à un enfant identique à son aîné(e), il faudrait également que ce soit ce spermatozoïde qui féconde un ovocyte maternel génétiquement identique à celui qui a été fécondé précédemment ! Il faut de plus ajouter aux mécanismes vus dans ce devoir les mutations qui sont également source de diversité génétique.

On peut donc dire, comme André Langaney : « Qui fait un œuf fait du neuf ».

Corrigé du tableau.

Les cases jaunes sont les génotypes répétés, donc pour compter les génotypes différents il faut comptabiliser les cases « normales »

      Gamètes
             P1
Gamètes
P2

Mon corrigé de l'exercice 6.

Introduction : la multiplication asexuée, qui se fait par mitose, assure la formation de cellules ou d'individus identiques entre eux et identiques à la cellule ou l'individu dont ils sont issus (il se forme un clone). Or la reproduction sexuée assure le brassage génétique que nous étudierons en suivant le devenir de 2 couples d'allèles (A1, A2) et (B1, B2) au cours de la méiose puis de la fécondation.

Nous ne traiterons pas dans ce devoir des brassages intrachromosomiques car on étudie des gènes portés par des chromosomes différents.

I. Le brassage génétique au cours de la formation des gamètes.

Les deux couples d'allèles (A1, A2) et (B1, B2) sont portés par deux couples distincts de chromosomes homologues comme le présente la figure ci-dessous :

Un individu possédant cette garniture chromosomique est de génotype

1) Le brassage inter chromosomique lors de la première division de méiose.

a. Explication : séparation des homologues lors de l'anaphase I, au hasard, de façon indépendante pour les différentes paires séparation des deux allèles de chaque gène.

b. Schématisation.

La deuxième division de méiose correspond à la séparation des chromatides pas de modification génétique.

2) Les gamètes issus de la méiose.

4 types de gamètes génétiquement différents, en quantité égale :

¼  ; ¼  ; ¼  ; ¼

II. Le brassage génétique au cours de la fusion des gamètes.

La fécondation des gamètes issus d'un individu de génotype  par les gamètes d'un individu de même génotype donne des génotypes nouveaux.

1)      Echiquier de Punnet.

        Gamètes P1

Gamètes P2

¼

¼

¼

¼

¼

1/16

1/16

1/16

1/16

¼

1/16

1/16

1/16

1/16

¼

1/16

1/16

1/16

1/16

¼

1/16

1/16

1/16

1/16

Les génotypes dont les cases sont colorées en jaune sont ceux qui se répètent (2 ou 4 fois).

         2) On obtient 9 génotypes différents.

-  hétérozygote pour les 2 gènes génotype parental (case verte) ;

- 4 génotypes homozygotes pour les deux gènes (cases roses),

- 4 génotypes hétérozygotes pour un gène, homozygotes pour l'autre (cases blanches)

On a donc 8 génotypes nouveaux (cases roses et blanches).

Conclusion : la méiose produit de nouvelles associations des allèles, la fécondation amplifie ce phénomène. C'est pour cela qu'il est très peu probable que deux individus soient strictement identiques, à l'exception des vrais jumeaux...

(Elargissement) De plus lors de la méiose intervient fréquemment le brassage intra-chromosomique par crossing-over ce qui multiplie encore le nombre de gamètes possibles.

On peut donc conclure que la sexualité ne répond pas aux lois mathématiques car :

« 1 + 1 = 1 autre » François Jacob

Mon corrigé de l'exercice 7.

Introduction

La caractéristique des espèces à reproduction sexuée, contrairement aux êtres vivants qui se reproduisent de manière asexuée et dont les cellules possèdent toutes le même patrimoine génétique grâce à la mitose, est de produire, à chaque génération des individus originaux, différents de leurs parents.

Au cours de la reproduction sexuée, la méiose, permettant le passage à une phase haploïde, assure le brassage des gènes.

Nous le montrerons en utilisant deux souches de Drosophiles de lignées pures, présentant deux caractères indépendants, l'une à ailes normales c+ et yeux lisses r+ (allèles dominants), l'autre à ailes tordues c et yeux rugueux r (allèles récessifs), souches que l'on peut croiser pour obtenir un hybride double hétérozygote et pour pouvoir réaliser ensuite un croisement-test.

1

I. Croisement permettant l'obtention d'un hybride double hétérozygote.

Si les parents, l'un de type sauvage, l'autre de type muté, sont homozygotes, les descendants en première génération F1 sont tous homogènes du point de vue du phénotype et du génotype :

 

Parents

P1

x

P2

Phénotypes

[c+, r+]

 

[c, r]

Garnitures chromosomiques des parents

 

Génotypes

 

 

 

 

 

Garnitures chromosomiques des gamètes

 

Génotypes des gamètes

100 %

 

100 %

 

 

 

 

Garniture chromosomique des individus F1

 

 

Génotype F1

 

 

 

 

 

 

Phénotype F1

 

[c+, r+]

 

3

II Croisement-test.

On croise l'hybride double hétérozygote avec un double homozygote récessif :

Parents

F1

x

P2

Phénotypes

[c+, r+]

 

[c, r]

Garnitures chromosomiques

 

 

 

 

 

Génotypes

 

P2 ne produit qu'un seul type de gamète mais au cours de la formation des gamètes chez F1, le double homozygote récessif, il se produit un brassage génétique (interchromosomique par séparation aléatoire des chromosomes homologues).

Garnitures chromosomiques des gamètes

 

Génotypes des gamètes

 

 

 

25 %

25 %

 

100 %

25 %

25 %

 

 

 

 

Echiquier de croisement des gamètes :

Génotypes des gamètes de F1

 

 

Génotypes des gamètes de P2

 

25 %

 

25 %

 

25 %

 

25 %

100 %

25%

25%

25%

25%

phénotype

[c+, r+]

type parental

[c+, r]

type recombiné

[c, r+]

type recombiné

[c, r]

type parental

 

Les 4 phénotypes obtenus en F2 sont soit des phénotypes parentaux : [c+, r+] et [c, r] mais aussi deux phénotypes recombinés originaux par rapport à la génération précédente : [c+, r], [c, r+].

3

  Conclusion :

Les 4 phénotypes équiprobables obtenus après un croisement-test correspondent aux 4 combinaisons possibles des gènes dans les gamètes produits par un hybride double hétérozygote. Les deux couples d'allèles se séparent de manière indépendante (c'est le cas quand les deux couples d'allèles sont portés par deux paires différents de chromosomes) ; il s'agit d'un brassage interchromosomique ; il y a des phénotypes parentaux mais aussi des phénotypes recombinés (en proportions égales).

Ici, nous n'avons étudié que 2 gènes indépendants, mais le nombre de combinaisons possibles se multiplie si on considère que les chromosomes portent de nombreux gènes et que un grand nombre de couples d'allèles sont transmis, les cellules d'un individu soumises à la méiose étant hétérozygotes à de nombreux locus.

1

Mon corrigé de l'exercice 8.

Introduction : La méiose assure la diminution de la quantité d'A.D.N. dans des cellules particulières : les gamètes (on passe de 2n à n chromosomes). La fécondation assurera le retour à l'état diploïde.

On n'envisagera pas ici de maladies géniques mais uniquement des maladies portant sur le nombre de chromosomes, on ne parlera donc pas des cas de crossing-over, de translocation ni de mutation.

Je présenterai dans un premier temps une méiose normale puis les différents moments où peuvent apparaître des non-disjonctions et les gamètes qui sont produits. Enfin j'envisagerai les conséquences possibles en cas de fécondation.

I. Le comportement des chromosomes lors d'une méiose normale.

A. Le comportement des chromosomes lors de la 1° division de méiose.

B. Le comportement des chromosomes lors de la 2° division de méiose.

II. Origine des anomalies du nombre de chromosomes.

A. Anomalies chromosomiques dues à une anaphase I anormale.

B. Anomalies chromosomiques dues à une anaphase II anormale.

III. Les conséquences de ces anomalies de la méiose.

A. Fécondation entre un gamète normal et un gamète anormal.

B. Fécondation entre deux gamètes anormaux.

1) Fécondation entre deux gamètes à 22 chromosomes.

2) Fécondation entre deux gamètes à 24 chromosomes.

Conclusion : Les aberrations chromosomiques touchent les chromosomes sexuels ou les autosomes. Des anomalies de la méiose peuvent donc se traduire par de graves anomalies de l'œuf qui peut même parfois ne pas se développer. Heureusement ces anomalies sont relativement rares

Mon corrigé de l'exercice 9 : plan

Introduction. (Amorce) Tous semblables (caractères communs) et pourtant tous diff. sauf les vrais jumeaux .

(Limites) Naissance d'un individu : il faut qu'il y ait méiose puis fécondation donc on traite les 2. (Annonce du plan)

I. La méiose conduit à des combinaisons alléliques nouvelles.

A. Description de la méiose.

B. Le brassage interchromosomique lors de la méiose.

Schémas expliqués en prenant deux couples d'allèles sur 2 paires de chromosomes (Cf. 1 p 15).

C. Le brassage intrachromosomique lors de la méiose.

Schémas expliqués avec deux couples d'allèles (A, a et B, b) sur 1 seule paire de chromosomes.

II. La fécondation accentue le brassage.

A. Description rapide de la fécondation.

Montrer l'importance de la caryogamie.

B. Brassage lors de la fécondation.

Echiquier avec les génotypes des gamètes du I.B.

Conclusion.
(Résumé) Combinaisons d'allèles différents provoque l'unicité.
(Elargissement) Les sosies peuvent se ressembler mais il y a toujours quelques différences, seuls les vrais jumeaux possèdent exactement les mêmes allèles.

Diversification génétique et diversification des êtres vivants

Mon corrigé de l'exercice 10.
Mon corrigé de l'exercice 11.
Mon corrigé de l'exercice 12.

De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité

Mon corrigé de l'exercice 13.

Mon corrigé de l'exercice 14.

Intro : bases de l'évolution = Darwin il y a 150 ans. Où en est-on aujourd'hui ?

I. L'évolution.

Sous l'effet de la pression du milieu, de la concurrence entre êtres vivants et du hasard, la diversité des populations change au cours des générations.

L'évolution est la transformation des populations qui résulte de ces différences de survie et du nombre de descendants.

II. Biodiversité et notion d'espèce.

La diversité du vivant est en partie décrite comme une diversité d'espèces.

1) Définition de l'espèce.

La définition de l'espèce est délicate et peut reposer sur des critères variés qui permettent d'apprécier le caractère plus ou moins distinct de deux populations (critères phénotypiques, interfécondité, etc.).

2) L'espèce : un concept.

Le concept d'espèce s'est modifié au cours de l'histoire de la biologie. Une espèce peut être considérée comme une population d'individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations. Une population d'individus identifiée comme constituant une espèce n'est définie que durant un laps de temps fini.

III. Apparition et disparition d'espèces.

On dit qu'une espèce disparaît si l'ensemble des individus concernés disparaît ou cesse d'être isolé génétiquement.

Une espèce supplémentaire est définie si un nouvel ensemble s'individualise.

Conclusion : beaucoup connaissances nouvelles depuis Darwin mais la sélection naturelle est toujours là. L'Homme va-t-il détruire ce que "la Nature" a mis des millions d'années à façonner ?

Un regard sur l'évolution de l'Hommeur l'évolution de l'Homme

Exercice 15 (perso) - QUESTION DE SYNTHESE

Notre visite au Musée d'Histoire Naturelle de Paris et à la galerie de paléontologie nous ont appotées beaucoup d'informations, dommage que tu n'ais pu y assister !

Je vais ici remédier à ce manque en t'expliquant ce que nous avons appris sur l'évolution humaine.

I. L'Homme comparé au chimpanzé.

1) Des différences morphologiques pas si grandes.

2) Quelques gènes architectes diffèrent.

D'un point de vue génétique, l'Homme et le chimpanzé, très proches, se distinguent surtout par la position et la chronologie d'expression de certains gènes.

Le phénotype humain, comme celui des grands singes proches, s'acquiert au cours du développement pré et postnatal, sous l'effet de l'interaction entre l'expression de l'information génétique et l'environnement (dont la relation aux autres individus).

Quelle est l'origine de ces différences ?

II. Les primates fossiles.

Les premiers primates fossiles datent de - 65 à -50 millions d'années. Ils sont variés et ne sont identiques ni à l'Homme actuel, ni aux autres singes actuels. La diversité des grands primates connue par les fossiles, qui a été grande, est aujourd'hui réduite.

Comment positionner l'Homme dans l'arbre phylogénique des Primates ?

III. La place du genre Homo.

1) Portrait robot de notre ancêtre commun.

Homme et chimpanzé partagent un ancêtre commun récent. Aucun fossile ne peut être à coup sûr considéré comme un ancêtre de l'homme ou du chimpanzé.

2) Homo : une grande "famille" dont nous sommes les seuls survivants.

Le genre Homo regroupe l'Homme actuel et quelques fossiles qui se caractérisent notamment par une face réduite, un dimorphisme sexuel peu marqué sur le squelette, un style de bipédie avec trou occipital avancé et aptitude à la course à pied, une mandibule parabolique, etc.

Production d'outils complexes et variété des pratiques culturelles sont associées au genre Homo , mais de façon non exclusive.

Tu vois que nous avons appris plein de choses sur nos origines ! Finalement, "nous ne descendons pas du singe mais nous sommes des singes" (je cite ici Pascal Picq que nous avons croisé). Je t'apporte les photos que j'ai prises et les brochures récupérées. A très bientôt et soigne-toi bien !