Exercice 1 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Centres étrangers (Afrique) 2026 (jour 1)

Expliquer comment les mécanismes de la reproduction sexuée associés à de la sélection artificielle contribuent à la production de nouvelles variétés végétales.

Réponse : Plan d'un texte argumenté attendu : ### Introduction - Contexte : depuis la domestication, l'Homme modifie les plantes cultivées pour répondre à ses besoins : rendement, résistance aux maladies, qualités gustatives. - Problématique : comment la reproduction sexuée génère-t-elle de la diversité génétique, et comment l'Homme exploite-t-il cette diversité par la sélection artificielle pour créer et stabiliser de nouvelles variétés ? - Plan : 1. La reproduction sexuée, source de nouvelles combinaisons alléliques. 2. La sélection artificielle et les croisements dirigés pour créer et fixer des variétés. --- ### I. La reproduction sexuée : génératrice de nouvelles combinaisons génétiques 1. La méiose et les brassages génétiques - Brassage intrachromosomique (prophase I) : - Les chromosomes homologues s'apparient et réalisent des crossing-over au niveau des chiasmas. - Il en résulte des chromatides recombinées, donc de nouvelles combinaisons d'allèles pour des gènes liés. - Expérience : un test-cross d'un hybride F1 avec un double récessif donne 4 phénotypes en proportions inégales. Les phénotypes parentaux sont majoritaires et les phénotypes recombinés minoritaires, ce qui prouve des gènes liés et des crossing-over. - Brassage interchromosomique (anaphase I) : - Les homologues de chaque paire migrent de façon aléatoire et indépendante vers les pôles. - Cela donne $2^n$ combinaisons possibles pour $n$ paires de chromosomes. - Expérience : pour deux gènes indépendants, le test-cross donne 4 phénotypes équiprobables (25 % chacun). 2. La fécondation amplifie cette diversité - La rencontre aléatoire d'un grain de pollen et d'un ovule rétablit la diploïdie. - Elle produit des génotypes uniques : $2^n \times 2^n$ combinaisons, sans compter les crossing-over. --- ### II. La sélection artificielle : orienter et fixer les caractères d'intérêt 1. Croisements dirigés et hybridation - On croise deux lignées pures homozygotes aux caractères complémentaires (ex. lignée A résistante à une maladie, lignée B à fort rendement). - D'après la 1re loi de Mendel, la F1 est homogène et hétérozygote. - Elle présente souvent un effet d'hétérosis (vigueur hybride), comme chez le maïs hybride F1. - Cette vigueur n'est pas conservée en F2, qui est hétérogène du fait des brassages. Les semences F1 doivent donc être produites à nouveau chaque année. 2. Sélection et fixation des allèles - En F2 ou après rétrocroisements, on sélectionne les individus réunissant les allèles souhaités : sélection massale ou généalogique. - Des autofécondations répétées conduisent à l'homozygotie et fixent les caractères dans une nouvelle lignée pure stable (ex. blé tendre). - Exemples : variétés de blé résistantes à la rouille, tomates, pois, colza. --- ### Conclusion - Bilan : la reproduction sexuée fournit la matière première, c'est-à-dire la variabilité génétique issue des brassages méiotiques et de la fécondation. La sélection artificielle trie ensuite cette variabilité selon les besoins humains et fixe les combinaisons intéressantes, par la vigueur hybride ou par des lignées pures stables. - Ouverture : cette sélection réduit la diversité génétique des cultures, d'où l'importance de conserver les variétés anciennes et les espèces sauvages apparentées (banques de graines).