Exercice 1 : Reproduction et hérédité chez les vé… · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Métropole 2 remplacement 2021

Montrer que les modes de reproduction existant chez les végétaux ne sont pas équivalents pour obtenir, à partir d’individus hétérozygotes pour deux gènes indépendants, une descendance elle-même entièrement hétérozygote.

Réponse : Introduction - Définir les deux modes de reproduction chez les végétaux : reproduction sexuée (fleurs, méiose et fécondation) et multiplication asexuée (stolons, bouturage, etc., reposant sur des mitoses). - Poser la problématique : comment ces deux modes agissent-ils sur le maintien d'un génotype double hétérozygote $(t+//t^-\ ;\ s+//s^-)$ chez le fraisier ? 1. La multiplication asexuée conserve intégralement l'hétérozygotie - Modalité : formation d'individus à partir d'organes végétatifs spécialisés (les stolons chez le fraisier). - Mécanisme cellulaire : la reproduction asexuée repose exclusivement sur des mitoses successives suivies de différenciation. - Conséquence génétique : la mitose est une reproduction conforme qui conserve fidèlement l'ensemble de l'information génétique (sauf mutations rares). L'ensemble des descendants forme un clone génétique. - Bilan : 100 % de la descendance possède le même génotype $(t+//t^-\ ;\ s+//s^-)$ et donc le phénotype recherché $[t^+, s^+]$ (gros fruits très sucrés). 2. La reproduction sexuée par autopollinisation disperse les génotypes - Lors de la gamétogenèse (méiose), un brassage interchromosomique a lieu en anaphase I car les deux gènes sont indépendants (portés par deux paires de chromosomes distinctes). La séparation aléatoire et indépendante des chromosomes homologues conduit à la production de 4 types de gamètes équiprobables (25 % chacun) : - $(t^+ ; s^+)$ - $(t^+ ; s^-)$ - $(t^- ; s^+)$ - $(t^- ; s^-)$ - L'autopollinisation correspond à la rencontre aléatoire de ces gamètes mâles et femelles identiques (fécondation). - L'échiquier de croisement à 16 cases montre que seules 4 cases sur 16 (soit $\frac{4}{16} = \frac{1}{4} = 25\,\%$) correspondent au génotype double hétérozygote $(t+//t^-\ ;\ s+//s^-)$. Les autres individus sont homozygotes pour au moins un des deux gènes (par exemple $t+//t^+$, $t^-//t^-$, etc.), ce qui fait réapparaître des phénotypes non désirés (fruits petits et/ou peu sucrés). Conclusion - Les deux modes ne sont donc pas équivalents : seule la multiplication asexuée garantit l'obtention d'une descendance 100 % hétérozygote conservant les qualités agronomiques d'intérêt.