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13 février 2013 3 13 /02 /février /2013 19:51

Correction Bac Blanc

 

 Question de synthèse :

"La diversité du vivant a pour origine de nombreux mécanismes dont certains sont d’origine génétique."

En prenant comme exemple la transmission de deux gènes liés, montrez comment lors de la méiose il peut s’effectuer un brassage de l’information génétique. Votre exposé sera accompagné de schémas.

  

Introduction (en 3 temps) :

             La méiose est une division cellulaire particulière des cellules reproductrices. Elle est composée d'une division réductionnelle suivie d'une division équationnelle et permet la production de gamètes.

            Comment le brassage génétique, nécessaire à la diversité du vivant, s'effectue-t-il lors de la méiose ?

            Nous verrons que ce brassage en deux étapes : un brassage intrachromosomique suivi d'un brassage interchromosomique, permet la création de gamètes aux combinaisons alléliques très variées.

  

I – Le brassage intrachromosomique :

 

Pendant la prophase 1, qui peut durer plusieurs jours, les chromosomes homologues s'accolent sous forme de tétrades, et entrecroisent leurs chromatides : on parle d'appariement. Dans le cas de gènes liés (loci sur le même chromosome), la position de certains allèles peut alors s'inverser.

 

Schéma 1 : La cellule initiale en prophase I (chiasmas) + résultat du crossing-over

 

Rmq : Il faut montrer un crossing-over entre deux chromosomes portant deux gènes ayant chacun deux allèles : A et a, C et c (gènes liés). Attention à bien placer le même allèle de chaque gène sur les deux chromatides d'un même chromosome. Les loci doivent être situés au même endroit sur les deux chromosomes homologues.

 

Au niveau des chiasmas des portions de chromatides s'échangent. Des combinaisons non parentales d'allèles apparaissent sur une chromatide : les chromatides sœurs ne possèdent plus le même contenu génétique. Ce processus, appelé crossing-over (= enjambement), est non systématique et aléatoire. Pour un couple de gènes liés, la fréquence de recombinaison est d'autant plus élevée que la distance entre eux sur le chromosome est grande.

  

II – Le brassage interchromosomique :

 

En métaphase 1, les tétrades recombinées s'orientent aléatoirement par rapport à la plaque équatoriale. En anaphase 1, les deux chromosomes homologues de chaque paire se séparent. Un chromosome d'une paire donnée peut être associé avec l'un ou l'autre des chromosomes composant une seconde paire, et ceci pour les n paires. La séparation des homologues en anaphase 1 crée des assortiments chromosomiques originaux.

 

Schéma 2 : Séparation aléatoire des chromosomes homologues en anaphase I

 

Rmq : Il faut bien penser à représenter les 2 résultats possibles pour les deux paires de chromosomes afin de montrer la diversité ainsi créée.

 

Le nombre de combinaisons chromosomiques différentes possibles est de 2n. Il y a donc 8388608 combinaisons possibles pour les 23 paires de l'Homme.

 

 

Conclusion (en 2 temps) :

             Le brassage génétique qui s'effectue lors de la méiose permet donc la création de nombreux gamètes aux combinaisons alléliques très variées, générant de la diversité génétique.

La fécondation réunit ensuite aléatoirement deux gamètes parmi les millions produits. Le nombre de combinaisons pour un zygote humain est supérieur à 260 x 260 soit 1,32 x 1036. La diversité des zygotes est donc potentiellement infinie.

 

Item

Valeur

Nombre de combinaisons

Nombre total de chromosomes

23

223

Nombre moyen de gènes par chromosome

1300

223 x 1300

Hétérozygotie

6,7 %

223 x 1300 x 0,067

Fréquence moyenne des crossing-over

3 %

223 x 1300 x 0,067 x 0,03

Recombinaisons

 

≈ 260

 

Proposition de schéma à scinder afin d'illustrer chaque partie :

Brassage.jpg

 

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commentaires

web design 02/06/2014

Hi. Nicely written! I’m really impressed. I have read about the crossover between two chromosomes. Why is it so necessary to locate the loci in the same place on the two homologous chromosomes? Anyway thank you so much for sharing.

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