Bac Blanc Noel 2007 - CORRIGÉ DU SUJET 1

Lycée Louis Pasteur, Décembre 2007
TS SVT Obligatoire
BAC BLANC
CORRIGÉ DU SUJET 1
Brassage génétique au cours de la méiose
La reproduction sexuée est une « machine à faire du différent »…
Justifiez cette affirmation en considérant le brassage allélique induit uniquement par la méiose.
Vous vous limiterez à trois gènes situés sur deux paires de chromosomes, en utilisant les couples d’allèles A, a ; B, b ; D, d.
Votre exposé sera structuré et illustré de schémas judicieusement choisis, annotés et commentés.
Comprendre le sujet :
• Sujet classique limité à la formation des gamètes donc à ne pas confondre, comme pourrait y
pousser la 1ère phrase du sujet, avec des sujets proches portant sur le brassage au cours de la
reproduction sexuée impliquant méiose et fécondation. Ici, seuls les brassages intra- et
interchromosomiques au cours de la méiose sont à aborder.
• Le choix de 3 gènes pour 2 paires de chromosomes implique que 2 d’entre eux sont liés, portés par
le même chromosome, le 3ème étant situé sur l’autre paire.
• Insister sur le fait que chaque méiose est unique et que tous les types de gamètes ne peuvent
résulter d’une seule méiose.
Mobiliser ses connaissances :
• Méiose et fécondation participent à la stabilité de l’espèce. La méiose assure le passage de la
phase diploïde à la phase haploïde. Elle suit une phase de réplication de l’ADN et se compose
de 2 divisions successives, la 2ème n’étant pas précédée d’une duplication des chromosomes. Ces 2
divisions conduisent, à partir d’une cellule mère diploïde (2n chromosomes), à 4 cellules
filles haploïdes, les gamètes (n chromosomes).
• Méiose et fécondation sont à l’origine du brassage génétique. Lors de la méiose se produisent les
brassages intra- puis interchromosomiques :
o Le brassage intrachromosomique, ou recombinaison homologue par crossing-over, a lieu
entre chromosome homologues appariés lors de la prophase de la 1ère division de méiose.
o Le brassage interchromosomique est dû à la migration indépendante, aléatoire, des
chromosomes homologues de chaque paire lors de l’anaphase de la 1ère division. Il concerne
donc des chromosomes remaniés par le brassage intrachromosomique qui l’a précédé.
Attention ! Devoir long à rédiger surtout à cause des schémas exigés qui sont relativement complexes. Il
faut donc essayer de réduire le texte écrit en s’appuyant sur les schémas : texte et schémas ne doivent
pas faire doublon !
INTRODUCTION
Méiose et fécondation sont les phénomènes
fondamentaux de la reproduction sexuée chez de
très nombreux êtres vivants. Chez les animaux la
méiose a lieu lors de la gamétogénèse ; à partit
d’une cellule diploïde (2n chromosomes), elle
aboutit, à la suite de deux divisions successives,
à quatre cellules haploïdes (n chromosomes),
futurs gamètes.
Lors du déroulement de la méiose, un brassage
génétique important se produit et il conduit à des
cellules génétiquement différentes. Nous allons
étudier les mécanismes à l’origine du brassage
allélique en considérant les méioses subies par
des cellules hétérozygotes pour 3 gènes dont la
localisation chromosomique est fournie par la
figure 1. Toutes les cellules subissant la méiose
ont le même génotype.
Nous étudierons le brassage allélique de façon chronologique : d’abord le brassage intrachromosomique
qui se produit au cours de la prophase de la première division de méiose, puis le brassage
interchromosomique qui a lieu au cours de l’anaphase de cette même division.
Partie 1 : le brassage intrachromosomique
Il se produit au cours de la première division de
la méiose. Il ne concerne que les gènes situés sur
le même chromosome. Aussi pour l’illustrer, nous
allons considérer uniquement la paire de
chromosome où sont localisés deux gènes « a »
et « b » avec les allèles A et B sur un même
chromosome de la paire d’homologue considérée
et les allèles a et b sur l’autre chromosome de
cette même paire.
Au cours de la prophase, il y a au niveau des
chiasmas, des échanges de fragments entre
chromatides homologues des chromosomes
appariés (figure 2). Si cet échange a lieu entre
les loci des deux gènes, il aboutit à de nouvelles
associations des allèles des deux gènes sur les
chromatides remaniées.
La recombinaison génétique pour 2 gènes
considérés A et B ne se produit que si un
crossing-over est localisé entre les loci de ces
gènes. Des chromosomes remaniés naissent donc
à chaque méiose avec ou sans recombinaison des
allèles des gènes liés considérés.
Partie 2 : le brassage interchromosomique
Il concerne les gènes situés sur 2 chromosomes différents. Il est dû au comportement indépendant des
paires de chromosomes homologues durant la métaphase-anaphase de la première division de méiose.
Les chromosomes d’une paire se placent de manière aléatoire de part et d’autre de l’équateur de la
cellule de façon indépendante par rapport à l’autre paire.
En considérant les résultats de plusieurs méioses, et en ne considérant que ces 2 paires de
chromosomes, il y a 4 types de cellules génétiquement différentes qui résultent du brassage
interchromosomique.
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Partie 3 : brassages intra- et interchromosomiques
Les brassages intra et interchromosomiques ne sont pas exclusifs l’un de l’autre. Au contraire le
brassage interchromosomique intervient sur des chromosomes remaniés par le brassage
intrachromosomique (figure 4).
En ne tenant compte que de ces trois gènes, les brassages alléliques intra et interchromosomiques
conduisent à 8 types de cellules génétiquement différentes à partir de cellules ayant toutes le même
génotype. La méiose est donc bien « une machine à faire du différent ».
CONCLUSION
Cet exemple illustre comment le brassage intrachromosomique et le brassage interchromosomique
intervenant au cours des méioses conduisent à des cellules possédant des associations d’allèles de gènes
différentes, donc génétiquement différentes.
Si on considère non plus deux paires de chromosomes mais 23 paires et les 36.000 gènes (cas de
l’espèce humaine), le nombre de combinaisons devient considérable. Chaque cellule issue de la méiose
est génétiquement différente de toutes les autres.
Ce brassage des gènes au cours de la méiose sera amplifié par la rencontre au hasard des différents
types de gamètes au cours de la fécondation.
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