Spécialité SVT Des débuts de la génétique aux enjeux

Partie 2 : Pratique d’un raisonnement scientifique
Sujet 2B : Résolution d'un problème scientifique à partir de
l'exploitation de documents mise en relation avec les connaissances (6pts)
Des débuts de la génétique aux enjeux actuels des biotechnologies
Question : En vous appuyant sur les 3 documents proposés et à l’aide de vos connaissances, montrez
à l’aide d’un raisonnement rigoureux comme l’a fait Mendel vers le milieu du XIXème siècle, que les
résultats obtenus dans les croisements des belles-de-nuit du document 3 permettent de réfuter la notion
d’hérédité par mélange et de proposer la notion d’ « hérédité particulaire » avec « ségrégation
indépendante des facteurs héréditaires » lors de la formation des cellules sexuelles.
Document 1 : la théorie de l’hérédité par mélange
« La plupart, sinon la totalité, des savants de l’époque mendélienne croyait, d’entière bonne foi, à une
hérédité par mélange. La théorie de l’hérédité par mélange reposait sur l’idée selon laquelle les
descendants, ayant reçu une contribution génétique en quantité égale de leur père et de leur mère,
doivent avoir des caractères exactement intermédiaires entre ces deux parents. L’expérience commune
était en faveur de l’existence de traits intermédiaires ainsi que l’on pouvait les observer, par exemple,
chez les métis. » d’après F. Lints.
Ainsi, dans cette théorie, les caractères des descendants étaient toujours considérés comme
intermédiaires de ceux des parents, et ceci à chaque génération. A l’image des gamètes qui fusionnent
lors de la fécondation, les caractères semblaient fusionner pour former un caractère intermédiaire chez
le descendant.
Document 2 : des résultats expérimentaux de Mendel sur le pois
Parents de lignées pures
Graine lisse X Graine ridée
(X = croisement)
F1 (résultant du croisement des
Toutes les graines sont lisses
parents)
Sur 7 324 graines obtenues :
F2 (résultant de
 5 474 sont lisses
l’autofécondation des F1)
 1850 sont ridées
 1830 F2 issues des graines lisses ne donnent que des graines
lisses
F3 (résultant de
 3644 F2 issues des graines lisses donnent des graines lisses et
l’autofécondation des F2)
des graines ridées
 les 1850 F2 issues des graines ridées ne donnent que des
Document 3 : des résultats
de croisements chez la belle-de-nuit
graines ridées.
Les belles-de-nuit sont des plantes dont les fleurs s’ouvrent à la tombée du jour. Deux variétés pures,
l’une à fleurs blanches, l’autre à fleurs rouges, sont croisées et l’on obtient une F1 homogène de couleur
rose. Les caractéristiques des générations suivantes F2 et F3 produites par autofécondation sont
présentées sur le tableau ci-dessous.
Parents de lignées pures
Fleurs rouges X Fleurs blanches
(X = croisement)
F1 (résultant du croisement des
Toutes les fleurs sont roses
parents)
 25% de fleurs rouges
F2 (résultant de
 50% de fleurs roses
l’autofécondation des F1)
 25% de fleurs blanches
 les fleurs rouges de F2 ne redonnent que des fleurs rouges
F3 (résultant de
 les fleurs roses de F2 donnent : 25% de fleurs rouges, 50% de
l’autofécondation des F2)
fleurs roses, et 25% de fleurs blanches
 les fleurs blanches de F2 ne redonnent que des fleurs blanches
Corrigé 2B
introduction
Dém. : 1) les résultats obtenus par Mendel en faveur de l’hérédité particulaire, 2) la naissance de la
théorie chromosomique de l’hérédité
Plan cohérent et apparent
I/ Les résultats obtenus par Mendel attestent d’une hérédité particulaire
Doc.1 : Monohybridisme pour l’aspect de la graine de pois : [L] X [r] (souches pures)
Barème
0,25pt
0,25pt
2,5pts
1er croisement :
On obtient 100% de graines « lisse »
 Le phénotype obtenu en F1 n’est pas un phénotype intermédiaire comme le suggère la théorie de
l’hérédité par mélange : Il n’y a pas eu de mélange des « facteurs héréditaires » : l’un s’exprimer
(dominant) et pas l’autre. (loi d’uniformité des hybrides ou 1ere loi de Mendel)
2ème croisement :

pas de fusion de caractère chez les hybrides F1 : les deux caractères persistent (A et a) : et sont
transmis aux descendants de manière séparée. Il conçoit que chaque trait est représenté par un
"support" concrètement transmis à la descendance, qu'il appelle "facteur": c'est le concept
d'hérédité particulaire

Pour interpréter ces résultats, Mendel émet l’hypothèse d’une disjonction des « facteurs
héréditaires » lors de la formation des gamètes. (2ème loi de Mendel)
Gamètes de la F1
A
A
A/A
a
A /a
a
A/a
a/a
3ème croisement : l’autofécondation des graines lisses permet 2 croisements :
L/L * L/L => 100 % L/L, (1/3 des croisements)
L/l * L/l => ¾ de L/l et ¼ de L/L (2/3 des croisements)
 Les graines lisses de la F2 sont constitués de 2 types de graines : AA et Aa dans des proportions
de 1/3 de AA et 2/3 de Aa, ce qui est conforme aux prédictions de Mendel.
Bilan : Les caractères ou facteurs héréditaires décrits par Mendel sont transmis de manière
indépendante lors de la formation des gamètes, c’est à dire que chaque caractère est déterminé par
deux informations qui se comportent comme des particules indépendantes.
II/ Les caractères mendeliens sont portés par des chromosomes
2.25 pts
Doc2 : Exp de Boveri
Exp1 : lorsque les larves possèdent 36 chromosomes, le développement est normal. (exp témoin, le fait
de séparer les cellules au stade 4 cellules ne posent pas de problème)
Exp2 : Toutes les larves meurent :
=> le nombre de chromosome est important
=> l’assortiment des chromosomes est important
C/C : La survie dépend d’une combinaison particulière de chromosome : chromosome de qualité
inégale. Role important des chromosomes dans l’hérédité.
Lien doc1/doc2 :
Nombre de chro dépend du nombre de spermato => chro apporté par cellules sexuelles comme
particule mendéliennes.
Doc 3 : travaux de Sutton
Lors de la formation des gamètes, on passe d’un stade à 11 paires de chromosomes + chro X (23 chro)
à un stade plus tardif (métaphase 2ème division) avec 11 chromosomes + chro X soit 12 chro.
 Nombre de chro est divisé par 2 lors de la formation des gamètes
Lien doc 1/doc3 :
Les chromosomes se comportent comme les caractères mendelliens : ils formaient des paires qui se
disjoignent lors de la formation des gamètes.
Conclusion
Mendel a ainsi réfuté la théorie de l’hérédité par mélange par l’étude de la F1, et mis en évidence
l’hérédité particulaire par l’étude de F2 et F3 avec ségrégation indépendante des facteurs héréditaires
lors de la formation des gamètes. Les travaux de Sutton et Boveri plaident pour une théorie
chromosomique de l’hérédité.
0,5pt