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Exercices de type 1
Sujet 1
Nous sommes tous uniques, et d’un point de vue biologique, cela est dû à la diversification génétique.
Montrez comment les différents mécanismes du brassage génétique au cours de la reproduction sexuée permettent de produire des génotypes qui diffèrent des génotypes parentaux à chaque génération.
On considère la descendance, sur deux générations, de deux parents homozygotes pour deux couples d’allèles indépendants.
On précisera les génotypes produits à chaque génération.
Correction
Sujet 2
La diversification du vivant
La diversité génétique des individus s’explique pour partie par la diversité des gamètes. Les brassages inter et intrachromosomiques créent de nouvelles combinaisons alléliques et la fécondation accentue la diversité. Mais des mécanismes peuvent aussi enrichir le génome sans l’intervention de la reproduction sexuée.
Présenter les différents mécanismes qui contribuent à la diversité génétique des individus.
Vous rédigerez un texte structuré et argumenté, accompagné de schémas.
Pour la méiose, vous prendrez une cellule à 2n = 4 de génotype (A b// a B ; C//C).
Correction
Nous (êtres humains) sommes tous différents les uns des autres, sauf, peut-être, les vrais jumeaux. Or, chacun d’entre nous est issu d’une cellule oeuf résultant de la fécondation d’un ovule et d’un spermatozoïde. Comment la diversité des individus est-elle assurée par les mécanismes de la reproduction sexuée ou même sans sans cette dernière ?
I. La diversification génétique grâce à la reproduction sexuée.
A. Brassages inter et intrachromosomique lors de la méiose
1) Brassage interchromosomique lors de la méiose
2) Brassage intrachromosomique lors de la méiose
B. Accentuation de la diversité par la fécondation
échiquier de croisement des gamètes
C. Accidents génétiques et évolution
1) Méiose anormale et trisomie/monosomie
2) Crossing-over inégal et familles multigéniques (opsines)
II. La diversification génétique sans intervention de la reproduction sexuée
A. Les transferts horizontaux de gènes
1) Découverte chez les bactéries
2) Impact des transferts horizontaux (ex de la syncytine)
B. Les endosymbioses
1) Bactéries devenues mitochondries et chloroplastes
2) Une limace photosynthétique
La diversité des individus est donc assurée par des mécanismes liés à la méiose (brassages) et la fécondation mais aussi à des mécanismes non liés à la reproduction que sont les transferts horizontaux et les endosymbioses. En plus de ces mécanismes, il faut ajouter les mutations, qui, si elles touchent des gènes du développement par exemple, peuvent avoir des conséquences très importantes (mucoviscidose pour une seule substitution).
Sujet 3
Le caryotype est caractéristique de chaque espèce.
Expliquez comment la méiose et la fécondation participent à la stabilité du caryotype au cours de la reproduction sexuée.
Votre exposé sera accompagné de schémas en choisissant le caryotype 2n = 4.
> quelle problématique ?
> quel(s) brassage(s) à traiter ?
> fécondation à traiter ?
> Comment la méiose et la fécondation se complètent et mènent à la stabilité du caryotype ?
Pas de brassage, on veut montrer la stabilité.
La fécondation est bien sûr à traiter.
Sujet 4
Expliquer comment la méiose permet la diversité génétique des gamètes en vous limitant au cas d'un individu hétérozygote pour deux gènes.
Vous illustrerez votre raisonnement par des schémas successifs en partant d'une cellule possédant deux paires de chromosomes.
La première paire porte le gène A (allèles A1 et A2).
La seconde paire porte le gène B (allèles B1 et B2). Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré et une conclusion.
> quelle problématique ?
> quel(s) brassage(s) à traiter ?
> fécondation à traiter ?
> Comment la méiose permet la diversité génétique ?
> Seulement du brassage interchromosomique car les gènes sont indépendants (2 paires de chromosomes).
> Pas de fécondation car c'est la méiose qui nous intéresse ici.
Sujet 5
La reproduction sexuée est source de diversité génétique.
Justifier cette affirmation en considérant le brassage allélique induit dans cet exemple.
Votre raisonnement sera illustré par des schémas successifs en partant d’une cellule présentant une paire de chromosomes portant le gène A avec les allèles A et a ainsi que le gène B avec les allèles B et b.
L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion.
> quelle problématique ?
> quel(s) brassage(s) à traiter ?
> fécondation à traiter ?
> Comment la reproduction sexuée permet la diversité génétique ?
> Seulement du brassage intrachromosomique car les gènes sont liés (2 gènes sur 1 paire de chromosomes).
> Fécondation à traiter car c'est la reproduction sexuée qui nous intéresse ici.
Sujet 6
Montrer comment les crossing-over peuvent être source de diversité génétique.
Vous rédigerez un texte argumenté. On attend des arguments pour appuyer l’exposé comme des expériences, des observations, des exemples ...
Document : Les familles multigéniques.
La séquence en nucléotides de certains gènes d’un même organisme présentent de nombreuses ressemblances héritées d’un ancêtre commun.
quelle problématique ?
> Comment les crossing-over lors de la méiose permettent la diversité génétique ?
> Seulement du brassage intrachromosomique car les gènes sont liés pour que les crossing-over aient des effets.
> Pas de fécondation car c'est la méiose qui nous intéresse ici.
> traiter un exemple de famille multigénique traité en classe ou en TP (opsines, hémoglobine, CMH...)
Sujet 7
Mitose et méiose sont deux modalités de division cellulaire chez les êtres vivants.
Montrer comment les modalités de la mitose et de la méiose ont des conséquences différentes sur les populations cellulaires qui en sont issues.
Vous rédigerez un texte argumenté. On attend des arguments pour appuyer l’exposé comme des observations, des exemples...
Lister les différences entre mitose et méiose
nombre de phases (divisions) : 4/8
réplication commune
brassage qu'en méiose / maintien du patrimoine génétique en mitose
Proposition de plan
I. Conséquences sur les populations cellulaires de la mitose.
A. Une division en 4 phases
B. Une division précédée par une réplication
=> maintien du patrimoine génétique : 2n => 2n (clone)
II. Conséquences sur les populations cellulaires de la méiose.
A. Deux divisions de 4 phases
1) La division réductionnelle : 2n => n
2) La division équationnelle : n => n
B. Deux brassages génétiques
1) Brassage interchromosomique par séparation aléatoire des homologues.
2) Brassage intrachromosomique par crossing-over
=> gamètes tous différents
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