Des mécanismes de diversification génétique

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Génétique et évolution
Type : Restitution des connaissances | Année : 2018 | Académie : Pondichéry


Pondichéry • Mai 2018

restitution des connaissances • 8 points

Des mécanismes de diversification génétique

La diversification génétique des êtres vivants s’explique notamment par la diversité des gamètes produits lors de la méiose. Au cours de celle-ci, des accidents peuvent survenir contribuant aussi à cette diversité.

 En vous appuyant sur l’exemple d’une méiose normale d’une cellule à 2n = 2 chromosomes et d’un accident de méiose conduisant à une duplication d’un gène, montrez que ces mécanismes sont à l’origine de la diversité génétique des gamètes.

Remarque : la paire de chromosomes homologues sera porteuse d’un gène A (avec les allèles a1 et a2) et d’un gène B (avec les allèles b1 et b2).

Votre exposé sera structuré avec une introduction et une conclusion. Il sera accompagné de schémas.

Les clés du sujet

Comprendre le sujet

Ce sujet sur la diversité des gamètes produits lors de la méiose, bien que classique, présente une double originalité :

Envisager la méiose chez une espèce où 2n = 2, donc où le caryotype ne possède qu’une seule paire de chromosomes homologues. De fait, il ne peut y avoir de brassage interchromosomique. Il s’agit donc de traiter le brassage intrachromosomique, c’est-à-dire le brassage des allèles de deux gènes situés sur le même chromosome. Il faut schématiser dès l’introduction la localisation des allèles sur la paire de chromosomes.

Développer une diversité génétique engendrée non pas par un brassage d’allèles, mais par la duplication d’un allèle d’un gène dans une cellule issue de la méiose.

Deux méioses sont donc à prendre en compte, l’une normale pour le brassage des allèles des gènes, l’autre qualifiée d’anormale (accident de méiose) pour la duplication d’un allèle.

Au cours de la prophase de la première division d’une méiose qualifiée de normale, il y a toujours au moins un crossing-over sur une paire de chromosomes homologues. Si l’on considère les allèles de deux gènes, il faut que le crossing-over soit situé entre les loci des deux gènes pour faire apparaître la diversité génétique. Il est donc inutile de décrire une méiose sans crossing-over. Une telle méiose serait d’ailleurs anormale ! Ce qui change entre les diverses méioses, c’est la position des crossing-over.

L’accident de méiose qui conduit à la duplication d’un allèle d’un gène affecte aussi la localisation du crossing-over. On parle de crossing-over inégal. C’est un crossing-over qui est localisé près d’un gène mais qui affecte de façon différente les chromatides impliquées.

Mobiliser ses connaissances

La méiose est la succession de deux divisions précédée d’un doublement de la quantité d’ADN. Elle produit quatre cellules haploïdes à partir d’une cellule diploïde.

Au cours de la méiose, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over) se produisent entre chromosomes homologues d’une même paire.

Des anomalies peuvent se produire. Un crossing-over inégal aboutit parfois à une duplication de gène.