A1.SUPP - Cours Poncet

SVT - TS A. Génétique et évolution - 1. Brassage génétique
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A. GENETIQUE ET EVOLUTION
La biodiversité terrestre est estimée à une dizaine de millions d'espèces. Mais
comment cette diversité est-elle apparue ?
Darwin (1809-1882) n'a que 22 ans lorsqu’il s'embarque sur le Beagle pour un
voyage de près de 5 ans. Ses observations sur le terrain (fossiles et spécimens)
combinées à ses lectures, l'amènent à développer une théorie sur le déve-
loppement de la biodiversité. A son retour de voyage, il s'attèle à des expé-
riences sur les animaux domestiques et publie en 1859 «De l'origine des es-
pèces» où il explique sa théorie de l'évolution.
Darwin n’est pas le seul à être arrivé à cette conclusion. Le britannique Alfred
Wallace (1823-1913) établit une théorie similaire en même temps que Darwin.
Théorie de l'évolution :
- L'ensemble du monde vivant est apparenté et descend d'un ancêtre
commun unique.
- La variation est un phénomène
aléatoire.
- Cette variation est transmise de
manière héréditaire à la descen-
dance.
- La sélection naturelle sélectionne
les individus présentant des varia-
tions améliorant leurs capacités
de survie ou de reproduction.
Si la théorie émise par Darwin est encore acceptée de nos jours, celui-ci ne
comprenait rien des mécanismes soutenant l'apparition et la transmission de
nouveaux caractères.
Dans ce chapitre, nous allons voir :
- Les mécanismes produisant de la diversité génétique au sein d'une espèce.
- Comment des modifications du génome sont à l'origine d'une diversification
du vivant ?
- Les mécanismes permettant la formation d'une nouvelle espèce.
- L'exemple de l'homme.

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Doc 1 Caryotype d’une cellule de peau humaine et d’un ovocyte.
Doc 2 Le nombre de chromosomes présents chez différentes espèces d’animaux.
A1. Brassage génétique
La variation est l’essence de la nature. La reproduction sexuée est l’un des
facteurs les plus importants de productions de variabilité au sein d’une es-
pèce.
A1.a CYCLE DE DEVELOPPEMENT
è Analyser des documents
? Comment les mécanismes de reproduction sexuée assurent la stabilité du
caryotype de l'espèce ?
? Réaliser un schéma du cycle de développement en utilisant les termes ap-
propriés.

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A1.b - LA MEIOSE
Chez l’humain, les CELLULES SOMATIQUES contiennent 23 paires de CHROMO-
SOMES. Les GAMETES ne comportent qu’une copie de chaque chromosome.
Comment fait-on pour passer de 23 paires de chromosomes à 23 chromo-
somes ? D’une cellule DIPLOÏDE à une cellule HAPLOÏDE ?
La MEIOSE est une suite de deux divisions successives. Elle a lieu dans les GO-
NADES.
i. Les étapes détaillées de la méiose
è Analyser des documents
Doc 3 Observation au MO de la formation des gamètes mâles du lis.
? Décrire chacune des étapes de la méiose.
Prophase I
Métaphase I
Anaphase I
Télophase I

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Prophase II
Métaphase II
Anaphase II
Télophase II
ii. Les étapes clé de la méiose
La méiose débute par une phase de réplication de l'ADN. Les chromosomes
sont donc composés de deux CHROMATIDES SŒURS reliées par leur centro-
mère.
Au cours de la première division méiotique, les CHROMOSOMES HOMO-
LOGUES s'apparient et sont répartis de manière égale dans chaque cellule-
fille.
Au cours de la seconde division
méiotique, les chromatides-sœurs
reliées par leur centromère sont ré-
parties dans les deux cellules-filles.
Les divisions se font dans l'ensemble
de la cellule, l'enveloppe nucléaire
se morcelant en début de chaque
division. Le mouvement des mor-

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ceaux d'ADN est assuré par le fuseau mitotique, un ensemble de fibres dispo-
sé en réseau dans la cellule. L'ADN se trouve sous sa forme la plus condensée,
le chromosome, pour faciliter sa manipulation.
La méiose produit donc quatre cellules-filles haploïdes, ne contenant qu'une
copie, et une chromatide, de chaque chromosome.
Une juste ségrégation des chromosomes homologues puis des chromatides
sœurs est essentielle pour assurer l'intégrité caryotypique de l'espèce. Une er-
reur de répartition engendre de graves conséquences (voir chapitre A2.b).
A1.c - ETUDE DE CROISEMENT (OUTIL DE RECHERCHE)
Chaque génome diploïde, comme le notre, possède une copie maternelle et
paternelle de chaque gène.
Ces gènes peuvent être rigoureusement identiques (même séquence nu-
cléique). L'individu est alors appelé HOMOZYGOTE pour ce gène.
Mais les gènes peuvent exister en différentes variantes : les ALLELES, qui diffè-
rent par leur séquence nucléique. Selon la (les) variante(s) portée(s) par l'indi-
vidu, le phénotype change. Les individus portant deux variantes différentes
d'un gène sont appelés HETEROZYGOTES pour ce gène.
Dans ce cas, le phénotype présenté est celui de l'allèle DOMINANT (ou un
phénotype intermédiaire lors de codominance). Le phénotype RECESSIF ne
peut donc qu'être présent chez les hétérozygotes récessifs.
Lorsque l'on fait un croisement, on étudie la descendance grâce à un échi-
quier de croisement ou carré de Punnett. La répartition de la descendance
selon les différentes catégories phénotypiques peut nous renseigner sur le gé-
notype des parents, la localisation relative de deux gènes (sur le même
chromosomes ou non), les relations de dominance entre les gènes, … Lorsque
l’on s’intéresse à un seul caractère, un gène, on parle de monohybridisme.
Lorsque l’on s’intéresse à deux caractères, deux gènes, on parle de dihybri-
disme.
Exemple pour le caractère « taille des
ailes » chez la drosophile.
L’allèle sauvage L est dominant sur l’allèle
vg (vestigiales). Les homozygotes récessifs
ont donc des ailes vestigiales (courtes)
alors que les homozygotes dominants ou
hétérozygotes ont des ailes longues.
La descendance du croisement-test entre
l’homozygote récessif et l’hétérozygote ne
dépend que de l’allèle donné par
l’hétérozygote, l’autre donnant toujours vg.