Exercice 1 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Amérique du Nord 2026 (jour 1)

Expliquer les mécanismes mis en jeu lors de la reproduction sexuée qui sont à l'origine de la diversité génétique des individus.

Réponse : Introduction - Définir la reproduction sexuée : alternance de deux étapes clés, la méiose (passage de la diploïdie $2n$ à l'haploïdie $n$) et la fécondation (rétablissement de la diploïdie $2n$). - Problématique : Comment la méiose et la fécondation concourent-elles à la création de nouvelles combinaisons alléliques et à la diversité des génomes au sein d'une espèce ? I. La méiose : une première source majeure de brassage génétique 1. *Le brassage intrachromosomique (crossing-over en prophase I)* : - Appariement des chromosomes homologues en bivalents. - Échanges réciproques de fragments de chromatides non-sœurs au niveau de chiasmas. - Création de chromatides recombinées portant de nouvelles associations d'allèles pour des gènes liés. - Exemple : croisements-tests (*test-cross*) chez la drosophile pour deux gènes liés (ex. couleur du corps et longueur des ailes), montrant l'apparition de phénotypes recombinés en fréquence minoritaire. 2. *Le brassage interchromosomique (séparation aléatoire en anaphase I)* : - Disposition aléatoire des bivalents de part et d'autre du plan équatorial en métaphase I. - Séparation indépendante des chromosomes homologues en anaphase I. - Pour $n$ paires de chromosomes, $2^n$ combinaisons possibles de chromosomes parentaux dans les gamètes (soit plus de 8 millions chez l'être humain, sans compter le brassage intrachromosomique). - Exemple : *test-cross* chez la drosophile avec deux gènes situés sur des paires différentes de chromosomes, donnant 4 phénotypes équiprobables (25 % chacun). II. La fécondation : l'amplification aléatoire de la diversité - Rencontre aléatoire de deux gamètes parmi l'infinité de gamètes génétiquement uniques produits par chaque parent. - Réassociation au hasard des allèles d'origine maternelle et paternelle, formant un zygote au génome inédit. - Nombre théorique de combinaisons possibles : $(2^n) \times (2^n) = 2^{2n}$ (soit plus de $7 \times 10^{13}$ combinaisons chez l'Homme, et quasi infini en intégrant les crossing-overs). Conclusion - Bilan : Le brassage intrachromosomique (gènes liés), le brassage interchromosomique (gènes indépendants) et la fécondation créent un polymorphisme et une infinité de combinaisons alléliques uniques, faisant de chaque individu un être génétiquement singulier.