Cours de SVT 2023 TD2 Chapitre 6 : Reproduction sexuée et brassage génétique

« Cours de SVT 2023 TD2 Chapitre 6 : Reproduction sexuée et brassage génétique Objectif terminal : Expliquer les mécanismes à l’origine de la diversité des individus. Pré requis : Reproduction sexuée, clonage et reproduction asexuée, méiose, fécondation, gamètes, ADN, gène et allèles, génotype et phénotype. Problématique : Les individus issus des mitoses successives d’une cellule mère comme les bactéries et les levures sont tous identiques car ils ont reçu la totalité du bagage chromosomique de ce parent unique : c’est la reproduction asexuée et ces individus fils constituent un clone.

Cependant dans la reproduction sexuée, chaque descendant hérite d’un assortiment unique de gènes pour moitié d’origine paternelle et pour moitié d’origine maternelle, du fait que la méiose et la fécondation réalisent une recombinaison des différents gènes : c’est le brassage génétique. Ce brassage attribue à chaque descendant une combinaison originale unique en son genre et lui confère des caractères apparents (phénotype) particulier. Comment les allèles d’un gène interviennent-ils pour donner le phénotype dans les cellules haploïdes et les diploïdes ? Quels sont les brassages génétiques qui se déroulent au cours de la méiose et de la fécondation ? Bilan de l’activité 1 : Chez les haploïdes comme Sordaria, une cellule haploïde ne reçoit qu’un seul chromosome homologue de chaque paire et ne possède donc qu’une seule version ou allèle de chaque gène.

S’il est fonctionnel, celui-ci va gouverner à lui seul la réalisation d’un caractère apparent donné appelé phénotype et cet allèle responsable détermine le génotype. Chez les diploïdes, toutes les cellules diploïdes issues des mitoses successives de la cellule œuf possèdent des paires de chromosomes homologues, l’un d’origine maternelle et l’autre d’origine paternelle.

Chaque gène est donc représenté dans le génome par deux allèles situés au même emplacement ou locus sur les deux chromosomes homologues. Pour un gène donné, si les deux allèles sont différents l’individu est dit hétérozygote, par contre si ces deux allèles sont identiques l’individu est dit homozygote. Les gènes des diploïdes sont polymorphes et nombreux sur un chromosome, exemple pour l’homme, on retient le nombre de 3000 à 3500 gènes portés par les 23 paires de chromosomes soit une moyenne de 1300 à 1500 gènes par chromosome, ceci en rapport avec la taille de celui-ci. La relation entre le génotype et le phénotype est complexe car les deux allèles sont susceptibles d’intervenir dans le phénotype.

Plusieurs cas se posent :  Pour les homozygotes : le phénotype correspond évidemment à allèle doublement présent.  Pour les hétérozygotes : on observe aussi plusieurs cas : 1- Le phénotype résulte de l’expression d’un seul des deux allèles avec ressemblance du phénotype de l’individu homozygote possédant cet allèle en double exemplaire.

Dans ce cas on parle de dominance et cet allèle est dit dominant.

L’autre allèle masqué est qualifié de récessif et ne peut s’exprimer que s’il est en double exemplaire. 2- Le phénotype résulte de l’expression des deux allèles intervenant à part égale, dans ce cas on parle de codominance et ces deux allèles sont dits dominants. 3- Le phénotype résulte de l’expression d’un seul des deux allèles pour donner un phénotype intermédiaire avec un caractère moins prononcé chez l’hétérozygote que chez un individu homozygote possédant ces deux allèles actifs, dans ce cas on parle de dominance incomplète.

Exemple, le phénotype rose des belles de nuit RB résulte de la dominance incomplète de l’allèle R associé à allèle B 1 Cours de SVT 2023 TD2 Bilan de l’activité 2a : Le Brassage inter chromosomique est un mécanisme à l’origine d’une nouvelle répartition d’allèles qui consiste en une nouvelle recombinaison de gènes ou d’allèles d’un chromosome homologue d’une paire donnée avec d’autres gènes ou allèles d’un autre chromosome homologue d’une autre paire.

Ce brassage se déroule au cours de l’anaphase de la première division méiotique et les phénotypes obtenus du croisement test lors du brassage inter chromosomique sont équiprobables.

Cette équiprobabilité des phénotypes de la descendance confirme que les disjonctions des différentes paires de chromosomes sont des évènements indépendants et aléatoires. Le croisement test ou test cross consiste à croiser un sujet de phénotype dominant avec un individu de phénotype récessif en vue de déterminer s’il est homozygote ou hétérozygote.

Deux types de résultats peuvent être obtenus :  Si le phénotype dominant est Homozygote il ne produit qu’un type de gamète et après fécondation on obtient 100% de descendants hétérozygotes.  Si le phénotype dominant est Hétérozygote il produit de façon équiprobable deux types de gamète, les uns ayant l’allèle dominat et les autres récessif.

Après fécondation on obtient une moitié (50%) de descendants hétérozygotes et l’autre moitié (50%) de descendants homozygotes. Exemple : Etude de la transmission des allèles des gènes indépendants Les gènes sont dits indépendants lorsqu’ils sont situés sur les chromosomes différents, non homologues et situés sur des locus indépendants. Prouver l’existence d’un brassage inter chromosomique revient à démontrer une nouvelle répartition équiprobable des gènes ou allèles chez les descendants qui au départ était différents, en faisant le test- cross on obtient aussi 50% de types parentaux et 50% de types recombinés. Chez les drosophiles (2n=8), la paire de chromosome3 régit la couleur du corps : l’allèle G pour la couleur grise et l’allèle e pour la couleur noire ébène.

G domine e.

La paire de chromosome 2 intervient dans le développement des ailes.

L’allèle L assure le développement des ailes longues et v pour les ailes vestigiales.

L domine v. En réalisant le croisement test ou test cross des drosophiles du document 2a, nous observons la présence dans la descendance de quatre phénotypes équiprobables provenant de l’union du gamète récessif avec chacun des quatre gamètes équiprobables produits par l’hybride F1 testé (L//G), (L//e), (v//G), (v//e). L’interprétation chromosomique de ces 4 phénotypes réside dans la disjonction indépendante et aléatoire des deux couples d’allèles portés par des chromosomes différents.

Ce qui confirme les données d’un brassage.... »