Thème 2 - Génétique et évolution
intro : courbe cycles cellulaires
mitose = division cellulaire conforme (les deux cellules filles obtenues sont identiques à la cellule initiale)
. (nb : au sens strict, elle ne concerne que les cellules eucaryotes mais l’on parle néanmoins
. parfois de mitose bactérienne pour décrire la division cellulaire des procaryotes)
I – Division cellulaire conforme et clone
tache complexe page 33 + poly totipotence (sur le drive)
poly star wars (sur le drive)
clone = ensemble de cellules génétiquement identiques (issues de divisions conformes d’une même cellule originelle)
par extension un clone est également un ensemble d’individus génétiquement identiques
poly bébé (sur le drive)
Quelles sont les conséquences des mutations qui peuvent survenir au sein d’un clone ?
Exploitation des exemples p 34 35
il existe des conséquences graves (maladies, comme des cancers) ou plus légères : exemple du chat avec variations dans le pelage
différence entre les mutations survenant sur des cellules somatiques, qui ne concernent que l’individu chez lequel elles sont survenues
et mutations sur des cellules de la lignée germinale, qui vont toucher la descendance des individus mutés car elles sont dès lors transmissibles.
Calcul exo 6 p 35
personne âgée de 25 ans : D = 30 + 23 x (25 – 15) + 5 = 30 + 230 + 5 = 265
. 265 mutations possibles par spermatozoïde produit
Notion : La succession des mitoses produit un clone, c’est à dire un ensemble de cellules toutes génétiquement identiques, aux mutations près.
Ces clones sont constituées de cellules séparées (cas des nombreuses bactéries ou de nos cellules sanguines) ou associées de façon stable (cas des tissus solides).
En l’absence d’échanges génétiques avec l’extérieur, la diversité génétique dans un clone résulte de l’accumulation de mutations successives dans les différentes cellules. Tout accident génétique irréversible (perte de gène par exemple) devient pérenne pour toute la lignée (sous-clone) qui dérive du mutant.
II – reproduction sexuée chez les eucaryotes
1 – généralités / vocabulaire
Cycle de reproduction chez un eucaryote type (exemple espèce humaine)/ deux événements majeurs : méiose et fécondation
exemple des groupes sanguins : cf poly
2 - un exemple type de génétique : la drosophile
étude d'un cas de monohybridisme
notion de lignée pure
on croise des drosophiles de lignées pures : une à ailes longues, l'autre à ailes vestigiales
en F1 on obtient 100 % de drosophiles à ailes longues
--> interprétation des résultats
--> comptage au niveau de la F2 = F1 x F1
--> vérification par la théorie des résultats obtenus.
généralisation
Notion : La fécondation entre gamètes haploïdes rassemble, dans une même cellule diploïde, deux génomes d’origine indépendante apportant chacun un lot d’allèles. Chaque paire d’allèles résultant est constituée de deux allèles identiques (homozygotie) ou de deux allèles différents (hétérozygotie)
En fin de méiose, chaque cellule produite reçoit un seul des deux allèles de chaque paire avec une probabilité équivalente. Pour deux paires d’allèles, quatre combinaisons sont possibles.
Le nombre de combinaisons génétiques possibles dans les gamètes est d’autant plus élevé que le nombre de gènes à l’état hétérozygote est plus grand chez les parents.
23 – Généralisation : les lois de Mendel
tache complexe p 37
insister sur démarche de résolution et sur doc 5 qui résume les lois de Mendel
Dans ce cas, comme dans le cas précédent, la répartition des allèles dans les gamètes se fait au hasard. Quand on considère plusieurs gènes, on parle d’un brassage interchromosomique (car répartition au hasard des chromosomes dans les cellules)
Lois Mendel
4 – Test cross et autre exemple de génétiquement
Quand on ne connaît pas le génotype d’un individu, on peut réaliser un test cross (ou back cross, ou croisement retour, ou croisement test qui consiste à croiser les individus que l’on veut tester avec des individus de lignée pure homozygote récessif.
Exemple : on cherche à savoir si des drosophiles à ailes longues et corps sauvage sont homozygotes ou hétérozygotes
comptages test cross F’1 et démonstration papier.
Faire les deux cas de figure : homozygote et hétérozygotes
exemple 2 : on cherche le génotype de drosophiles à corps sauvage et ailes longues.
Les deux gènes étudiés ne sont pas cette fois ci les gènes ébène t vestigial mais black et vestigiale
résultats d’une F’1
comptages
expliquer les résultats
–> la répartition des caractères ne s’est pas faite au hasard → les gènes sont liés
→ fonctionne pas → il s’est passé quelque chose
crossing over en prophase de premiere division de méiose
pages 38 / 39 en complémentaires
notion de brassage intrachromosomique
Notion : en fin de méiose, dans le cas des gènes liés, les combinaisons d’allèles obtenues ne sont pas équiprobables.
Reprendre en parallèle l’ensemble des résultats : croisement de drosos gènes indépendants ou liés : pour chaque cas écrire génotypes, phénotypes, formules chromosomiques, parents, F1, F2 et résultat d’un test cross en indiquant pour chaque individu le nombre et les proportions des gamètes produits
tableau récaptitulatif général des résultats (mono et dihybridisme + interprétation)
Notion : l’analyse génétique peut se fonder sur l’étude de la transmission héréditaire des caractères observables (phénotype) dans des croisements issues le plus souvent de lignées pures (homozygotes) et ne différant que par un nombre limité de caractères.
Exemple 3 – cas d’un organisme haploïdes
Certains organismes passent la majeure partie de leur cycle de vie à l’état diploïde (cas de l’espèce humaine). Dans ce cas la fécondation aboutit à un nouvel individu. Ces espèces sont diploïdes
Au contraire, chez d’autres espèces, la méiose suit rapidement la fécondation et donne des individus qui sont la plupart du temps haploïdes. On trouve cela chez des ascomycètes, comme Sordaria par exemples
poly cycle de vie Sordaria (drive)
transcrire son cycle de vie en courbe d’évolution de l’ADN par cellule (méiose puis mitose)
observation / comptage Sordaria
5 – Etude dans l’espèce humaine
Quel problème se pose ?
Comment étudier la transmission des caractères dans l’espèce humaine ?
études de cas
Notion : Dans le cas de l’espèce humaine, l’identification des allèles portés par un individu s’appuie d’abord sur une étude au sein de la famille, en appliquant les principes de transmission héréditaire des caractères.