Exercice 1 - Deuxième proposition · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Centres étrangers (Afrique) 2022 (jour 2)

Montrer que selon la position des gènes sur les chromosomes, les génotypes des gamètes produits sont en proportion variable. Illustrer votre propos à l'aide de schémas en vous appuyant sur le cas d'individus hétérozygotes pour deux gènes donnés.

Réponse : Plan structuré attendu : 1. Introduction : - Définition d'un individu hétérozygote pour deux gènes (par exemple $(A//a, B//b)$). - Présentation de la méiose comme processus de formation des gamètes haploïdes à partir de cellules mères diploïdes. - Problématique : Comment la localisation chromosomique de deux gènes (indépendants ou liés) détermine-t-elle la nature et les proportions des génotypes des gamètes formés ? 2. Premier cas : Gènes situés sur deux paires de chromosomes différentes (gènes indépendants) : - Mécanisme : Le brassage interchromosomique. - Déroulement en anaphase I de méiose : séparation aléatoire et indépendante des chromosomes homologues de chaque paire vers les deux pôles de la cellule. - Conséquence pour un individu double hétérozygote : équiprobabilité des deux dispositions possibles des chromosomes sur le plan équatorial en métaphase I. - Résultats : Production de 4 types de gamètes équiprobables (25 % de chacun des types parentaux et recombinés : 25 % $[AB]$, 25 % $[ab]$, 25 % $[Ab]$, 25 % $[aB]$). 3. Deuxième cas : Gènes situés sur la même paire de chromosomes (gènes liés) : - Mécanisme : Le brassage intrachromosomique (crossing-over en prophase I). - Phénomène : Appariement des chromosomes homologues en prophase I et formation de chiasmas. Possibilité d'échanges réciproques de fragments de chromatides non-sœurs entre allèles. - Proportions obtenues : Le crossing-over entre deux locus donnés n'a pas lieu dans toutes les cellules mères en méiose. - Résultats : Les gamètes de génotypes parentaux sont toujours majoritaires (fréquence $> 50\,\%$ au total), tandis que les gamètes recombinés sont minoritaires (fréquence $< 50\,\%$ au total). - Remarque : Si les deux gènes sont très proches (liaison absolue), il n'y a pas de recombinaison et seuls 2 types de gamètes parentaux sont produits à 50 % chacun. 4. Conclusion : - Bilan récapitulant que la proportion des gamètes dépend directement de la localisation relative des gènes (équiprobabilité pour les gènes indépendants vs prédominance des types parentaux pour les gènes liés). - Ouverture possible sur le test-cross (croisement-test) qui permet de révéler expérimentalement ces proportions gamétiques.