Tle D Cours SVT

Sciences de la Vie et de la Terre (S.V.T)

• Classe : Tle D
• Coefficient : 5
• Volume horaire annuel : 175 heures
• Volume horaire hebdomadaire : 7 heures

Partie I : Unicité des individus et diversité génétique des populations

• Chap I : Les mécanismes fondamentaux de la reproduction sexuée chez les Mammifères et les Spermaphytes
• Chap II : Le brassage génétique assuré par la reproduction sexuée et unicité génétique des individus
• Chap III : La diversité génétique d’une population
• Chap IV : Les prévisions en génétique humaine

Partie II : L’évolution de la Terre et du monde vivant

• Chap V : Histoire et évolution de la Terre et des êtres vivants
• Chap VI : Les mécanismes de l’évolution
• Chap VII : La lignée humaine

Partie III : Mécanismes de l’immunité

• Chap VIII : Le soi et le non-soi
• Chap IX : Les bases de l’immunocompétence : l’origine des cellules immunitaires
• Chap X : Le déroulement de la réponse immunitaire

Partie IV : Quelques aspects du fonctionnement des centres nerveux

• Chap XI : L’activité reflexe
• Chap XII : Le fonctionnement des neurones
• Chap XIII : L’activité cérébrale et la motricité dirigée (volontaire)

Partie V : Régulations hormonale et nerveuse

• Chap XIV : La régulation hormonale
• Chap XV : Deux exemples de régulation neuro-hormonale : la régulation de la glycémie et la régulation de la pression artérielle

Chap I : Les mécanismes fondamentaux de la reproduction sexuée chez les Mammifères et les Spermaphytes

• Objectifs pédagogiques :
  • Identifier et décrire les organes reproducteurs chez les Mammifères et les Spermaphytes
  • Identifier, expliquer et schématiser les étapes de la méiose
  • Décrire schématiquement la variation du taux d’ADN dans la cellule au cours de la méiose
  • Déduire que les gamètes formés sont haploïdes
  • Expliquer la formation des gamètes chez les Mammifères et les Spermaphytes
  • Définir fécondation et décrire ses différentes phases (chez les Mammifères et les Spermaphytes)
  • Relever que la fécondation et la méiose sont deux phénomènes complémentaires
  • Déduire la notion de cycle de développement et expliquer les différents types de cycles
• Introduction :
  • Espérance de vie variable selon l'espèce et les conditions de vie.
  • Sénescence : processus de vieillissement et de mauvais fonctionnement des organes.
  • Reproduction : fonction biologique pour perpétuer l'espèce.
  • Reproduction sexuée (biparentale) vs. reproduction asexuée (monoparentale/végétative).
  • Reproduction asexuée : développement rapide de la population (division binaire, sporulation, schizogonie) -> clone (individus identiques).
  • Reproduction sexuée : fusion de gamètes -> individus génétiquement différents.
  • Individus unisexués (gonochoriques) : un seul sexe.
  • Hermaphrodites : deux sexes (escargot, tænia).
  • Parthénogenèse : œufs non fécondés se développent (faux bourdons, pucerons).
  • Parthénocarpie : développement sans fécondation (bananier).

I - Anatomie sommaire des appareils reproducteurs chez les Mammifères et les Spermaphytes

A - Les appareils reproducteurs des Mammifères : cas de l’Homme

• Structure de base:
  • Paire de glandes génitales (gonades).
  • Paire de conduits génitaux (gonoductes).
  • Organe d'accouplement.
  • Glandes génitales annexes.

1 - L’appareil génital de l’homme

a) Anatomie de l’appareil génital mâle :

• Gonades : deux testicules ovoïdes dans le scrotum (bourse).
  • Fonction endocrine : production d'androgènes (hormones sexuelles mâles).
  • Fonction exocrine : fabrication des spermatozoïdes (expulsés via le pénis).
• Conduits génitaux : épididyme, canal déférent (spermiducte), urètre (traverse le pénis, débouche par le méat urétral/urogénital).
• Glandes annexes :
  • Prostate : sous la vessie, entoure l'urètre prostatique -> liquide blanchâtre légèrement acide; peut causer des troubles de la miction.
  • Vésicules séminales : liquide visqueux et alcalin.
  • Glandes de Cowper et de Littre : liquide clair facilitant le coït.
• Organe d'accouplement : pénis (verge) -> corps caverneux (érectiles) et corps spongieux -> gland (recouvert par le prépuce, enlevé lors de la circoncision).
• Rôle du pénis : déposer le sperme dans le vagin.
• Cryptorchidie : non-descente des testicules dans la bourse à la naissance -> stérilité si non traitée.
• Anorchidie : absence totale de tissu testiculaire.

b) Sperme et pathologies associés

• Sperme : liquide blanchâtre (liquide séminal + spermatozoïdes).
• Spermocytogramme (étude de la composition du sperme) :
  • Volume de l’éjaculat : 2 à 6 mL.
  • Aspect : visqueux.
  • pH : 7,2 à 8.
  • Concentration : 40 millions de spermatozoïdes/mL (20 à 250 M/mL).
  • Motilité : >50% mobile et progressif 1 heure après éjaculation.
  • Vitalité : 75% vivants.
  • Morphologie : 50% de bonne forme.
• Stérilité : inaptitude à se reproduire (défaut du sperme) ≠ dysfonction érectile (impuissance).
• Causes de la stérilité (qualité du sperme) :
  • Aspermie : absence d’éjaculat (éjaculation rétrograde/anéjaculation).
  • Azoospermie : absence de spermatozoïdes dans l’éjaculat.
  • Oligospermie : insuffisance de spermatozoïdes (<20 M/mL).
  • Asthénozoospermie : spermatozoïdes immobiles.
  • Tératozoospermie : spermatozoïdes malformés.
  • Nécrozoospermie : spermatozoïdes morts.

2 - L’appareil génital de la femme

a) Anatomie de l’appareil génital femelle :

• Gonades : deux ovaires granuleux (région inférieure de l'abdomen).
  • Fonction endocrine : synthèse d'œstrogènes et de progestérone.
  • Fonction exocrine : production d'ovocyte II.
• Gonoductes : deux oviductes -> trompe de Fallope (oviducte + pavillon/ovisac).
• Utérus : organe de la gestation (forme de poire renversée) -> col de l'utérus (glaire cervicale).
  • Paroi de l'utérus :
    • Endomètre (muqueuse utérine) : implantation embryon/fœtus.
    • Myomètre (musculeuse utérine).
    • Périmètre (séreuse).
• Organe d'accouplement : vagin (réceptacle au sperme).
• Vulve (organes génitaux externes) :
  • Mont de venus.
  • Grandes et petites lèvres.
  • Clitoris (organe érectile).
  • Orifice vaginal.
  • Méat urétral -> glandes de Skene (mucus).
  • Glandes de Bartholin (lubrification).
• NB : appareil reproducteur et urinaire distincts (vs. uro-spermiducte chez l'homme).

b) Pathologies de l’appareil reproducteur femelle :

Anomalies nombreuses et complexes.

• Malformations utérines et vaginales : obturation, utérus/vagin double, utérus bicorne.
• Anomalies de la menstruation :
  • Aménorrhées : absence des règles (hors grossesse).
  • Oligoménorrhée/ménorragie/syndrome hypomenstruel : menstruation insuffisante et non fréquente..
  • Syndrome hypermenstruel : augmentation de la quantité et durée du flux menstruel.
  • Saignée utérine dysfonctionnelle : règles sans ovulation (premiers mois après puberté, lactation, ménopause).
  • Algoménorrhée/dysménorrhée : menstruations douloureuses (endométriose, malformation/malposition de l’utérus).

3 - Etude histologique des gonades

a) La glande génitale mâle ou testicule :

• Coupe longitudinale : multitude de tubes séminifères (siège de la spermatogenèse).
• Lobule testiculaire : ensemble tubes séminifères -> cloisons testiculaires.
• Tube séminifère : cellules de Sertoli (nutrition, protection, transport des cellules germinales).
• Tissu interstitiel (entre les tubes) : cellules de Leydig (testostérone), vaisseaux sanguins (capillaires) et lymphatiques.

b) La glande génitale femelle ou ovaire :

• Deux zones principales :
  • Zone médullaire (médulla) : vaisseaux sanguins.
  • Zone corticale (cortex) : follicules (cellules reproductrices femelles).
• Types de follicules :
  • Primordial : vie fœtale (500 000 à naissance) -> ovocyte I + cellules folliculaires.
  • Primaire : évolution du primordial -> multiplication des cellules folliculaires (2 assises).
  • Secondaire : ovocyte I augmente de taille (accroissement) -> granulosa (multiplication des cellules folliculaires), membrane pellucide, corona radiata, thèque interne (œstrogènes), thèque externe.
  • Tertiaire (cavitaire) : ovocyte atteint taille maximale -> antrum (liquide folliculaire).
  • Mûr (de Degraaf) : fait saillie à la surface -> antrum gonfle -> rupture -> expulsion ovocyte (ponte/ovulation).
• Résidu follicule après ponte : corps jaune (progestérone et œstrogènes) -> régresse en corps blanc (corpus albicans) si pas de fécondation; persiste pendant 9 mois si fécondation.

B - Les organes reproducteurs chez les Spermaphytes

• Spermaphytes : plantes à fleurs et à graines.
  • Angiospermes : graines enfermées dans un fruit (vrai fruit) -> avocatier, manguier, tomate.
  • Gymnospermes : graines nues (faux fruit) -> sapin, pin.
• Appareil reproducteur : fleur.
• Pièces florales fixées au réceptacle (haut du pédoncule).

a) Le calice :

• Ensemble de sépales (petites pièces vertes).

b) La corolle :

• Ensemble de pétales (grandes pièces colorées).
• Gamopétale : pétales soudés (fleur de patate).
• Dialypétale : pétales séparés (fleur de haricot, hibiscus).
• Périanthe : corolle + calice (protection des parties fertiles).

c) L’étamine :

• Organe reproducteur mâle -> filet + anthère; ensemble des étamines = androcée.

d) Le pistil ou gynécée :

• Formé de l'ovaire (carpelle), le style et le stigmate : c'est l'organe reproducteur femelle.
• Fleurs hermaphrodites (bisexuées/complètes) : gynécée + androcée.
• Fleurs unisexuées : un seul type d'organe reproducteur.
• Plante monoïque : étamines et carpelles sur le même pied.
• Plantes dioïques : un seul type d'organe par pied (pieds mâles et femelles).

1 - Etude d’une étamine :

• Coupe transversale de l'anthère (jeune étamine) : ébauche de quatre sacs polliniques.
• Chaque sac : zone centrale (cellules mères des grains de pollen) + cellules nourricières (2-3 couches).
• Sous épiderme : assise de cellule spécialisée (assise mécanique à maturité).

2 - Etude du pistil :

• Coupe transversale du carpelle : loges (ovaire).
• Intérieur de l'ovaire : un ou plusieurs ovules (formés à partir du placenta).
• Chaque ovule rattaché au placenta par funicule; hile = point d’attache du funicule à l’ovule.
• Coupe longitudinale ovule mûr : nucelle (masse principale) + double tégument protecteur (prémine et secondine) -> micropyle (pore).
• Nucelle abrite : sac embryonnaire (proximité micropyle).
• Types d’ovules (position micropyle par rapport au hile):
  • Ovules droits/orthotropes : micropyle à l'opposé du hile.
  • Ovules recourbés/campylotropes : micropyle retourné vers le hile (éloigné).
  • Ovules renversés/anatropes : micropyle retourné et confondu au hile.

II - La gamétogenèse chez les Mammifères et les Spermaphytes

• Gamétogenèse : formation des gamètes; déroulement dans les gonades (mammifères) ou au niveau des anthères et du carpelle (spermaphytes).
• Gamètes : cellules haploïdes (n chromosomes); cellules mères = diploïdes (2n chromosomes).
• Méiose : passage de la diploïdie à l'haploïdie.

A - La méiose et le passage de la diploïdie à l’haploïdie

• Essentiel à la gamétogenèse; organisme issu de la reproduction sexuée provient d'une cellule-œuf diploïde.
• Œuf provient : de la fusion de gamètes (fécondation) -> donc ne peuvent pas posséder l’état diploïde (sinon œuf à 4n chromosomes).
• Méiose : complexe entraînant passage à l’état haploïde (afin que l'œuf formé après fécondation soit diploïde).
• Elle est : suite de deux divisions cellulaires successives :
  • Division I (réductionnelle) : sépare chromosomes homologues.
  • Division II (équationnelle) : sépare chromatides sœurs de chaque chromosome.

1 - La première division de méiose ou division réductionnelle

• Quatre phases :
  • Prophase I : chromosomes homologues s'apparient (bivalents/tétrades); crossing-over (échanges de fragments).
  • Métaphase I : formation de la plaque équatoriale (bivalents à égale distance des pôles).
  • Anaphase I : ascension polaire (disjonction -> chaque chromosome homologue d'un bivalent migre à un pôle).
  • Télophase I : séparation cellules filles (moitié stock chromosomique de la cellule mère) -> cytodiérèse (étranglement/phragmoplaste).
• Après division I : deux cellules filles possédant n chromosomes à deux chromatides.

2 - La deuxième division de méiose ou division équationnelle

• Déroulement : identique à mitose normale.
  • Prophase II : presque inexistante.
  • Métaphase II : chromosomes à deux chromatides sur la plaque équatoriale.
  • Anaphase II : séparation des chromatides sœurs et migrations aux pôles opposés.
  • Télophase II : séparation cellules filles haploïdes (n chromosomes et une seule chromatide).
• Schéma récapitulatif.
• Variation du taux d'ADN dans une cellule au cours de la méiose.

B - Les étapes de la gamétogenèse chez les Mammifères

• Quatre étapes : multiplication, accroissement, maturation, différenciation cytologique.

1 - La spermatogenèse :

• Formation : des spermatozoïdes dans les testicules (tubes séminifères); processus continu (débute puberté, arrête à la mort – andropause).
• 74 jours : fabrication d'un spermatozoïde.
  • Multiplication : spermatogonies (2n chromosomes) -> mitoses successives -> spermatogonies identiques.
  • Accroissement : spermatogonies arrêtent multiplication, dupliquent ADN, grossissent -> spermatocytes I (2n chromosomes).
  • Maturation (méiose) : spermatocyte I -> spermatocyte II (n chromosomes, 2 chromatides) -> spermatides (n chromosomes, une chromatide).
  • Différenciation cytologique/spermiogénèse : spermatide -> spermatozoïde (flagelle, acrosome, réduction cytoplasme, effilement de la tête).
• Cellules de Sertoli : croissance et nutrition -> spermiation (libération spermatozoïde).
• Capacitation : les spermatozoïdes acquièrent leur aptitude fécondante dans les voies génitales femelles.

2 - L’ovogenèse :

• Formation : de l'ovocyte II dans les ovaires; processus discontinu (débute stade embryonnaire, arrête ménopause).
  • Multiplication : ovogonies -> mitoses -> ovogonies identiques.
  • Accroissement : ovogonies stoppent multiplications, dupliquent ADN, grossissent -> ovocyte I.
    • Stock limité d’ovocyte I à la naissance (épuisement vers 45-55 ans -> ménopause).
  • Maturation (méiose) : discontinue (cycle reproducteur cyclique de la femme).
    • Ovaire embryonnaire : ovocytes I entament méiose I (bloquée en prophase I) + cellules folliculaires -> follicules primordiaux.
    • Puberté : follicules primordiaux continuent maturation -> follicules primaires, secondaires, tertiaires (cavitaires).
    • Ovocyte I continue la méiose -> ovocyte II + premier globule polaire (dégénère) -> ovocyte II entame méiose II (bloquée en métaphase II).
    • Ovocyte II : contenu dans follicule mûr/de Degraaf.
• Différenciation n'existe pas chez la femme.
• Ovulation : ovocyte II pondu ; follicule de Degraaf -> corps jaune.
• Ovogenèse : cyclique -> réduction stock ovocyte I.

C - Les étapes de la gamétogenèse chez les Spermaphytes

1 - La formation des grains de pollen : la pollinogenèse

• Dans l'anthère dans les sacs polliniques.
• Cellules se multiplient -> massif (cellules mères des grains de pollen) -> méiose -> quatre cellules haploïdes groupées (microspores/tétraspores).
• Microspores -> endomitose -> cellule à deux noyaux inégaux (noyau végétatif + cellule reproductrice avec son propre noyau).
• Grain de pollen : exine (enveloppe externe épaisse et cutinisée) -> ornementée spécifique de l’espèce; intine (enveloppe interne mince et cellulosique).

2 - La formation du sac embryonnaire

• Dans la partie inférieure du carpelle (pistil) -> ovaire (ovules).
• Nucelle de l'ovule : différenciation de la cellule mère des mégaspores -> méiose -> quatre grosses spores haploïdes (macrospores).
• Trois macrospores externes dégénèrent; la plus interne s’accroit -> trois endomitoses -> huit noyaux agencés :
  • Trois au pôle micropylaire (oosphère + deux synergides).
  • Trois au pôle opposé (antipodes).
  • Deux au centre (noyaux centraux/accessoires).
• Grain de pollen et sac embryonnaire : gamétophytes (produisent gamètes).

III - La fécondation chez les Mammifères et les Spermaphytes

• Fécondation : fusion gamète mâle + gamète femelle -> œuf/zygote -> nouvel individu (Thuret, 1853).

A - Les étapes de la fécondation chez les Mammifères

• Fécondation interne; spermatozoïdes déposés au fond du vagin (coït).
• Espèces à fécondation externe (oursins, amphibiens, poissons).

1 - La rencontre des gamètes (rapprochement des gamètes)

• Coït : 20-40 millions spermatozoïdes déposés -> quelques millions franchissent glaire cervicale -> progressent vers trompes (mouvement flagelle + contractions utérus).
• Rencontre spermatozoïdes/ovocyte II : tiers supérieur trompe de Fallope (ampoule).
• Chimiotactisme (pas chez Mammifères).
• Animaux à fécondation externe : ovules libèrent ferilisines (attraction des spermatozoïdes) -> chimiotactisme positif.
• Danse des gamètes : spermatozoïdes s'agglutinent autour ovule -> bousculent -> rotation.

2 - La pénétration d’un spermatozoïde et activation de l’ovocyte II

• Spermatozoïdes entourent -> traverse cellules folliculaires zona radiata -> acrosome libère enzymes (hydrolases) -> réaction acrosomique.
• Hyaluronidase : dégrade acide hyaluronique zona pellucide.
• Acroronidase : déstabilise liaisons protéines zona pellucide.
• Digestion locale zona pellucide : pénétration spermatozoïde dans l'ovocyte -> libération du noyau.
• Pénétration : activation ovocyte II (bloqué en métaphase II) -> achèvement méiose II -> émission deuxième globule polaire (dégénère).

3 - La fusion des noyaux (amphimixie ou caryogamie)

• Noyau du spermatozoïde : pénètre cytoplasme ovulaire -> rotation 180° -> gonfle -> pronucléus (pronoyau) mâle.
• Noyau femelle : achève méiose, émission du deuxième globule polaire, grossit -> pronucléus femelle.
• Pronucléi : se rapprochent, fusionnent (enveloppe unique).
• Chromosomes paternels et maternels : s'individualisent, s'apparient, s'organisent à l’équateur (fuseau achromatique) -> première division de l'œuf.

B - Les étapes de la fécondation chez les Spermaphytes

1 - La pollinisation

• Transport du grain de pollen (étamine -> stigmate) :
  • Agents : vent (anémophile), insectes (entomophile), pesanteur, Hommes.
• Modes :
  • Directe (autopollinisation) : pollen des étamines -> stigmate de la même fleur hermaphrodite.
  • Indirecte (pollinisation croisée) : pollen -> stigmate d'une autre fleur (même espèce).

2 - La germination du grain de pollen

• Pollen retenu sur stigmate par papilles superficielles -> eau et substances (germination).
• Germination : tube pollinique s’enfonce dans stigmate -> style -> ovule (carpelle).
• Noyau végétatif : s'engage dans tube pollinique (avant le noyau reproducteur).
• Tandis que le noyau végétatif dégénère, le noyau reproducteur se divise en deux pour donner deux spermatozoïdes (anthérozoïdes).

3 - La double fécondation

• Tube pollinique/ovule : contact au niveau micropyle.
• Deux anthérozoïdes : pénètrent dans le sac embryonnaire -> fécondent oosphère et noyaux centraux :
  • Oosphère -> œuf embryon/principal (diploïde) -> plantule.
  • Noyaux centraux -> œuf triploïde (albumen/accessoire) -> substances de réserve cotylédons (graine).
• Ovule -> graine; ovaire -> fruit (entoure la graine).
• Méiose et fécondation : phénomènes compensatoires et indissociables (reproduction sexuée). Lors de la gamétogenèse, la méiose assure le passage à l’haploïdie (gamètes haploïdes). Au cours de la fécondation (amphimixie), 2 pronoyaux haploïdes fusionnent -> état diploïde.

IV - Les cycles de développement

• Cycle de développement : représentation des grands phénomènes biologiques (œuf -> état adulte).
• Deux phénomènes : fécondation et méiose.
  • Méiose : diplophase -> haplophase
  • fécondation : haplophase -> diplophase
• Cycles définis par la durée relative de l’haplophase par rapport à la diplophase.

1 - Le cycle haplobiontique (haplophasique)

• Ici stade haploïde est prédominant.
• Après fécondation, la cellule-œuf entre directement en méiose pour donner des individus haploïdes : on dit que la méiose suit la fécondation.
• Exemple de la Spirogyre ou du Fucus.

2 - Le cycle diplobiontique (diplophasique)

• animaux.
• Diploïde est prédominant.
• Après méiose, fécondation restaure la formule chromosomique : la fécondation suit la méiose.

3 - Le cycle haplodiplobiontique (haplodiplophasique)

• Végétaux supérieurs. H
  s générations haploïdes et diploïdes ont une durée de vie relativement grande.

Chap II : Le brassage génétique assuré par la reproduction sexuée et unicité des individus

• Objectifs pédagogiques :
  • Donner la nature et la localisation du support de l’information génétique
  • Dégager la notion de gène et allèles
  • Expliquer les notions de dominance, codominance, récessivité
  • Relever les différents types de brassage génétique et déduire qu’il existe une multitude de combinaisons possibles
  • Utiliser un échiquier de Punnet pour expliquer la transmission des caractères d’une génération à l’autre
  • Relever que les mutations géniques sont à l’origine de nouveaux allèles
• Introduction :
  • L’hérédité est transmission des caractères d’un être vivant à sa descendance grâce au gamète (cellule haploïde).
  • Génétique : science de l'hérédité.
  • Gregor Mendel : transmission des caractères héréditaires d'une génération à l'autre -> trois lois universelles.

I - Vocabulaire génétique

• Gène : portion d'ADN codant pour un caractère; représenté en deux exemplaires (diploïde).
• Allèles : différentes versions d'un même gène (couleur de la peau).
  • Hétérozygote : deux allèles différents (a//b).
  • Homozygote : un seul allèle (a//a ou b//b).
• Hybridation : Croisement deux parents race pure (homozygotes): a//a x b//b -> résultat est un individu hétérozygote (a//b).
• Phénotype : caractères exprimables (visibles/non visibles) ; noté entre crochets : [A].
• Génotype : ensemble des gènes (patrimoine héréditaire).
• Allèle dominant : s'exprime toujours; noté en majuscule (R).
• Allèle récessif : s'exprime à l'état homozygote; noté en minuscule (b) -> si phénotype [R], génotype RR ou Rb; si phénotype [b], génotype bb.
• Chez l'Homme : 23 paires de chromosomes (22 autosomes, 1 gonosome (XX/XY)).

II - Lois statistiques de la transmission des caractères héréditaires : lois de Mendel

• A - Hérédité autosomale

1 - Le monohybridisme

• Etude de la transmission d'un seul caractère.

a) Le monohybridisme avec dominance

• Expérience : croisement lignées pures de souris (pelage gris x pelage blanc) -> F1 : pelage gris;
  Croisement F1 x F1 -> F2 : 75% (¾) pelage gris, 25% (¼) pelage blanc.
• Analyse :
  • Monohybridisme (1 seul caractère: couleur pelage).
  • Dominance de l’allèle gris sur l’allèle blanc.
• Notations habituelles des résultats
• Croisement test (test-cross/back-cross) : pour vérifier la pureté des individus.
• Résultats du croisement test.
• Exercice d'application 1.

b) Le monohybridisme avec interdominance ou codominance (sans dominance)

• Expérience : croisement poule blanche x coq noir -> F1 : plumage bigarré (blanc-noir).
• Croisement F1 x F1 -> F2 : 50% bigarré, 25% blanc, 25% noir.
• Analyse :
  • Monohybridisme (1 caractère: couleur plumage).
  • Interdominance (pas de dominance complète)-> tous les allèles sont notés en majuscule B et N.
• Résultats du croisement.
• Exercice d'application 2.

c) Notion de gène létal

• Gènes létaux : provoquent la mort à l'état homozygote.
• Expérience : croisement souris jaune x souris noire -> F1: souris jaunes.
• Croisement F1 x F1 -> F2 : 34 souris jaunes, 17 souris noires.
• Analyse :
  • Monohybridisme avec dominance.
  • Proportions mendéliennes modifiées.
  • 2/3, 1/3 = gène létal.
• Résultats du croisement.
• Interprétation .Notion sur proportions phénotypiques.

d) Conclusion sur l’étude du monohybridisme

• Uniformité F1 (1ere loi de Mendel).
• Un gamète ne porte qu’un seul allèle du gène (2e loi de Mendel = loi de disjonction/ségrégation des caractères allélomorphes/pureté gamètes).

2 - Le dihybridisme

• Etude de la transmission simultanée de deux caractères.
• Deux cas :
  • Gènes indépendants (portés par deux paires de chromosomes homologues différentes; génotype a//a’ b//b’).
  • Gènes liés (portés par la même paire de chromosomes homologues; génotype ab//a’b’).

a) Le dihybridisme avec gènes indépendants

• Expérience : Mendel croise graine lisse et jaune x graine ridée et verte -> F1 : graines lisses et jaunes.
• Croisement F1 x F1 -> F2 : 9/16 lisses et jaunes; 3/16 lisses et vertes; 3/16 ridées et jaunes; 1/16 ridées et vertes.
• Analyse :
  • Dihybridisme (2 caractères: forme et couleur graines).
  • Loi de Mendel vérifiée.
  • Allèles dominants : lisse (L) et jaune (J); allèles récessifs : ridé (r) et vert (v).
• Loi : ségrégation des 2 couples d’allèles lors de la formation des gamètes (brassage inter chromosomique) = « 3e loi de Mendel : disjonction indépendante des caractères allélomorphes ».
• Résultats du croisement.

b) Les exceptions aux lois de Mendel : le dihybridisme avec gènes liés

• Liaison génétique :
  • Totale (linkage absolu).
  • Partielle (linkage partiel) -> crossing over.
• Expérience Morgan : corps gris + ailes longues x corps noir + ailes vestigiales -> F1 : 100% corps gris + ailes longues.
• Croisement F1 x F1 -> ¾ corps gris + ailes longues; ¼ corps noir + ailes vestigiales.
• Résultats surprenants (ressemblent à monohybridisme).
• Résultats du croisement.
• Test cross № 1 : 1ère exception lois Mendel.
• Croisement hybride mâle F1 x double récessive -> ½ corps gris + ailes longues; ½ corps noir + ailes vestigiales.
• Analyse :Linkage absolu.
• Résultats du croisement.
• Test cross № 2 : 2e exception lois Mendel.
• Croisement hybride femelle F1 x double récessif -> 46.5 % corps gris + ailes longues; 3.5 % corps gris + ailes vestigiales ; 3.5 % corps noirs + ailes longues et 46.5 % corps noir + ailes vestigiales.
• Analyse:Résultats différents de 1er test cross.
• Disjonction des caractères allélomorphes n’est pas indépendante:
• On constate l’apparition de quatre phénotypes.
• Crossing over/enjambement.
• Prophase I de méiose chromosomes homologues = bivalents -> échanges segments allèles différents du même gène (brassage intrachromosomique).
• Liaison génétique n'est donc pas absolue chez la femelle de drosophile (comme chez le mâle) ; elle est partielle.
• Résultats