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Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique e

Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 1/20 Le brassage génétique et la diversité génétique Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 2/20 Le brassage génétique et la diversité génétique I La méiose, le brassage génétique et le génotype A Le fonctionnement de la méiose 1. Généralités La méiose est la succession d'une division réductionnelle et d'une division équationnelle, ce qui permet chez l'Homme la formation des gamètes ( ). Il y a de ce fait le passage d'une cellule diploïde (2n) à quatre cellules haploïdes (n). La méiose est précédée d'une phase S qui permet la réplication de l'ADN. De ce fait, en début de méiose, la cellule humaine est formée de 46 chromosomes à deux chromatides. Les deux chromatides sœurs sont strictement identiques. n = 23 Schématisation d'une paire de chromosomes homologues 2. La première division de méiose ou division réductionnelle La première division de méiose se découpe en quatre phases et permet la réduction du nombre de chromosomes : La prophase 1 : les chromosomes bichromatidiens homologues se condensent et vont s'associer pour former des tétrades ou bivalents. La métaphase 1 : les paires de chromosomes bichromatidiens vont se répartir de part et d'autre de la plaque équatoriale. L'anaphase 1 : les chromosomes vont se séparer et chacun va migrer aux pôles de la cellule. La télophase 1 : les lots haploïdes de chromosomes bichromatidiens vont se retrouver aux pôles de la cellule. Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 3/20 Le brassage génétique et la diversité génétique Les étapes de la première division de méiose 3. La deuxième division de méiose ou division équationnelle Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 4/20 Le brassage génétique et la diversité génétique La deuxième division de méiose se découpe en quatre phases et permet de maintenir le nombre de chromosomes dans chacune des cellules, mais avec des chromosomes à une seule chromatide. La prophase 2 : les chromosomes se condensent et aucun appariement particulier ne se réalise. La métaphase 2 : les chromosomes bichromatidiens vont se répartir le long de la plaque équatoriale. L'anaphase 2 : les chromatides sœurs vont se séparer et chacune va migrer aux pôles de la cellule La télophase 2 : les lots haploïdes vont se retrouver aux pôles de la cellule, ce qui permet de former quatre cellules haploïdes formées par des chromosomes monochromatidiens. Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 5/20 Le brassage génétique et la diversité génétique Les étapes de la seconde division de méiose B Le brassage génétique au cours de la méiose 1. Le brassage intrachromosomique Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 6/20 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage intrachromosomique se déroule lors de la prophase 1 au sein des bivalents. Les chromatides des deux chromosomes homologues vont échanger un fragment chromosomique au niveau de points de contact que sont les chiasmas. Ce processus se nomme le crossing-over ou enjambement. Le fonctionnement du crossing-over 2. Le brassage interchromosomique Le brassage interchromosomique se déroule lors de la disposition des chromosomes lors de la métaphase de première division de méiose et se concrétise lors de l'anaphase 1. La disposition des chromosomes homologues se fait au hasard de part et d'autre de la plaque équatoriale, ce qui permet la formation de gamètes différents. Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 7/20 Le brassage génétique et la diversité génétique La diversité des gamètes induite par le brassage interchromosomique C La localisation des gènes sur les chromosomes On distingue deux cas de disposition des gènes sur les chromosomes : les gènes liés (c'est-à-dire présents sur la même paire de chromosomes) et les gènes non liés (présents sur des paires distinctes de chromosomes). Pour des gènes liés, lors de la méiose, il y a formation de quatre types de gamètes ayant une information génétique différente. On note que les génotypes majoritaires sont (AB) et (ab) et que les génotypes minoritaires sont (Ab) et (a,B) Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 8/20 Le brassage génétique et la diversité génétique La formation de gamètes avec des gènes liés Pour des gènes non liés, lors de la méiose, il y a aussi formation de quatre types de gamètes ayant une information génétique différente, mais tous les quatre sont équiprobables. Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 9/20 Le brassage génétique et la diversité génétique La formation des gamètes avec des gènes non liés Dans certains cas, on ne connaît pas la position des deux gènes (gènes liés ou non). En réalisant une fécondation avec un croisement test et en étudiant la proportion des phénotypes obtenus, il est possible de localiser les gènes car la proportion des phénotypes potentiellement obtenus sera différente : Si les gènes sont non liés, il y aura équiprobabilité des phénotypes. Si les gènes sont liés, il y aura une majorité de phénotypes parentaux et une minorité de phénotypes recombinés. Croisement test pour des gènes non liés Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 10/20 Le brassage génétique et la diversité génétique Croisement test pour des gènes liés Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 11/20 Le brassage génétique et la diversité génétique II La création de diversité A La fécondation, facteur de diversité La fécondation est la rencontre entre un gamète mâle et un gamète femelle. Le brassage intrachromosomique et le brassage interchromosomique permettent d'augmenter le nombre de gamètes différents que l'Homme peut former. Si l'on prend en compte seulement le brassage interchromosomique, le nombre de gamètes différents est de , c'est-à-dire pour l'Homme . Il est de ce fait possible de former zygotes différents. La rencontre des gamètes se faisant au hasard (chaque individu possédant un génotype particulier), la rencontre des deux gamètes haploïdes permet de former des individus avec de nouveaux phénotypes. Il est possible de réaliser un échiquier de croisement pour connaître les différents génotypes des individus formés par la rencontre entre les gamètes. L'étude de la dominance ou de la récessivité des allèles permet de connaître ensuite le phénotype. 2n 223 246 L'accroissement de la diversité par la fécondation B Les accidents au cours de la méiose 1. Les crossing-over inégaux Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 12/20 Le brassage génétique et la diversité génétique Les crossing-over inégaux (ou enjambements) sont à l'origine de la diversi}cation du génome. Lors de ces enjambements, un chromosome peut accueillir un fragment identique de son chromosome homologue. Au cours de l'évolution, cette copie peut subir des modi}cations, c'est ce qui est à l'origine des familles multigéniques. Les crossing-over inégaux 2. La non-disjonction des chromosomes Une non-disjonction de chromosomes peut se dérouler soit en anaphase 1, soit en anaphase 2. Pour l'anaphase 1, les gamètes formés auront soit un chromosome en trop, soit un chromosome en moins, ce qui sera à l'origine d'individus trisomiques ou monosomiques si le gamète formé est utilisé pour la fécondation. Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 13/20 Le brassage génétique et la diversité génétique Schématisation d'une non-disjonction en anaphase 1 Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de la vie et de la terre Kartable.fr 14/20 Le brassage génétique et la diversité génétique Pour l'anaphase 2, les gamètes formés auront soit un chromosome en trop, soit un chromosome en moins, ce qui sera à l'origine dans certains cas d'individus trisomiques ou monosomiques. Thème 1 Le brassage génétique et la diversité génétique Le brassage génétique et la diversité génétique Terminale S Sciences de uploads/Litterature/ svt-brassage.pdf