Exercice 1 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Nouvelle-Calédonie 2023 (jour 1)

Texte argumenté : Expliquer un des mécanismes de la méiose qui permet à un enfant d'avoir une combinaison d'allèles de gènes différente de celles de ses parents et de ses frères et sœurs.

Réponse : Introduction : La méiose produit des gamètes haploïdes à partir de cellules mères diploïdes et génère une immense diversité génétique grâce aux brassages génétiques. Le document présente deux gènes situés sur des paires de chromosomes distinctes : le gène Rhésus sur la paire 1 et le gène ABO sur la paire 9. Ce sont donc des gènes indépendants. Le mécanisme majeur de la méiose impliqué ici est le brassage interchromosomique. 1. Analyse génétique de la famille : - Parent 1 est double hétérozygote : chromosome 1 portant $(Rh^+ / Rh^-)$ et chromosome 9 portant $(A / B)$. Son phénotype est $[Rh^+, AB]$. - Parent 2 est double homozygote : $(Rh^- / Rh^-)$ et $(A / A)$. Son phénotype est $[Rh^-, A]$. Il ne produit qu'un seul type de gamète : $(Rh^-, A)$. - Enfant 1 a pour génotype $(Rh^+ / Rh^-)$ et $(A / A)$ : il a reçu le gamète $(Rh^+, A)$ du Parent 1 et $(Rh^-, A)$ du Parent 2. - Enfant 2 a pour génotype $(Rh^- / Rh^-)$ et $(B / A)$ : il a reçu le gamète $(Rh^-, B)$ du Parent 1 et $(Rh^-, A)$ du Parent 2. Les deux frères ont hérité d'allèles différents provenant du Parent 1. 2. Le mécanisme cellulaire : le brassage interchromosomique en anaphase I : - En métaphase I, les paires de chromosomes homologues s'alignent sur le plan équatorial. - En anaphase I, la disjonction des paires de chromosomes homologues s'effectue de manière aléatoire et indépendante pour chaque paire. - Pour le Parent 1, il existe deux dispositions équiprobables des paires 1 et 9 : - Soit le chromosome portant $Rh^+$ migre avec celui portant $A$, et $Rh^-$ avec $B$ ; - Soit le chromosome portant $Rh^+$ migre avec celui portant $B$, et $Rh^-$ avec $A$. - Après la méiose II (séparation des chromatides sœurs), le Parent 1 produit ainsi 4 types de gamètes équiprobables (25 % chacun) : $(Rh^+, A)$, $(Rh^+, B)$, $(Rh^-, A)$, $(Rh^-, B)$. Conclusion : L'association aléatoire des chromosomes parentaux lors de l'anaphase I (brassage interchromosomique) permet au Parent 1 de transmettre des combinaisons alléliques différentes à chacun de ses enfants. Amplifié par la fécondation (rencontre aléatoire des gamètes), ce mécanisme explique que des frères et sœurs possèdent des combinaisons d'allèles distinctes entre eux et différentes de celles de leurs parents.