🧬 SVT - Tle

SVT — Classe de terminale

Programme officiel de terminale générale (spécialité) — 19 chapitres

Sommaire du cours

Chapitre 1 — L'origine du génome des individus

I. La méiose, une division qui réduit de moitié le stock chromosomique

Définition La méiose est une succession de deux divisions cellulaires qui, à partir d'une cellule diploïde (2n chromosomes), produit quatre cellules haploïdes (n chromosomes) : les gamètes. Chez l'espèce humaine, une cellule à 2n = 46 chromosomes donne des gamètes à n = 23 chromosomes.
La double hélice d'ADN : le support de l'information transmise à chaque génération
La double hélice d'ADN : le support de l'information transmise à chaque génération.ynse from Poland — CC BY-SA 2.0 — via Wikimedia Commons
Propriété L'ADN est répliqué une seule fois, avant la méiose (phase S). La méiose I sépare les deux chromosomes homologues de chaque paire (chacun formé de deux chromatides) : c'est la division réductionnelle. La méiose II, comparable à une mitose, sépare les chromatides sœurs de chaque chromosome : c'est la division équationnelle. Au total, une cellule mère à 2n chromosomes bichromatidiens donne quatre gamètes à n chromosomes monochromatidiens.
LA MÉIOSE : DE 2n À n CHROMOSOMES cellule mère 2n (ADN répliqué) méiose I deux cellules n (bichromatidiennes) méiose II quatre gamètes n 2n = 46 chez l'être humain n = 23 dans chaque gamète 1 réplication, 2 divisions
La méiose : une réplication de l'ADN suivie de deux divisions successives, qui réduisent de moitié le nombre de chromosomes.
Expérience Établir un caryotype. Des lymphocytes sanguins sont mis en culture, stimulés pour se diviser, puis bloqués en métaphase par la colchicine, qui empêche la formation du fuseau. Les chromosomes, alors condensés et bien individualisés, sont étalés sur lame, colorés puis photographiés au microscope. Le classement des chromosomes par paires de taille et de forme décroissantes permet de vérifier le nombre 2n = 46 et de détecter d'éventuelles anomalies, comme la trisomie 21 (trois exemplaires du chromosome 21 au lieu de deux).

II. Le brassage génétique lors de la méiose

Définition Le brassage interchromosomique résulte de la répartition aléatoire et indépendante des chromosomes homologues de chaque paire dans les cellules filles, lors de la métaphase I. Le brassage intrachromosomique résulte des crossing-over : des échanges de fragments d'ADN entre chromatides homologues, au niveau de points de contact appelés chiasmas, pendant la prophase I.
Exemple Avec 23 paires de chromosomes, le seul brassage interchromosomique offre déjà 223, soit environ 8,4 millions de combinaisons chromosomiques différentes par gamète. Le crossing-over multiplie encore cette diversité, car chaque chromosome transmis peut être un assemblage inédit d'allèles maternels et paternels : la diversité des gamètes produits par un seul individu est en pratique quasi illimitée.
Propriété Un crossing-over produit des chromosomes recombinés, associant des allèles qui n'étaient pas associés chez les parents. Un croisement-test (test-cross), qui croise un individu hétérozygote pour deux gènes avec un individu homozygote récessif pour ces deux gènes, révèle ce brassage : si les gènes sont indépendants, on obtient quatre phénotypes en proportions égales ; si les gènes sont liés sur le même chromosome, les phénotypes parentaux dominent et les phénotypes recombinés, plus rares, signent la fréquence des crossing-over entre les deux loci.

III. La fécondation, un second brassage qui crée un génome unique

Définition La fécondation est la fusion d'un gamète mâle et d'un gamète femelle, chacun haploïde, qui restaure la diploïdie (2n) et forme une cellule-œuf au génome unique, combinant au hasard un lot chromosomique paternel et un lot maternel.
Exemple En combinant la diversité des gamètes des deux parents (au moins 8,4 millions de combinaisons chacun, sans compter le crossing-over), le nombre de cellules-œufs génétiquement différentes que peut produire un couple dépasse 7 × 1013. Seuls les vrais jumeaux, issus de la division précoce d'une même cellule-œuf, partagent un génome identique.
Méthode : interpréter un croisement génétique
  1. Identifie les phénotypes parentaux et de la descendance, puis détermine les relations de dominance entre allèles à partir des proportions observées.
  2. Propose les génotypes compatibles des parents, en écrivant les allèles de chaque gène sur deux lignes (un chromosome de chaque paire).
  3. Construis un échiquier de croisement représentant tous les gamètes possibles et leurs combinaisons à la fécondation.
  4. Compare les proportions attendues (par exemple 9:3:3:1 pour deux gènes indépendants, ou 1:1:1:1 pour un test-cross) aux proportions observées, et conclus sur l'indépendance ou la liaison des gènes.

Lexique

méiose
double division qui produit des gamètes haploïdes
crossing-over
échange de fragments entre chromatides homologues
brassage interchromosomique
répartition aléatoire des chromosomes homologues
cellule-œuf
cellule diploïde issue de la fécondation
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  • Chapitre 2 — La complexification des génomes : transferts horizontaux et endosymbiose
  • Chapitre 3 — L'inéluctable évolution des génomes au sein des populations
  • Chapitre 4 — D'autres mécanismes contribuent à la diversité du vivant
  • Chapitre 5 — Le temps et les roches
  • Chapitre 6 — Les traces du passé mouvementé de la Terre
  • Chapitre 7 — L'organisation fonctionnelle des plantes à fleurs
  • Chapitre 8 — La plante productrice de matière organique
  • Chapitre 9 — La reproduction de la plante
  • Chapitre 10 — La domestication des plantes
  • Chapitre 11 — Reconstituer et comprendre les variations climatiques passées
  • Chapitre 12 — Comprendre les conséquences du réchauffement climatique et les possibilités d'action
  • Chapitre 13 — Les réflexes
  • Chapitre 14 — Le cerveau, responsable des mouvements volontaires
  • Chapitre 15 — La cellule musculaire
  • Chapitre 16 — L'origine de l'ATP
  • Chapitre 17 — Le contrôle des flux de glucose
  • Chapitre 18 — L'adaptabilité de l'organisme
  • Chapitre 19 — L'organisme débordé dans ses capacités d'adaptation
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