Correction Bac Blanc 2010

Correction Bac Blanc 2010
Sujet type 1 : restitution organisée des connaissances
Montrez comment, chez les organismes à reproduction sexuée, méiose et fécondation
contribuent à la fois à la stabilité du caryotype de l'espèce et à la diversité des génomes
individuels.
Chaque étape essentielle sera illustrée par un schéma. Votre réponse, structurée, se limitera au cas
d'une cellule à 2n = 4 chromosomes et deux gènes indépendants. Chaque gène a et b est à considérer
sous la forme d’un couple d’allèles respectivement ( a a+) et ( b b+).
Correction :
La reproduction des individus a pour objectif de donner naissance à de
nouveaux individus qui assurent au fil du temps la perpétuation de l’espèce. La
reproduction sexuée impose que soit conservé au cours des générations le
bagage chromosomique spécifique de l’espèce. Par contre chaque individu qui
nait par reproduction sexuée est unique génétiquement
Nous allons au travers de cet exposé détailler les 2 aspects complémentaires
de la reproduction sexuée qui assurent à la fois la stabilité du caryotype de
l’espèce et la diversité génétique des individus.
A – Reproduction sexuée et stabilité du caryotype de l’espèce
 Le cycle de développement
Tous les organismes à reproduction sexuée alternent lors de leur
développement entre une phase haploïde et diploïde.
Les différences entre les organismes diploïdes et haploïdes résident dans la
durée respective de ces deux phases.
L’organisme diploïde réduit au maximum la durée de sa phase haploïde qu’il
limite à la mise en place (méiose) des gamètes à la durée de vie très courte. La
phase diploïde domine en nombre de cellules utilisées et en durée, on parle de
cycle diplophasique. Cette alternance entre les phases haploïde et diploïde
repose sur 2 processus compensatoires, la méiose qui assure l'haploïdie et la
fécondation qui rétablie la diploïde. La reproduction sexuée peut-être
schématisée sous forme d'un cycle de développement :

Comment la méiose et la fécondation assurent-ils une stabilité du caryotype ?
 La méiose assure le passage de l’état diploïde vers l’état haploïde
La reproduction sexuée implique la mise en place de gamètes. Cette étape est
réalisée par une division particulière, la méiose.
Lors de la méiose, l'anaphase I ou anaphase réductionnelle est une étape clé
de la méiose puisqu’ ‘elle permet en séparant les paires de chromosomes
homologues, de passer d’une cellule diploïde (2n) où chaque chromosome est
présent en 2 exemplaires à 2 cellules haploïdes (n) possédant l’ensemble des
chromosomes de l’espèce mais en un seul exemplaire chacun.
La fin de la méiose conduit à 4 cellules haploïdes. Dans le cas ou 2n = 4, la
méiose permet d'obtenir 4 cellules ne possédant plus qu’un lot unique de
chromosomes, c’est à dire à n = 2 chromosomes.
Méiose
Gamètes haploïdes
n = 2
Gamètes haploïdes n =2
Fécondation
Zygote 2n = 4
2n=4
Cycle de développement
d’une cellule à 2n=4

Schéma de la méiose d'une cellule à 2n = 4 chromosomes :
La méiose est une étape nécessaire de la reproduction sexuée car en
permettant la mise en place de cellules sexuelles haploïdes ou gamètes,
elle rend possible l’étape suivante, la fécondation sans pour autant
multiplier par 2 la quantité de chromosome d’une espèce.
 La fécondation rétablit la diploïde et le bagage chromosomique de
l’espèce.
Lors de la fécondation on observe la présence de 2 noyaux à l’intérieur d’une
cellule. Il s’agit des noyaux haploïdes des gamètes males et femelles qui vont
fusionner pour donner naissance à une cellule unique, la cellule œuf ou zygote
diploïde.
Chaque noyau haploïde apporte son lot de chromosomes présents chacun en un
seul exemplaire, représentant le programme génétique des 2 parents.
La fusion de ces 2 lots de chromosomes (fécondation) conduit à une cellule qui
comprend 2 lots de chromosomes, cellule diploïde.
Méiose I
Méiose II
4 cellules sexuelles ou
gamètes haploïdes à
n = 2 chromosomes
Cellule diploïde
à 2n = 4

La fécondation rétablie le bagage chromosomique de l’espèce.
On peut schématiser les événements de la fécondation :
La reproduction sexuée assure donc le maintien du nombre de chromosomes
par l’intermédiaire de 2 phénomènes qui alternent aux cours des
générations ; La fécondation et la méiose
Fusion des
noyaux =
Fécondation
Cellule œuf ou zygote
à 2n = 4.
Phase diploïde
rétablie.
Cellule sexuelle
à n =2
Cellule sexuelle
à n =2

B – Reproduction est diversité génétique des individus
 Le brassage interchromosomique lors de la méiose
On considère deux couples d’allèles (a+a et b+b), Les deux gènes sont indépendants.
Deux distributions
possibles pour les
chromosomes
homologues en
raison du brassage
interchromosomique,
séparation aléatoire
des chromosomes
homologues en
anaphase 1.
Cellule de F1 avant la duplication
des chromatides
Début de la méiose, prophase 1
b
b
a+
a+
a
a
b+
b+
Anaphase1
Ou
b
b+
a
a+
b+
b
b
b+
a+
a+
a
a
b
b
a
a
b+
b+
a+
a+