Concours Blanc 8 (Mai 2015)








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Concours Blanc 8 (Mai 2015)

Biologie


A] QCM
Série 1 : Du génotype au phénotype, relation avec l’environnement

1/ D

2/AD

3/ BDE

4/BCE

5/ E

6/D

7/ AC

8/ BCH

9/ AD

10/ BD

11/ AC

12/ (A)BCD => A : ou interphase
Série 2 : Procréation

13/ ACDE

14/ BE

15/ ACD

16/ B

17/ D

18/ ABCE

19/ ABC

20/ ABCD

21/ CD

22/ ADE

23/ AD
Série 3 : Fonctionnement du système nerveux

24/ CDE

25/ AB

26/ BCDE

27/ CDE

28/ ABCDE

29/ ADE

30/ AD

31/ ABD

32/ AEF

33/ D

34/ AB
B]

C]
Introduction sur l’importance de la gamétogenèse & de la fecundation

  1. Brassage intraK = prophase I = CO permettant la brassage allélique

  2. Brassage interK = anaphase I


Chez les espèces à reproduction sexuée, chaque individu résulte de la rencontre d’un gamète mâle et d’un gamète femelle produits par ses parents

Les gamètes sont des cellules reproductrices haploïdes dont la fusion reconstitue le stock diploïde de K caractéristique de K homologues et donc, des allèles qu’ils portent, dans les cellules haploïdes à l’origine des gamètes, s’effectue lors de la méiose.

En prenant un exemple simple, celui de 3couples d’allèles (schéma 1) portés par deux paires de K différents, nous montrerons d’abord les conséquences du brassage interK, puis celles du brassage intraK de façon à montrer les conséquences génétiques de ces mécanismes, notamment l’unicité génétique des individus
1] La méiose et le brassage intraK

La méiose est un ensemble de 2divisions précédées d’une seule synthèse d’ADN et intervient au cours de la gamétogenèse. Elle conduit à la formation de 4cellules haploïdes à partir d’une cellule mère diploïde.

Nous prendrons l’exemple des spz I qui sont les cellules subissant la méiose dans les tubes séminifères des testicules

Si l’on considère 3couples d’allèles Aa, Bb et Cc disposés sur 2paires de K, 2couples d’allèle seront disposés sur une même paire de K et le e sur l’autre paire. Le schéma 1 montre la configuration choisie

Les spz I subissent la duplication de leur ADN lors de la phase S du cycle cellulaire puis entamment la 1e division de la méiose en entrant en prophase I. a ce stade, les K sont constitués de 2chromatides identiques résultant de la duplication

Lors de la prophase I de la méiose, lorsque se forment les bivalents, les 4chromatides de chaque bivalent (tétrade) sont étroitement accolées et entremêlées. Il peut alors se produire des échanges de segments homologues entre elles, au niveau de chiasmas, conduisant à la formation de chromatides portant une combinaison d’allèles différente de celle des K parentaux (schéma 2)

La fréquence des ces échanges, aussi appelés CO, dépend de la position des locus sur le K : plus ils sont éloignés, plus la probabilité d’échange est importante. Le schéma 2 montre que si l’on tient compte de ce brassage intraK, ce n’est plus 4 mais 8types de gamètes différents qui peuvent se former


2] Brassage interK

Considérons en premier lieu un cas simple. Lorsque les K homologues se séparent à l’anaphase, chaque centromère migre aux pôles de la cellule indépendamment des centromères des autres K. on parle de ségrégation indépendante des k et les spz II formés à l’issue de la 1e division pourront présenter, dans l’exemple choisi, 4génotypes différents en proportions identiques puisque ne dépendant que de la ségrégation au hasard des K (schéma 3)

Toutefois, ce 1e facteur de diversité des gamètes est accentué par la possibilité de brassage inter K

La méiose constitue donc un mécanisme générateur de diversité en raison du brassage interK réalisé par la ségrégation indépendante des K et du brassage intraK réalisé par les CO. Dans l’exemple choisi, il n’y a que 3couples d’allèles conduisant à 2^3 gamètes possibles.

En réalité, la diversité des gamètes chez les êtres vivants est considérablement plus importante car, non seulement le nombre de gènes est beaucoup plus important (environ 30 000 dans l’espèce humaine, soit au minimum 2^30 000combinaisons gamétiques s’ils possèdent seulement 2formes alléliques) mais aussi parce que chaque gène peut présenter plus de 2formes alléliques. Aussi la répartition aléatoire des allèles parentaux dans les gamètes conduit à une gigantesque diversité des gamètes. De plus, leur rencontre au hasard lors de la fécondation est un facteur supplémentaire de formation d’individus originaux, uniques sur le plan génétique. Compte tenu du nombre de gènes et du nombre d’allèles, souvent important pour chacun d’eux, on estime que la probabilité d’obtenir un génotype identique chez deux individus est quasi-nulle chez l’homme. La reproduction sexuée est véritablement un mécanisme produisant du différent.

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