Doc svt

TS1 SPE SVT Correction DS4

Sujet type 1

Intro : la reproduction sexuée permet le maintien des caractéristiques spécifiques de génération en génération, mais aussi la diversité des individus au sein de l’espèce.
Comment ces deux points peuvent-ils être expliqués par l’alternance de la méiose et de la fécondation ?
Nous verrons d’abord le maintien de la stabilité de l’espèce, puis ladiversité des individus. Nous nous limiterons à une cellule à 2n=4 chromosomes, avec deux gènes indépendants et 4 allèles différents pour chaque gène.

I. La reproduction sexuée assure la stabilité des génomes de l’espèce

A. La stabilité des espèces
On appelle stabilité de l’espèce le fait qu’à chaque génération le nombre et la garniture chromosomique reste la même. L’espèce estcaractérisée par son équipement chromosomique, qui porte les gènes de l’espèce. On résume cet équipement par la formule chromosomique. Chez l’homme 2n = 46. Dans l’exemple, 2n = 4.

Schéma de la garniture chromosomique d’une espèce à 2n = 4 chromosomes
Maintenir le génome de l’espèce, c’est donc maintenir cet équipement chromosomique complet à chaque génération.

B. Le rôle de la méiose
La méiosepermet de créer les cellules haploïdes du cycle biologique de l’espèce. Elle sépare chaque paire de chromosome homologues en deux (=disjonction des homologues) afin de ne garder qu’un chromosome de chaque paire dans les cellules haploïdes (n = 23 chez l’Homme, n = 2 dans l’exemple). Ainsi chaque cellule haploïde possède un exemplaire de chaque gène de l’espèce.
C’est l’anaphase de première divisionde méiose qui permet cette disjonction.
Parfois des erreurs peuvent se produire qui sont à l’origine d’anomalies chromosomiques (trisomie 21 par exemple).

[pic]

Schéma de l’anaphase de première division de méiose

La deuxième division dépare les chromatides de chaque chromosome. Les gamètes obtenus ont donc un équipement chromosomique fait d’un exemplaire de chaque paire de chromosome,soit un jeu complet des gènes de l’espèce.

C. Le rôle de la fécondation

Au cours du cycle biologique, la fécondation réunit deux cellules haploïdes pour former une cellule oeuf diploïde. Cela permet de reformer les paires de chromosomes homologues et rétablit la ploïdie de l’espèce. La fécondation regroupe donc deux exemplaires de chaque gène de l’espèce. L’équipement chromosomique etgénique de l’espèce est donc conservé.

+ =

Gamète n = 2 gamète n = 2 cellule œuf 2n = 4

En alternant au cours des cycles biologiques, méiose et fécondation permettent donc de conserver à chaque génération l’équipement chromosomique et donc génique caractéristique de l’espèce, lui conférant ainsisa stabilité.
Voyons maintenant comment cette stabilité permet quand même une diversité des individus.

II. La reproduction assure la diversité des individus

A. La méiose permet le brassage allélique des gènes.
Nous nous limitons par énoncé au cas de deux gènes situés sur deux paires de chromosomes (gènes indépendants)
Montrons les combinaisons alléliques possibles pour un parenthétérozygote de génotype (a1/a2, b1/b2) :
La disjonction des homologues étant aléatoire, deux possibilités de méiose différentes existent :
[pic]

Au total, on obtient 4 sortes de gamètes produits par ce parent, dont les génotypes sont :
(a1, b1), (a1, b2), (a2, b1), (a2, b2), dans des proportions équiprobables (25 % chacun)
Ces 4 sortes de gamètes possèdent des combinaisons alléliquesdifférentes.

En généralisant chez l’Homme par ce mécanisme de brassage interchromosomique des gènes indépendants, on obtient 223 combinaisons alléliques différentes.

B. La fécondation amplifie le brassage allélique

La fécondation permet la rencontre aléatoire des gamètes produits par les deux parents. Dans l’exemple, les gamètes produits par le premier parent sont : (a1, b1), (a1, b2),…