CI élève TS le brassage génétique et la diversité des génomes 2018-19 - Copie

Lycée Régnault Ibtisam Boudouaia
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[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
2 allèles identiques
individu hétérozygote pour le gène considéré
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.
Relation de
dominance/récessivité
1 seul allèle participe à la
réalisation du phénotype
L’allèle A est dominant sur
l’allèle O
=
l’allèle O est récessif par
rapport à l’allèle A.
Génotype :
(
O
A
)
Phénotype :
[A]
L’allèle B est dominant sur
l’allèle O
=
l’allèle O est récessif par
rapport à l’allèle B.
Génotype :
(
O
B
)
Phénotype :
[B]
Relation de codominance
Les deux allèles participent à la
réalisation du phénotype
Les allèles A et B sont
codominants.
Génotype :
(
B
A
)
Phénotype :
[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 TS OBLI
Chapitre I : Brassage génétique et
diversification des génomes

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[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 TS OBLI
ACTIVITE 1 : Reproduction sexuée et stabilité de l’espèce

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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 TS OBLI

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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.
Méiose I : première division de méiose : séparation des chromosomes homologues
Pour 2n=4 (formule chromosomique)
Centromère

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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.