Génétique et évolution 

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En métaphase 1, chaque chromosome prend une des 2 positions possibles par rapport au plan équatorial. Enanaphase 1, les chromosomes homologues migrent au hasard de façon opposée vers un pôle de la cellule donc la répartition de chaque paire est indépendante : c’est lebrassage interchromosomique.

La répartition des chromosomes de chaque paire étant aléatoire le nombre de type de gamètes différentsproduit par méiose par le brassage interchromosomique est de 2 puissance n qui représente le nombre de chromosomes haploïdes : chez l’homme c’est 2 puissance 23 (= 190 000 000 000).

- Si les résultats du croisement test-cross donne25%-25%-25%-25% alors les 2 gènes sontindépendants.

- Si les résultats sont 50%-50% alors les 2 gènes sont liés sans crossing-over.

- Si les phénotypes recombinés sont inférieurs(proche de 10%) aux parentaux alors les gènes sont liés avec crossing-over.

Remarque : 223 gamètes possibles en théorie donc 8 millions mais beaucoup plus avec les remaniements ! Donc diversité quasi infini de possibilité pour le zygote.

IV - Le brassage génétique au cours de la fécondation :

Définition : c’est la fusion de deux cellules reproductrices haploïdes.

Chez les mammifères il y a fusion de vrais gamètes (cellules spécialisées et différenciées pour la reproduction) puis fusion des noyaux.

Il n’y a pénétration que d’un seul et unique spermatozoïde dans l’ovocyte car une membrane empêche la pénétration de plusieurs dès que un est passé : on obtient une cellule-œuf ou zygote.

Il y a donc retour à la diploïdie et maintien du nombre de chromosomes caractéristique de chaque espèce.

→ Faire un échiquier de croisement au tableau avec 2 gènes et 4 allèles !

La fécondation est la rencontre aléatoire de 2 gamètes génétiquement différents produit lors de méiose. Une grande combinaison est donc possible pour le génotype de la cellule œuf. Elle amplifie la diversitéen créant des individus génétiquement originaux (sauf pour les vrais jumeaux).

Au cours de la fécondation, un gamète mâle et un gamète femelle s'unissent : leur fusion conduit à unzygote. La diversité génétique potentielle des zygotes est immense. Chaque zygote contient une combinaison unique et nouvelle d'allèles. Seule une fraction de ces zygotes est viable et se développe.

V - Des perturbations dans le déroulement de la méiose :

TPIA2 : Brassage génétique et anomalies de méiose, sources de la diversité du vivant

Corrigé >>> Q6

Test (chapitre IA1) : 15 minutes

Fin de correction du TPIA3

1- Des caryotypes différents :

Un mouvement anormal de chromosomes produit une cellule présentant un nombre inhabituel de chromosomes.

L’existence d’anomalies chromosomiques chez l’Homme :

- la trisomie 21 : 3 chromosomes 21 au lieu de 2.

- les trisomies 13, 18, 21, XXY.

- les monosomies : un seul chromosome au lieu de 2 (monosomie X...).

Certaines anomalies sont viables, d’autres non.

L’origine de ces anomalies provient de la « non disjonction » d’une paire de chromosomes surtout enanaphase 1 de la méiose ou de la « non séparation » des chromatides en anaphase 2.

2- De nouveaux gènes :

Des anomalies peuvent survenir. Un crossing-over inégalaboutit parfois à une duplication de gène.

Il peut y avoir des appariements incorrects de chromosomes homologues en prophase 1, ils peuvent subir des crossing-over inégaux, donc un des chromosomes a un gain d’ADN et l’autre une perte : ce mécanisme est donc à l’origine de duplication de gènes(deux fois le même gène sur la chromatide).

Ces mécanismes, souvent sources de troubles, sont aussi parfois sources de diversification du vivant (par exemple à l'origine des familles multigéniques).

Chez les organismes à reproduction sexuée, une phase haploïde (n) et une phase diploïde (2n) alternent. Laméiose permet de passer de la phase diploïde à la phase haploïde alors que la fécondation permet le retour à la diploïdie.

La méiose et la fécondation participent donc à lastabilité de l’espèce. Les brassages génétiques durant la méiose sont amplifiés lors de la fécondation etdonnent des individus tous uniques au niveau génétique.

Des perturbations dans la répartition des chromosomes lors de la méiose conduisent à des anomalies du nombre de chromosomes et sont également sourced’innovation génétique et d’évolution.

La méiose est la succession de deux divisions cellulaires précédée comme toute division d'undoublement de la quantité d'ADN (réplication). Dans son schéma général, elle produit quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde.

Au cours de la méiose, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambement) se produisent entre chromosomes homologues d'une même paire.

Les chromosomes ainsi remaniés subissent un brassage interchromosomique résultant de la migration aléatoire des chromosomes homologues lors de la 1ère division de méiose. Une diversité potentiellement infinie de gamètes est ainsi produite.

Des anomalies peuvent survenir.

Un crossing-over inégal aboutit parfois à uneduplication de gène.

Un mouvement anormal de chromosomes produit une cellule présentant un nombre inhabituel de chromosomes.

Ces mécanismes, souvent sources de troubles, sont aussi parfois sources de diversification du vivant (par exemple à l'origine des familles multigéniques).

+ Schéma bilan

TERMINALE S - Thème I - Partie IA –