I. Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique

Rappel : mutation (différents types, évolution), gène, allèle, chromosome,
chromatide, chromatine, mitose, dominance, récessivité, reproduction
sexuée, expression des gènes, plan d'organisation, définition espèce,
biodiversité, photosynthèse

génétique et évolution

Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique

|Programme officiel : |
|La méiose est la succession de deux divisions cellulaires précédée |
|comme toute division d'un doublement 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 une duplication 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). |
|Objectifs et mots-clés : Brassage génétique inter et intrachromosomique|
|au cours de la méiose. Diversité des gamètes. Stabilité des caryotypes.|
| |
|(Collège, seconde, première. La mitose, les mutations, les allèles. |
|Première idée de la recombinaison.) |
|Ordonner et interpréter des observations microscopiques de cellules en |
|méiose. |
|Effectuer une analyse statistique simple d'un brassage |
|interchromosomique (en analysant des produits de méiose). |
|Représenter schématiquement le déroulement de la méiose à partir d'une |
|cellule diploïde. |
|Effectuer une analyse statistique simple d'un remaniement |
|intrachromosomique (en analysant des produits de méiose) |
|Illustrer schématiquement le mécanisme du crossing-over et ses |
|conséquences génétiques. |
|Illustrer schématiquement les mécanismes expliquant certaines anomalies|
|chromosomiques. |
|Au cours de la fécondation, un gamète mâle et un gamète femelle |
|s'unissent : leur fusion conduit à un zygote. 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. |
|Objectifs et mots-clés : La fécondation est abordée à partir d'un |
|exemple choisi chez une espèce animale présentant un cycle |
|monogénétique diplophasique. |
|(Collège, seconde, première. Première idée des mécanismes de la |
|fécondation.) |
|Observer et interpréter des observations microscopiques relatives à la |
|fécondation. |
|Réaliser une analyse statistique simple des résultats d'une fécondation|
| |
|Décrire schématiquement un exemple de fécondation et ses conséquences |
|génétiques. |


TP1, 2 et 3
Vous devez savoir :
|Définitions|génotype, phénotype, reproduction sexuée, cycle de |
| : |développement |
| |mitose (voir 1S), méiose, fécondation, zygote, cellule-?uf,|
| |un gamète |
| |cellule diploïde / cellule haploïde |
| | |
| |génome, gène, allèle, caryotype, un chromosome, une |
| |chromatide, chromosomes homologues, allèle dominant / |
| |récessif/ codominant, hétérozygote/homozygote |
| | |
| |brassage intrachromosomique, brassage interchromosomique, |
| |appariement, crossing over et crossing-over inégal, |
| |chiasma, phénotypes parentaux et phénotypes recombinés |
| |réplication (mécanisme permettant la conservation de |
| |l'information génétique, voir 1S) |
| |croisement-test (ou test-cross en anglais), lignée pure |
| | |
| |anomalies de la méiose : trisomie / monosomie/duplication |
| |de gène par crossing-over inégal |
| | |
| |famille multigénique, mutation/duplication/translocation |
|Savoir |les deux phases clés de la reproduction sexuée (méiose et |
|nommer |fécondation) |
| |le comportement des chromosomes lors de la méiose |
| |un mécanisme créateur d'allèles (mutation, revoir les |
| |conséquences des mutations de l'ADN sur la synthèse des |
| |protéines vues en 1S) |
| |deux mécanismes mélangeant les allèles (brassage inter et |
| |intra-chromosomique) |
| |des anomalies pouvant survenir lors de la méiose |
| |(modification du nombre de gènes et du nombre de |
| |chromosomes) |
|Savoir |l'évolution de la quantité d'ADN au cours de la méiose et |
|expliquer |de la fécondation en liaison avec le comportement des |
| |chromosomes |
| |le maintien du nombre de chromosomes d'une génération à une|
| |autre. |
| |le brassage intra et interchromosomique lors de la |
| |formation des gamètes en relation avec le déroulement de la|
| |méiose |
| |l'unicité génétique de chaque zygote, unicité résultant des|
| |brassages chromosomiques ayant lieu lors des deux phases |
| |la diversité génétique immense des zygotes |
| |l'apparition d'anomalies chromosomiques |
| |l'intérêt de faire un croisement-test. |
| |le mécanisme de duplication de gène |
| |le lien entre diversification du vivant et duplication de |
| |gènes |
|Schémas |la duplication (pasage de chromosomes à une chromatide à |
| |des chromosomes à deux chromatides) |
| |le comportement des chromosomes lors de la méiose et de la |
| |fécondation (portant des allèles de gènes) |
| |le comportement des chromosomes lors de la mitose (1S) |
| |l'évolution de la quantité d'ADN par cellule lors de la |
| |méiose et la mitose (graphique) |
| |une cellule à l'état diploïde ou haploïde avec un nombre |
| |donné de chromosomes |
| |le mécanisme de crossing over (normaux ou inégaux) |
| |un échiquier de croisement |
| |les mécanismes expliquant des anomalies chromosomiques |
| |l'histoire évolutive d'une famille multigénique |
|Savoirs |d'ordonner et interpréter des observations microscopiques |
|faires |de cellules en méiose ou fécondation |
| |décrire un génotype, un phénotype en respectant les |
| |conventions d'écriture |
| |savoir écrire le génotype lors de l'étude de la |
| |transmission de deux gènes liés ou indépendants |
| |rédiger correctement l'explication de résultats de |
| |croisement (voir correction des exercices de génétique) |
| |de construire un échiquier de croisement |
| |de donner des exemples de symbioses et savoir les présenter|
| |(mycorhizes, lichen, nodosités des légumineuses ou coraux) |
| |et expliquer en quoi elle participe à la diversification du|
| |vivant |
| |des exemples de transmission de nouveaux comportements |
| |transmis sans modification du génotype (le chant des |
| |oiseaux ou les comportements chez les Macaques ou les |
| |mésanges...) en expliquant leur intérêt évolutif. |


Diversification génétique et diversification des êtres vivants

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