Exercice 1 – Deuxième proposition · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Asie 2021 (jour 2)

Montrer comment les crossing-over peuvent être source de diversité génétique.

Réponse : Synthèse rédigée comprenant une introduction, deux parties équilibrées et une conclusion : 1. Introduction : Définition de la méiose et du crossing-over (enjambement entre chromatides non-sœurs de chromosomes homologues en prophase I). Problématique : Comment les crossing-over, qu'ils soient normaux ou accidentels, participent-ils à la diversification génétique des individus et des génomes ? 2. I. Le crossing-over classique : source de diversité allélique par brassage intrachromosomique : - Se produit lors de l'appariement des chromosomes homologues en prophase I (formation de chiasmas). - Échange réciproque de segments de chromatides entre chromosomes homologues portant des gènes liés. - Aboutit à la formation de gamètes de type recombiné (en proportion inférieure aux types parentaux si la liaison est incomplète), augmentant considérablement le nombre de combinaisons alléliques possibles. - Exemple classique : drosophiles de Morgan (croisement-test mettant en évidence des phénotypes recombinés rares pour des gènes liés comme couleur du corps et longueur des ailes). 3. II. Le crossing-over inégal : source de nouveaux gènes et de familles multigéniques : - Lors de la prophase I, un mauvais appariement de chromatides homologues (dû par exemple à des séquences répétées) peut entraîner un crossing-over non réciproque (inégal). - Conséquence : l'une des chromatides gagne une copie supplémentaire d'un gène (duplication génique), tandis que l'autre subit une délétion. - Devenir des gènes dupliqués : accumulation indépendante de mutations ponctuelles au cours des générations (divergence génétique), parfois transposition sur d'autres chromosomes. - Exemple du document : la famille multigénique des opsines chez l'Homme. Sur le chromosome X, la présence adjacente des gènes codant l'opsine L et deux copies de l'opsine M témoigne d'événements de duplications par crossing-over inégal à partir d'un gène ancestral commun, suivis de mutations ayant permis une vision trichromatique. 4. Conclusion : Le crossing-over normal recombine la diversité allélique existante lors de la reproduction sexuée à court terme, tandis que le crossing-over inégal enrichit le génome en nouveaux gènes à l'échelle de l'évolution.