Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Thème 1 - La Terre dans l'Univers, la vie, l'évolution du vivant Thème 1-A Génétique et évolution Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique Quelques informations et rappels utiles en génétique : Allèles / gènes : Pour 1 gène donné, il existe plusieurs allèles. La majorité des gènes sont polyalléliques. Dans le cas d’une couple de chromosome, si chaque gène porté par chaque chromosome est présent en seul exemplaire, il y a 1 seul allèle, le phénotype renseigne directement sur le génotype (étude facile). Si chaque gène est présent en 2 exemplaires. Il y a 2 allèles (identiques ou différents), situés au même locus chromosomique, chacun sur 1 des 2 chromosomes homologues. Le phénotype ne renseigne pas directement sur le génotype Notion d’homozygotie ou d’hétérozygotie : individu homozygote pour le gène considéré individu hétérozygote pour le gène considéré 2 allèles identiques 2 allèles différents - Chez les homozygotes : le phénotype correspond à l’allèle doublement présent. - Chez les hétérozygotes, deux allèles sont présents. Plusieurs cas sont possibles Relation de dominance/récessivité Exemple : le gène responsable des groupes sanguins, qui possède 3 allèles A, B et O. L’allèle A est dominant sur l’allèle O = l’allèle O est récessif par rapport à l’allèle A. L’allèle B est dominant sur l’allèle O = l’allèle O est récessif par rapport à l’allèle B. Relation de dominance/récessivité 1 seul allèle participe à la réalisation du phénotype Relation de codominance Les deux allèles participent à la réalisation du phénotype Génotype : ( A ) O Génotype : ( ( [A] Phénotype : B ) O Génotype : Les allèles A et B sont codominants. Phénotype : [B] Phénotype : A ) B [AB] Remarque : La variabilité allélique se manifeste au sein de l’espèce par une hétérozygotie à de nombreux locus Cas particulier : Exemple des Belles de nuit Les belles de nuits sont des plantes dont la couleur des fleurs est gouvernée par un gène dont on connaît deux allèles : - un allèle R qui lorsqu’il s’exprime seul donne des fleurs de couleur rouge - un allèle B qui ne permet par la synthèse de pigment et donne des fleurs blanches On croise deux variétés d’homozygotes, on obtient des plantes à fleurs roses. Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique Chapitre I : Brassage génétique et diversification des génomes 1 TS OBLI Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Introduction : Au sein d’une espèce, il existe une très grande diversité génétique des individus. En plus des mutations, la reproduction sexuée joue un rôle essentiel dans cette diversification des individus car elle réalise, à chaque génération, un brassage génétique tel que chacun est unique. Pb : Comment la reproduction sexuée assure-t-elle à la fois la stabilité de l’espèce et la diversité des individus qui la composent ? I- Reproduction sexuée et stabilité de l’espèce Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique ACTIVITE 1 : Reproduction sexuée et stabilité de l’espèce 2 TS OBLI Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Eléments de correction ACTIVITE 1 : Reproduction sexuée et stabilité de l’espèce Dans un caryotype de cellule somatique, les chromosomes sont regroupés selon des critères de taille, de position du centromère, des bandes de coloration. On parle de chromosomes homologues : ils portent la même série de gènes, mais pas forcément les mêmes allèles. Une cellule somatique possède donc deux exemplaires de l’information génétique : elle est dite diploïde et son caryotype est noté 2n, n étant le nombre de types de chromosomes différents. Dans les gamètes, on ne compte qu’un seul exemplaire de chaque type de chromosome : spermatozoïdes et ovules sont dits haploïdes, comportant n chromosomes. Le cycle de développement des êtres vivants est caractérisé par l’alternance d’une phase haploïde et d’une phase diploïde. La méiose permet le passage de la phase diploïde à la phase haploïde et la fécondation permet le passage de la phase haploïde à la phase diploïde. La méiose et la fécondation sont donc deux étapes nécessaires de la reproduction sexuée. La production de gamètes (spermatozoïdes et ovules) ou gamétogenèse s’effectue dans les glandes génitales ou gonades. Remarque : Au cours de ce cycle biologique (cycle biologique de l’Homme), la phase diploïde domine, la phase haploïde étant réduite à la production des gamètes. L’ensemble des cellules à l’origine ou issues de la gamétogenèse forme la lignée germinale. Conclusion : Ces deux mécanismes, méiose et fécondation se succèdent au cours de tout cycle de développement et garantissent sauf accident la stabilité du caryotype de génération en génération. Pb : Comment la méiose permet-elle la production de cellules haploïdes à partir de cellules diploïdes ? II - La méiose: le passage des cellules diploïdes à des cellules haploïdes Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique 3 TS OBLI Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] ACTIVITE 2 : Le passage de la diploïdie à l’haploïdie lors de la méiose Correction ACTIVITE 2 : Le passage de la diploïdie à l’haploïdie lors de la méiose Définition plus complète de la méiose : La méiose se compose de deux divisions cellulaires successives. Elle suit une phase de réplication de l'ADN. Elle aboutit à partir d’une cellule-mère diploïde à la formation de 4 cellules-filles haploïdes. Avant la méiose : réplication de l’ADN a lieu au cours de la phase S de l’interphase précédant la méiose. Une paire de chromosomes homologues Chaque chromosome est à une chromatide. La chromatine est décondensée. Réplication de l'ADN pendant la phase S de l'interphase Une paire de chromosomes homologues Chaque chromosome est à deux chromatides. Centromère Méiose I : première division de méiose : séparation des chromosomes homologues Pour 2n=4 (formule chromosomique) 4 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia Prophase I La chromatine se condense et les chromosomes à 2 chromatides deviennent visibles. L’enveloppe nucléaire disparaît. Les paires de chromosomes homologues s’apparient formant ainsi des bivalents. Il y a n bivalents. Métaphase I Les n bivalents se placent dans le plan équatorial de la cellule Les 2 chromosomes homologues de chaque paire sont situés de part et d’autres du plan équatorial. Anaphase I Les 2 chromosomes homologues de chaque paire se séparent et chacun migre vers un pôle de la cellule. Télophase I Les 2 cellules filles s’individualisent. Chaque cellule fille contenant n chromosomes à 2 chromatides : elle est haploïde. L’enveloppe nucléaire réapparaît. 5 [2018-19] Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Méiose II : seconde division de méiose : séparation des chromatides La méiose II s‘apparente à une mitose, mais elle n’est pas précédée d’une phase de réplication de l’ADN. Prophase II L’enveloppe nucléaire disparaît. Les n chromosomes sont à 2 chromatides. Métaphase II Les chromosomes se placent dans le plan équatorial de la cellule Les 2 chromatides d’un même chromosome sont situées de part et d’autre du plan équatorial. Plan équatorial de la cellule Anaphase II les chromatides de chaque chromosome se séparent au niveau du centromère et chaque chromatide migre vers un pôle de la cellule. Télophase II Les 4 cellules filles s’individualisent. Chaque cellule fille contenant n chromosomes à 1 chromatide : elle est haploïde. L’enveloppe nucléaire réapparaît. Schéma représentant l’évolution du nombre de chromatides et de chromosomes dans la cellule au cours de la méiose 6 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Graphique representant l’évolution de la quantité d’ADN par cellule avant et après la méiose d’une paire de chromosomes Conclusion : La méiose est un processus commun à toutes les espèces sexuées. Elle est formée de deux divisions successives que précède une réplication d’ADN (passage des chromosomes de une à deux chromatides). À l’issue de la première division, la cellule initiale diploïde (2n chromosomes) a donné naissance à deux cellules à n chromosomes. Ainsi, la séparation des chromosomes homologues permet une réduction chromatique. Au cours de la seconde division de méiose, les chromatides de chaque chromosome se séparent. Ainsi, la méiose permet d’obtenir, à partir d’une cellule à 2n chromosomes, 4 cellules à n chromosomes. Notion : 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. 7 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia Tableau de comparaison mitose/ meiose 8 [2018-19] Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Transition : La reproduction sexuée se caractérise par deux mécanismes complémentaires : la méiose et la fécondation. Nous venons d’envisager les caractéristiques chromosomiques de la méiose. Mais qu’en est-il sur le plan génétique ? Que deviennent, au cours de la méiose (puis on le verra au cours de la fécondation), les combinaisons alléliques qui caractérisent chaque parent ? Pb : Comment expliquer l’immense diversité génétique des gamètes produits par un même individu (donc ici au cours de la méiose)? III- Le brassage des allèles au cours de la méiose 9 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] FICHE : CONVENTION D’ECRITURE EN GENETIQUE et indications sur l’étude des croisements portant sur un ou plusieurs caractères. LES ALLELES - L’écriture des allèles est généralement représentée par une lettre alphabétique ou l’association de deux lettres. - Pour un même gène, on désigne l'allèle dominant (souvent le sauvage) par une majuscule, l'allèle récessif (souvent le muté) par une minuscule ou bien, l’allèle muté est représenté par une lettre alphabétique correspondant à l’initiale de la mutation et l’allèle sauvage est représenté par l’abréviation de la mutation à laquelle on associe le signe + en exposant Exemple : Pour un gène A responsable de la couleur rouge chez l’œil de drosophile. A est l’allèle sauvage et a est l’allèle muté. LES PHENOTYPES Le phénotype correspond aux caractères « observables » et résulte de l’expression des gènes portés par les chromosomes. On place entre crochets la lettre correspondant à l'allèle qui s'exprime. Exemple : [A] si le phénotype est rouge (sauvage) [a] si le phénotype est blanc (muté) Dans le cas d’une codominance on note entre crochets les deux allèles. Exemple : [AB] pour le groupe sanguin AB LES GENOTYPES A un même phénotype peuvent correspondre plusieurs génotypes. En effet, les organismes diploïdes présentent deux versions d’un gène donné : un allèle sur chacun des chromosomes homologues. Ces deux allèles peuvent être identiques (homozygote) ou différents (hétérozygotes). - Le génotype est conventionnellement représenté par les seuls couples d'allèles étudiés. - La présentation du génotype sous forme de fraction et entre parenthèse est obligatoire. - Chaque paire de chromosomes homologues est donc symbolisée par un double trait. - Un allèle est dominant s’il permet l’expression du phénotype en étant présent seulement en un seul exemplaire. - Un allèle est récessif si pour s’exprimer il doit être présent en 2 exemplaires. - On parle de codominance quand les deux allèles s’expriment en même temps. 10 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Situation où un seul gène est étudié : Soit a l’allèle à l’origine de la mutation albinos et a+ l’allèle à l’origine du phénotype sauvage. Le génotype d’une souris mâle grise s’écrira : (a+ // a+) Le souris du génotype d’une souris albinos s’écrira (a // a). On croise une souris mâle grise avec une souris femelle albinos. Le génotype des souris obtenues en F1 s’écrira : (a+ //a). Situation où deux gènes sont étudiés. Lorsqu’in étudie deux gènes, ces derniers peuvent se trouver ou non sur une même paire de chromosomes homologues. Deux gènes sont dit indépendants si les deux gènes sont situes sur deux paires distinctes de chromosomes Deux gènes sont dit liés si les deux gènes sont situés sur les mêmes chromosomes. L’étude des croisements portant sur un ou deux caractères : le croisement TEST ( ou back cross ou F2BC). En laboratoire, on utilise souvent des individus dont le génotype est connu et stable. Ces individus sont dits de lignées pures ou de souches pures : croisé entre eux, les individus d’une même lignée donnent des descendants présentant de façon constante les mêmes caractéristiques phénotypiques. Ces individus sont homozygotes : ils possèdent pour tous leurs gènes deux allèles identiques. Les descendants issus d’un croisement de deux souches parentales pures (notées P) constituent la génération F1. Ils sont tous nécessairement hétérozygotes : pour le gène étudié, les deux chromosomes homologues portent des allèles différents. Le croisement d’un individu F1 avec un individu de phénotype récessif est appelé croisement-test. L’intérêt d’un tel croisement est que le phénotype des descendants est à l’image des allèles transmis par l’individu F1, puisque les allèles de l’autre parent sont récessifs. L’étude de la descendance d’un croisement-test révèle donc très exactement les produits de la méiose de F1. Un croisement test réalisé entre hétérozygotes et homozygotes récessifs (pour les deux gènes) donne des résultats différents dans ces deux situations : - Si les deux gènes sont indépendants, l’hétérozygote produit avec une probabilité égale quatre types de gamètes différents. Il y aura en 1iere génération, quatre phénotypes en mêmes proportions. Deux sont identiques aux parents, deux sont nouveaux, associant un caractère de parent et un caractère de l’autre parent : ils sont qualifiés de recombinés. - Si les deux gènes sont liés, l’hétérozygote produit des gamètes de type parental mais aussi des gamètes recombinés. Dans ce cas, il y a aussi 4 gamètes. Les quatre phénotypes en 1ière génération ne seront alors pas équiprobables. - Les proportions des phénotypes obtenus à la descendance correspondent en fait aux génotypes des gamètes produits par la population testée. 11 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique [2018-19] TS OBLI ACTIVITE 3 : Etude de la transmission de deux caractères portés par des gènes chez la drosophile 3 : Etude de la transmission de deux caractères portés par des gènes chez la drosophile Eléments de correction ACTIVITE Exemple 1 : gènes indépendants Le croisement F1 a consisté à croiser deux drosophiles de lignée pure : l’une est de phénotype [vg+,eb+], l’autre est de phénotype [vg, eb]. Le croisement F2BC : a consisté à croiser un représentant de la F1 précédente avec un parent [vg,eb]. Exemple 2 : gènes liés Croisement F1 : il a consisté à croiser deux drosophiles de lignée pure : l’une est de phénotype [vg+,b+], l’autre est de phénotype [vg, b]. Croisement F2BC : il a consisté à croiser un représentant de la F1 précédente avec un parent [vg,b]. Les résultats auxquels on devrait s’attendre : Génotype des gamètes et pourcentage/ Echiquier des gamètes Gamètes F1 Gamètes P2 100% vg b phénotypes 50% vg+ b+ 50% vg b 50% vg+ b+/vg b ½ [ailes longues, corps à couleur claire] 50 % vg b /vg b ½ [ailes vestigiales, cors noir] Interprétation : Dans le cas de gènes liés (situés sur le même chromosome) on obtient deux phénotypes, dans les mêmes proportions : les allèles des deux gènes ne sont pas séparés lors de la méiose. Cette hypothèse est infirmée par les résultats expérimentaux. En effet : 12 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Les résultats obtenus en TP : Photographie représentant une génération F2BC issue d’un croisement entre une mâle P2 double récessif et une femelle F1 hétérozygotes (à partir de l’exemple 2 : gènes liés) Schéma des phénotypes identifié sur la plaque F2BC 13 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] On obtient ici 4 phénotypes, comme dans le cas de gènes indépendants mais dans des proportions différentes et avec une majorité pour les phénotypes parentaux. - d’après l’interprétation d’un croisement test, Comme on a une majorité de phénotypes parentaux, on peut dire que les gènes sont liés. - Deux combinaisons géniques sont minoritaires : elles sont dites de type recombiné car un gène provient d’un parent, le second de l’autre parent. L’hypothèse expliquant ces résultats peut être la mise en place d’un brassage intrachromosomique par crossing-over entre les locus des deux gènes. Les crossing-over sont visibles quand ils se réalisent sur des chromatides qui possèdent deux gènes proches exprimant chacun un caractère phénotypique visible dans l’apparence de l’individu comme c’est le cas pour la longueur des ailes ( gène vg) et la couleur du corps ( gène black). Ils font apparaître des phénotypes recombinés dans de faibles proportions par rapports aux phénotypes parentaux. Principe du crossing over Avec la représentation des allèles Les gènes étudiés ici sont liés mais la méiose a produit un brassage intrachromosomique par crossingover entre les locus des deux gènes. C’est ce qui permet d’expliquer qu’il existe quatre phenotypes différents. Les associations d’allèles portées par chacun des chromosomes homologues sont donc modifiées ce qui augmente considérablement la diversité des gamètes produits. Remarque : les crossing over ne se sont jamais chez les drosophiles mâles ! 14 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Interprétation chromosomique - un gène gouverne la taille des ailes et présente 2 formes allèliques : allèle (vg+) souche sauvage qui conduit à des ailes normales (longues) et allèle (vg) souche mutée qui conduit à des ailes vestigiales (réduites). un gène gouverne la coloration du corps et présente 2 formes alléliques : allèle (b+) souche sauvage qui conduit à un corps clair, allèle (b) souche mutée qui conduit à un corps noir. Etude du 1er croisement : Les deux parents sont de race pure c’est à dire homozygotes pour les gènes étudiés. Les deux parents ne produiront donc qu’un seul type de gamètes portant les allèles « ailes longues » et « corps clair » pour P1 et les allèles « ailes réduites » et « corps noir » pour P2. Les individus de la F1 sont tous de phénotypes ailes longues et corps clairs : on peut donc en déduire que les allèles dominants sont « ailes longues » noté « vg+ » et « corps clair » noté « b+ » alors que les allèles récessifs seront notés « b » pour corps noir et « vg » pour ailes réduites Phénotype : P1 souche sauvage [vg+, b+] X P2 souche mutée [vg, b] A ce stade du raisonnement, on ne peut pas écrire le génotype des P et de la F1, ni schématiser les allèles sur les chromosomes car on ne sait toujours pas si les gènes sont liés, sur la même paire de chromosomes ou indépendants, sur des paires de chromosomes homologues différents. Etude du 2e croisement : On croise une drosophile femelle de la F1 avec une drosophile mâle double hétérozygote récessif : c’est un croisement test ou test cross. L’intérêt de ce croissement est que les individus double homozygote récessif ne produiront qu’n seul type de gamète vg et b. Ce sont donc les allèles apportés par le gamète de l’hybride F1 qui vont déterminer le phénotype. Le dénombrement des phénotypes issus du test cross permet donc de dénombrer les différents types de gamètes produits par l’hybride. Le résultat du test cross nous donne : 41% des individus sont à ailes longues et corps clair : phénotype parental 8% des individus sont à ailes vestigiales et corps clair : phénotype recombiné 8% des individus sont à ailes longues et corps noir : phénotype recombiné 41% des individus sont à ailes vestigiales et corps noir : phénotype parental Le résultat fait apparaître 4 phénotypes différents, avec des phénotypes parentaux majoritaires (80%) sur les phénotypes recombinés (20%). Le phénotype des descendants va donc révéler directement le génotype des gamètes fabriqués par la F1. Ainsi on peut en déduire que les individus de la F1 ont produit lors de la méiose : 41% de gamètes contenant les allèles vg+ et b+, gamètes de types parentaux 8% de gamètes contenant les allèles vg+ et b gamètes de types recombinés 8% de gamètes contenant les allèles vg et b+ gamètes de types recombinés 41% de gamètes contenant les allèles vg et b gamètes de types parentaux Les 4 types de gamètes qui peuvent être fabriqués par les individus de la F1 ne sont donc pas équiprobables : les gamètes parentaux sont beaucoup plus fréquents que les gamètes recombinés. 15 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Si les deux gènes étaient indépendants, les individus de la F1 auraient produits en vertu d’un brassage inter chromosomique 4 types de gamètes en proportions identiques (équiprobabilité). Ce n’est pas le cas : les résultats ne peuvent donc s’expliquer que si les gènes sont liés. On peut donc écrire maintenant : P1 : Phénotype : P1 souche sauvage Génotype : Gamètes X P2 souche mutée (vg+b+ // vg+b+) (vg b //vg b) (vg+b+) (vg n) F1 : Génotype : (vg+b+ // vg b) Croisement test : Génotype : F1 (vg+b+ // vg b) homozygote bi-récessif (vg b // vg b) L’individu homozygote produit qu’un seul type de gamète : (vg b) L’individu de la F1 produira 4 types de gamètes : deux types parentaux, (vg+b+) et (vg b) mais aussi deux types recombinés (vg+b ) et (vg b+) qui ont été crée lors de la 1ère division de méiose. Les paires de chromosomes homologues forment des tétrades ou bivalents en prophase I, les chromatides peuvent s’entrecroiser et former des chiasmas. En anaphase I, un échange de segment de chromatide entre chromosomes homologues peut se réaliser : c’est un crossing over => brassage intra chromosomique 16 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] A- Le brassage inter chromosomique au cours de la méiose Lors de la métaphase de la première division de méiose, les chromosomes homologues se répartissent de manière aléatoire et équiprobable de part et d’autre du plan équatorial de la cellule. Ainsi, les allèles de deux gènes situés sur deux chromosomes différents peuvent se retrouver associer de quatre façons différentes. Quatre types de gamètes sont donc possibles : deux types parentaux et deux types recombinés, qui diffèrent par les associations d’allèles qu’ils renferment. Ce brassage interchromosomique est d’autant plus important que le nombre de paires de chromosomes homologues est élevé. Le Brassage interchromosomique correspond à une disjonction aléatoire des chromosomes homologues et donc des couples d'allèles. Conclusion : Le brassage interchromosomique est dû à la migration indépendante des chromosomes homologues de chaque paire lors de l'anaphase de la 1ère division de méiose. Remarque : Avec deux paires de chromosomes homologues, il y a 22 génotypes de gamètes différents et, avec 23 paires de chromosomes homologues, 223 génotypes de gamètes différents. B) Comportement de 2 couples d'allèles portés par un même chromosome Le brassage intra chromosomique va créer de nouvelles combinaisons d'allèles sur chaque chromosome. Lors de la prophase I, les chromosomes analogues sont brassés, ils établissent des contacts appelés chiasmas. Il peut alors se produire des échanges de bouts de chromatides: ce phénomène est appelé crossing-over et il aboutit a des échanges d'allèles entre deux chromatides de deux chromosomes homologues. Ces échanges donnent alors naissance à une nouvelle combinaison d'allèles sur le chromosome différent de celles des parents. Ce brassage peut être mis en évidence lors du croisement entre deux individus qui sont différents pour 2 gènes portés sur le même chromosome (gènes liés). L'individu hétérozygote produira 4 gamètes différents mais dans des proportions différentes. On nomme crossing over cet échange de matériel génétique et chromatides recombinées et les chromatides ainsi obtenues. Conclusion : Le brassage intrachromosomique, ou recombinaison homologue par crossing over, a lieu entre chromosomes homologues appariés lors de la prophase de la 1ère division de méiose. http://viasvt.fr/brassage-inter/brassage-inter.html 17 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Schéma bilan des brassages génétiques lors de la méiose Information sur la chronologie des brassages au cours de la méiose : Dans le déroulement de ce cours, pour des raisons pédagogiques, nous avons d’abord étudié le brassage interchromosomique puis le brassage intrachromosomique. Le brassage intrachromosomique se déroulant lors de la prophase I de méiose, et le brassage interchromosomqiue au cours de la métaphase, ce sont des chromosomes remaniés par le brassage intrachromosomique qui se séparent de manière aléatoire en anaphase 1 lors du brassage interchromosomique. Ainsi Lors de la méiose, deux recombinaisons génétiques se succèdent : - Une recombinaison intrachromosomique qui est une recombinaison issue de crossing-over et qui se déroule en prophase 1 de méiose. Une recombinaison interchromosomique due à la répartition aléatoire et indépendante des chromosomes homologues dans les cellules filles lors de la première division méiotique en anaphase 1. Le brassage intrachromosomique (en moyenne un à trois enjambements par paire de chromosomes) précède le brassage interchromosomique dans le déroulement de la méiose : les deux brassages se cumulent, augmentant encore la diversité des gamètes produits à chaque méiose. 18 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Notion : 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 un brassage interchromosomique résultant de la migration aléatoire des chromosomes homologues lors de la 1ère division de méiose. Une diversité potentiellement infinie de gamètes est ainsi produite. Exercice sur la drosophile Pb : En quoi la fécondation contribue-elle à la diversité génétique des individus ? III- Amplification du brassage et augmentation de la diversité entre individus lors de la fécondation. 19 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia Thème 1-A-1 Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique [2018-19] TS OBLI ACTIVITE 4 : fécondation et diversité génétique Eléments de correction ACTIVITE 4 : fécondation et diversité génétique Les parents ont : Pour phénotype : [ap+ se+], c’est-à-dire [ailes longues, yeux rouges brique] Pour génotype : (ap+//se se+//se) = ils sont hétérozygotes On obtient par cette construction théorique 9/16 soit 56% de drosophiles [ap+, se+] ; 3/16 soit 19% de drosophiles [ap, se+] ; 3/16 soit 19% de drosophiles [ap+, se] ; 1/16 soit 6% de drosophiles [ap, se]. On voit que les résultats théoriques (prédictions de l’échiquier de croisement simulant une rencontre aléatoire des gamètes) sont très semblables aux résultats effectifs (inventaire statistique de la génération F2). On peut valider l’hypothèse d’une réunion au hasard des gamètes lors de la fécondation.. Mise en évidence de la diversité génétique créée par la fécondation Dans la descendance F2, on relève des phénotypes nouveaux : [ap+, se], [ap, se+] et [ap, se], révélateurs d’une diversification génétique. Dans l’échiquier de croisement qui vient d’être validé, on peut mettre en relief les génotypes nouveaux. Il s’agit de tout génotype différent du génotype parental (ap+/ap, se+/se). Nous mettons en évidence pléthore de génotypes nouveaux. Notre étude illustre donc bien la citation de François Jacob : "la sexualité peut être considérée comme une machine à faire du différent". Pour mettre en valeur les conséquences génétiques de la fécondation, on peut remarquer que le nombre de génotypes possibles pour le zygote est supérieur au nombre de génotypes possibles pour les gamètes (quatre génotypes différents). On dit que la fécondation amplifie le brassage génétique occasionné par la méiose. 20 Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia [2018-19] Notion : Au cours de la fécondation, un gamète mâle et un gamète femelle s'unissent : leur fusion conduit à un zygote. La diversité génétique potentielle des zygotes est immense. Chaque zygote contient une combinaison unique et nouvelle d'allèles. Seule une fraction de ces zygotes est viable et se développe. 21