Spé. SVT · Terminale · cours rédigé et vérifié par Claryo, conforme au Bulletin officiel
La reproduction sexuée combine deux processus qui, ensemble, assurent à la fois la stabilité du caryotype de l'espèce et la diversité génétique des individus : la méiose et la fécondation.
La méiose est une succession de deux divisions précédées d'une seule réplication de l'ADN. Elle transforme une cellule diploïde (2n chromosomes) en quatre cellules haploïdes (n chromosomes). La première division est dite réductionnelle : elle sépare les chromosomes homologues. La seconde division est équationnelle : elle sépare les chromatides sœurs, comme une mitose.
Trois sources de brassage génétique interviennent. · Le brassage interchromosomique (anaphase I) : chaque paire d'homologues se répartit indépendamment des autres, ce qui produit 2^{n} combinaisons chromosomiques. · Le brassage intrachromosomique (prophase I) : des crossing-over échangent des portions de chromatides entre homologues et créent des chromosomes recombinés. Son témoin visible est le chiasma. · La fécondation : la rencontre aléatoire de deux gamètes parmi une immense variété multiplie encore la diversité.
L'analyse de croisements (test-cross) permet de distinguer des gènes indépendants (sur des chromosomes différents : 4 phénotypes équiprobables) de gènes liés (sur le même chromosome : types parentaux majoritaires, recombinés minoritaires issus de crossing-over).
· Types de gamètes par individu (interchromosomique seul) : 2^{n}, avec n le nombre de paires. · Combinaisons du zygote : 2^{n} \times 2^{n} au minimum. · Chez l'Homme : n = 23, donc 2^{23} \approx 8,4 \times 10^{6} gamètes différents. · Distance génétique entre deux gènes liés (en centimorgans) : d = \dfrac{\text{nombre de recombinés}}{\text{effectif total}} \times 100.
Schéma à savoir refaire : la garniture chromosomique d'une cellule à chaque étape (avant réplication, après réplication, métaphase I, anaphase I, métaphase II, anaphase II) en précisant le nombre de chromosomes et de chromatides.
Pour un raisonnement sur un test-cross : 1) identifier phénotypes parentaux et recombinés ; 2) comparer les effectifs aux proportions attendues (25 % si indépendance) ; 3) conclure sur la position relative des gènes ; 4) expliquer chaque catégorie par un schéma de méiose (avec ou sans crossing-over).
· Ne pas confondre brassage inter (anaphase I, répartition des homologues) et intra (prophase I, crossing-over). · Une non-disjonction est une anomalie de répartition, pas une mutation de séquence. · « Lignée pure » signifie homozygote : la F_1 d'un croisement de lignées pures est uniforme. · Les types recombinés sont minoritaires dans le cas de gènes liés : ne pas inverser.
Maîtriser les calculs avec unités (2^{n} types de gamètes), savoir interpréter un échiquier de croisement, et toujours appuyer la conclusion sur un schéma de méiose annoté. Une non-disjonction explique l'origine d'anomalies chromosomiques de nombre (trisomie 21) : c'est une anomalie de répartition des chromosomes, distincte des mutations de séquence.