Term spé SVT. Test 5. Génétique. Méiose et brassage

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QUESTION 1

Dans un caryotype de cellule somatique, comment sont regroupés les chromosomes ?

QUESTION 2

Réponse

Comment définir une cellule diploïde ?

QUESTION 3

Quelle est la définition de "gamètes" ?

Réponse

Réponse

Que sont des chromosomes homologues ?

QUESTION 5

Quelles paires de chromosomes sont des paires homologues ?

Réponse

QUESTION 6

Quel est le rôle de la fécondation ?

Réponse

QUESTION 7

Qu'appelle-t-on "division réductionnelle" ?

Réponse

QUESTION 8

Qu'appelle-t-on "division équationnelle" ?

Réponse

La seconde division de méiose ou division équationnelle fait suite à la division réductionnelle. Elle sépare les 2 chromatides de chaque chromosome double. On passe de 2 cellules à n chromosomes doubles chacune à 4 cellules à n chromosomes simples chacune. On parle de division “équationnelle” parce qu’au final le nombre de chromosome reste le même.

QUESTION 9

Quel est le résultat de ces 2 divisions successives ?

Réponse

Au cours de ces 2 divisions, composées chacune de quatre phases, la méiose produit 4 cellules haploïdes à partir d’une cellule-mère diploïde.

QUESTION 10

Quelle étape précède la méiose ?

Réponse

La méiose est précédée d’une phase de réplication : le matériel génétique est dupliqué ( copié) ainsi les chromosomes deviennent doubles, constitués de deux chromatides identiques. Cette opération s'effectue pendant l'interphase.

QUESTION 11

Qu'appelle-t-on "brassage interchromosomique" ?

Réponse

En anaphase de première division de méiose, les deux chromosomes homologues de chaque paire se séparent : les couples d’allèles correspondant se disjoignent. Cette répartition dans chaque cellule-fille se produit aléatoirement et indépendamment pour toutes les paires. Il en résulte donc de très nombreuses distributions possibles : c’est le brassage inter-chromosomique (entre les chromosomes).

QUESTION 12

Combien de gamètes différents est-il possible de former à partir d'une même cellule-mère diploïde ?

Réponse

QUESTION 13

Qu'appelle-t-on "un phénotype "recombiné" ?

Réponse

Un phénotype recombiné est un phénotype présentant des associations de caractères (et donc des associations d'allèles) non présentes chez les parents. Les associations régulières de caractères sont dues au fait que les gènes soient proches sur le chromosome : on dit qu'ils sont liés. Si une recombinaison s’effectue par crossing-over (schéma ci-dessous), on observera des recombinaisons d'allèles et donc des recombinaisons de caractères.

QUESTION 14

Qu'est-ce qu'une cellule haploïde ?

Réponse

Une cellule haploïde est une cellule qui ne possède qu'un seul exemplaire de chaque sorte de chromosome.

QUESTION 15

Les cellules haploïdes sont-elles systématiquement des gamètes ?

Réponse

Les cellules haploïdes peuvent correspondre à la forme cellulaire de la plus grande partie d'un cycle de vie chez certains êtres vivants comme chez les champignons. Le champignon Sordaria de l’embranchement des ascomycètes, présente la particularité d’avoir un cycle de vie majoritairement haploïde. La germination d’une spore engendre un filament mycélien : les cellules se forment par mitoses à partir de la cellule contenue dans la spore. Ces cellules sont haploïdes.

QUESTION 16

Que se passe-t-il quand deux filaments haploïdes de Sordaria se rencontrent ?

Réponse

QUESTION 17

Que devient la cellule diploïde chez Sordaria ?

Réponse

La cellule formée par fécondation correspond en quelque sorte à une cellule-œuf à partir de laquelle va se former une structure appelée un « périthèce ». Dans cette structure, vont se développer des asques, sortes de manchons protecteurs contenant chacune huit spores haploïdes. En installant un périthèce entre lame et lamelle et en exerçant une faible pression sur cette dernière, celui-ci va s’ouvrir libérant les asques qu’il contient.

QUESTION 18

Quel mécanisme est à l'origine des 8 spores haploïdes des asques de Sordaria ?

Réponse

Ces spores sont constituées d’une cellule haploïde ce qui signifie qu’elles ont été formées par méiose. Cependant une méiose ne produit que 4 cellules or ici il y en a 8, il y a donc eu une méiose suivie d’une mitose.

QUESTION 19

Les spores peuvent être noires ou claires et ce caractère est contrôlé par un gène existant en deux versions : l’allèle noir (n) et l’allèle clair (c). Du fait que les spores soient immobilisées dans l’asque, il est possible, en étudiant leur couleur et leur position, de retrouver le génotype de la cellule de départ ainsi que les modalités de distribution des chromosomes lors de la méiose.

Réponse

Dans le cas d’un asque constitué à sa base de 4 spores noires surmontées par 4 spores claires. Il y a 2 couleurs de spores ce qui signifie que la cellule de départ possédait les 2 allèles n et c : elle était donc hétérozygote. La position des spores indique que lors de la première division de méiose, le chromosome portant l’allèle clair a été distribué dans la cellule du haut et le chromosome portant l’allèle noir a été distribué dans la cellule du bas. La deuxième division n’a fait que séparer les chromatides identiques de chaque chromosome double donnant ainsi deux spores voisines de même couleur car exprimant le même allèle. La mitose suivante n’a fait que doubler les cellules.

QUESTION 20

Retrouvez la position des allèles responsables de la couleur des spores de cet asque sur la paire de chromosome avant la méiose.

Réponse

Ici la cellule de départ est aussi hétérozygote mais la distribution de chromosomes doubles a été inversée : le chromosome portant l’allèle noir a cette fois été distribué dans la cellule du haut.

QUESTION 21

De quel type de brassage parle-t-on ici ?

Réponse

Il y a ici pour une cellule hétérozygote, 2 possibilités équiprobables de distribution des chromosomes homologues de part et d’autre de la plaque équatoriale de la cellule-œuf de départ. On parle de brassage inter-chromosomique car le brassage des informations se joue au niveau de la distribution des chromosomes de chaque paire.

QUESTION 22

Retrouvez la position des allèles responsables de la couleur des spores de cet asque sur la paire de chromosome avant la méiose.

Réponse

Il existe un brassage dit intra-chromosomique qui se déroule au sein d’une paire de chromosomes. Les chromosomes homologues échangent des portions de chromatides : ils échangent donc des allèles. Ainsi, si une paire de chromosome présente une hétérozygotie pour un gène, les conséquences de cet échange de matériel (appelé aussi crossing-over), crée des chromosomes doubles portant des allèles différents sur le même locus alors que normalement après réplication ce n’est pas le cas. Ce mécanisme va provoquer une variation de la disposition des spores de couleur dans l’asque. Leur position permet de retrouver comment s’est déroulé le crossing-over puis la distribution des chromosomes et des chromatides comme il est possible de le voir sur l'exemple suivant.

QUESTION 23

Retrouvez la position des allèles responsables de la couleur des spores de cet asque sur la paire de chromosome avant la méiose.

Réponse