DIVERSITE DES INDIVIDUS

DIVERSITE DES INDIVIDUS
PAR LE BRASSAGE DE L’INFORMATION GENETIQUE
Problématique :
Pourquoi sommes-nous tous semblables ?
Pourquoi sommes-nous tous différents ? t phénotype* différent
*caryotype : nombre et forme des chromosomes.
*génome : ensemble du matériel génétique (gènes) de l’ADN de chaque cellule.
*génotype : ensemble des gènes portés par les chromosomes en précisant leurs allèles et leurs
positions respectives.
*phénotype : caractères d’un individu, résultants de l’expression de ses gènes.
La reproduction sexuée assure la STABILITE du caryotype (gamétogenèse et fécondation).
Pourquoi une telle DIVERSITE des PHENOTYPES dans la descendance d’un couple ?
On sait qu’environ le tiers des gènes sont polymorphes : ils possèdent des variantes ( allèles).
→ Que deviennent ces allèles lors de la reproduction sexuée ?
La GENETIQUE est l’étude de la transmission des gènes (et allèles)
d’une génération à l’autre.
Deux études :
HYBRIDATIONS chez les animaux et végétaux en GENETIQUE CLASSIQUE.
ARBRES GENEALOGIQUES chez l’Homme en GENETIQUE HUMAINE.
TP. Hybridation chez le Sordaria, champignon haploïde.
Hybridation chez la Drosophile, insecte diploïde.
→ mise en évidence de BRASSAGES* d’ALLELES,
pendant la GAMETOGENESE (méïose) et la FECONDATION.
*brassage = mélange donc nouveaux assortiments d’allèles.
Attention : seuls les individus hétérozygotes pour un gène polymorphe, sont concernés par les
brassages créant de nouveaux assortiments. Sinon aucune nouveauté possible du génotype
donc du phénotype.

I. BRASSAGES AU COURS DE LA MEIOSE (gamétogenèse)
→ Au cours de la 1°division dite REDUCTIONNELLE
En PROPHASE 1 (électronographies et schémas)
TETRADES (ou bivalents) de chromosomes homologues.
CHIASMAS (ou enjambements) de chromatides « non sœurs ».
CROSSING-OVER possible : échange de portions de chromatides →
CHROMOSOMES RECOMBINES : une portion des chromatides sœurs, porte des allèles
différents.
= BRASSAGE INTRACHROMOSOMIQUE
(échange au sein d’un chromosome)
Attention : ces recombinaisons ne sont ni équiprobables, ni majoritaires !
En ANAPHASE 1 (électronographies et schémas)
DISJONCTION ET SEGEGATION aléatoires des chromosomes homologues des n bivalents
indépendants.
1 lot de 2n chromosomes en prophase 1→
2 lots de n chromosomes en anaphase 1 = passage de la diploïdie à l’haploïdie.
Chaque lot possède 1 chromosome de chaque paire, d’origine paternelle ou maternelle.
Au niveau de chaque paire il y a deux possibilités→
2ⁿ assortiments POSSIBLE en proportion EQUIPROBABLE.
Les lots haploïdes contiennent un mélange de chromosomes d’origine parentales différentes.
= BRASSAGE INTERCHROMOSOMIQUE
( différents assortiments de chromosomes)
→ Au cours de la 2° division dite EQUATIONNELLE.
En ANAPHASE 2 (électronographies et schémas)
DISJONCTION et SEGREGATION aléatoire des chromatides des n chromosomes
indépendants.
Si l’un des chromosomes est recombiné, ses deux chromatides sœurs sont différentes. Cela
fait un second brassage INTERCHROMOSOMIQUE.
Conclusion :
La MEIOSE crée des cellules (gamètes) toutes différentes.

II. BRASSAGES AU COURS DE LA FECONDATION
Ils sont mis en évidence par un ECHIQUIER DE CROISEMENT. C’est un tableau à double
entrée exprimant toutes les combinaisons possibles, entre les différents gamètes possibles
chez chaque parent.
Ex. croisement de 2 Drosophiles diploïdes à ailes longues, hybride pour ce caractère.
 Phénotype : [ L]
 Génotype : ( L )
( vg)
 Représentation chromosomique (exercice)
 Gamètes possibles chez chaque parent ? ( vg ) ou ( L )
 Brassages à la fécondation ? → échiquier de croisement :
♀↓ ♂→
( vg )
( L )
( vg )
vg [ vg]
vg
L [ L]
vg
( L )
vg [ L ]
L
L [ L]
L
3/4 [ L ] (dont ¼ homozygote et ½ hétérozygote) + 1/4 [ vg ].
A cause des brassages possibles à la méïose, l’Homme peut produire 2²³ºº gamètes différents.
A la fécondation, 1 ovule parmi les 2²³ºº possibles, rencontre 1 spermatozoïdes parmi les 2²³ºº
possibles. Cela permet 2²³ºº+²³ºº œufs différents possibles.
Conclusion :
La fécondation AMPLIFIE les brassages.
L’œuf est génétiquement UNIQUE.
Conclusion générale:
La méïose disjoint les allèles des gènes.
La fécondation rétablit la jonction des allèles
mais selon un assortiment nouveau.
La reproduction sexuée conserve le caryotype de l’espèce
mais crée du neuf grâce aux brassages.

III. ANALYSE D’HYBRIDATIONS (croisements expérimentaux)
Objectif : Comprendre le mode de transmission des caractères =
Dénombrer et localiser les gènes impliqués =
Déterminer les GENOTYPES à partir des PHENOTYPES.
Deux protocoles utilisés :
CROISEMENT SIMPLE :
Croiser 2 PARENTS P1 et P2, (leurs gamètes bien sûr !),
différents par 1 ou plusieurs caractères, (choisis et mesurables),
de souche ou lignée PURE = HOMOZYGOTE pour ce(s) caractère(s).
→ Etude statistique des PHENOTYPES à la descendance pendant une ou plusieurs
générations. Nous nous limiterons à la première génération dite F1.
NB. Lignée dite « SAUVAGE » : phénotype d’origine = le plus répandu.
Lignée dite « MUTANT » : phénotype dérivé = après mutation.
Allèle « DOMINANT » ou déterminant : il s’exprime dans le phénotype.
Allèle « RECESSIF » ou inactif : il ne s’exprime dans le phénotype que si l’individu est
homozygote pour cet allèle (double récessif).
TEST-CROSS :
Croiser un individu dont on ne connaît pas le génotype,
Avec un individu double récessif pour les caractères choisis.
L’individu récessif pour un gène, ne produit que des gamètes porteurs de l’allèle récessif. A la
fécondation, ils ne sont pas déterminants. Le phénotype des descendants révèle donc les
gamètes produits par l’individu à identifier.
A. TRANSMISSION D’UN SEUL CARACTERE = MONOHYBRIDISME
Rappel chez Sordaria, champignon haploïde (TP).
1. CROISEMENT SIMPLE chez la Drosophile, insecte diploïde.
Caractère choisi : La longueur des ailes.
2 phénotypes possibles :
[ Long ] = sauvage.
[ vestigial ] = mutant.

P1 [ L ] x P2 [ vg. ]
♂ou♀ ♂ou♀
F1 [ L ]
♀ou♂
Analyse des résultats: (attention : analyse ≠ de lecture !)
F1 HOMOGENE ; il exprime 1 phénotype parental, quelque soit le sexe.
Interprétation génétique :
L’hybridation implique 2 étapes : gamétogenèse et fécondation au cours desquelles sont
transmis les allèles.
 A la gamétogenèse,
Si F1 est HOMOGENE, ils possèdent tous les mêmes allèles déterminant la longueur des
ailes (l’1 venu de P1, l’autre venu de P2)
Donc P1 ne produit qu’une sorte d’allèle = 100% de gamètes ( L )
Et P2 ne produit qu’une sorte d’allèle = 100% de gamètes ( vg )
Les parents P sont HOMOZYGOTES = de LIGNEE PURE pour ce caractère.
L vg
P1 = P2 =
L vg
 A la fécondation,
Rencontre aléatoire des gamètes de P1 et des gamètes de P2.
→ Echiquier de croisement :
P1↓ P2→
100% ( L )
100% ( vg )
L
100% = [ L ] : F1
vg
Les descendants F1 sont HETEROZYGOTES = HYBRIDES pour ce caractère.
Un seul allèle s’exprime dans le phénotype : il est DOMINANT,
Et ceci, quelque soit le sexe : il n’est pas lié au sexe.
Conclusion :
La longueur des ailes est déterminée par un GENE POLYMORPHE
dont on connaît deux allèles. L’un des allèles est DOMINANT.
Ce gène n’est pas localisé sur un chromosome sexuel. Il est AUTOSOMAL.
→ Représentation chromosomique (exercice)