Lycée · 1ʳᵉ · Spécialité SVT
Transmission de l'information génétique et variabilité
Mitose, méiose et fécondation : comment l'information génétique est transmise et la diversité génétique générée (programme de Spécialité SVT 1re)
À propos de cette page
Sans document · Les réponses doivent être rédigées et justifiées. Soigne l'orthographe et la présentation.
Devoir surveillé de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Travaille seul et sans aide, puis vérifie tes réponses avec le corrigé détaillé dépliable en bas de page.
Exercice 1 — La mitose au service de la croissance
/ 4 pts- Définissez la mitose et précisez son rôle biologique dans un organisme pluricellulaire. (1 pt)
- Listez les quatre phases de la mitose dans l'ordre chronologique et précisez l'événement clé de chacune. (2 pts)
- Une cellule en métaphase de mitose possède 8 chromosomes à 2 chromatides chacun. Quelle était la ploïdie (2n) de la cellule mère ? Combien de chromosomes auront les cellules filles ? (1 pt)
Exercice 2 — Méiose et brassage génétique
/ 6 pts- Expliquez pourquoi la méiose est qualifiée de « division réductionnelle » lors de la méiose I. (1 pt)
- Décrivez le mécanisme du crossing-over (brassage intrachromosomique) : où se produit-il, entre quelles structures et quel en est le résultat génétique ? (2 pts)
- Chez une espèce à 2n = 6 (3 paires), calculez le nombre de combinaisons chromosomiques différentes possibles dans les gamètes grâce à la seule ségrégation indépendante. (1 pt)
- Comparez les brassages intra- et interchromosomique : lequel génère de nouveaux allèles ? Lequel redistribue des allèles existants sur de nouveaux chromosomes ? (2 pts)
Exercice 3 — Génétique mendélienne : étude d'une maladie héréditaire
/ 5 pts- La phénylcétonurie est une maladie génétique due à un allèle récessif p. L'allèle dominant P confère un phénotype normal. Un couple de porteurs sains (Pp × Pp) souhaite avoir des enfants. Représentez le carré de Punnett correspondant à ce croisement. (2 pts)
- Déduisez les proportions génotypiques et phénotypiques attendues dans la descendance. (2 pts)
- Peut-on affirmer avec certitude qu'un enfant sera atteint si les deux parents sont porteurs sains ? Justifiez. (1 pt)
Exercice 4 — Le cycle de vie et maintien de la ploïdie
/ 3 pts- Complétez ce schéma en indiquant la ploïdie (2n ou n) à chaque étape : Organisme adulte → [méiose] → Gamètes → [fécondation] → Zygote → [mitoses] → Organisme adulte. (1 pt)
- Expliquez pourquoi l'alternance méiose/fécondation est indispensable au maintien du nombre de chromosomes d'une espèce à travers les générations. (2 pts)
Exercice 5 — Analyse et synthèse : variabilité génétique
/ 2 pts- Classez les quatre sources de variabilité génétique suivantes selon qu'elles créent de nouveaux allèles ou qu'elles redistribuent des allèles existants : (a) mutations, (b) crossing-over, (c) ségrégation indépendante, (d) fécondation aléatoire. (2 pts)
Corrigé détaillé — à n'ouvrir qu'après avoir rendu la copie
Exercice 1 — La mitose au service de la croissance
Corrigé :
1. La mitose est une division cellulaire qui produit 2 cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère, conservant la ploïdie (2n → 2n). Elle assure la croissance (multiplication cellulaire), le renouvellement des tissus et la cicatrisation.
2. PMAT : Prophase (condensation des chromosomes, disparition de l'enveloppe nucléaire) → Métaphase (alignement à la plaque équatoriale) → Anaphase (séparation des chromatides sœurs) → Télophase (reformation des noyaux, cytocinèse).
3. La cellule en métaphase a 8 chromosomes → 2n = 8. Les cellules filles auront aussi 2n = 8 chromosomes (chacun à 1 chromatide après la division).
Exercice 2 — Méiose et brassage génétique
Corrigé :
1. La méiose I est réductionnelle car elle réduit de moitié le nombre de chromosomes : une cellule 2n donne 2 cellules n (les chromosomes homologues se séparent, mais les chromatides sœurs restent unies).
2. Le crossing-over se produit lors de la prophase I, entre deux chromatides non sœurs de deux chromosomes homologues appariés (bivalent). Il y a cassure et échange de segments à des points appelés chiasmas. Le résultat est la formation de chromosomes recombinés, portant de nouvelles associations d'allèles.
3. $2^n = 2^3 = 8$ combinaisons chromosomiques différentes (n = nombre de paires, ici 3).
4. Aucun des deux mécanismes ne crée de nouveaux allèles (c'est le rôle des mutations). Le brassage intrachromosomique (crossing-over) redistribue les allèles en créant de nouvelles combinaisons sur un même chromosome. Le brassage interchromosomique redistribue des chromosomes entiers d'origine parentale différente dans de nouvelles combinaisons chromosomiques.
Exercice 3 — Génétique mendélienne : étude d'une maladie héréditaire
Corrigé :
1. Carré de Punnett (Pp × Pp) :
| P | p | |
|---|---|---|
| P | PP | Pp |
| p | Pp | pp |
2. Génotypes : 1/4 PP, 2/4 Pp, 1/4 pp. Phénotypes : 3/4 phénotype normal (PP ou Pp) et 1/4 atteints (pp).
3. Non, on ne peut pas l'affirmer avec certitude. Ces proportions sont des probabilités théoriques. Pour chaque enfant, la probabilité d'être atteint est de 1/4 (25%), indépendamment des enfants précédents. On parle de probabilité, pas de certitude.
Exercice 4 — Le cycle de vie et maintien de la ploïdie
Corrigé :
1. Organisme adulte (2n) → méiose → Gamètes (n) → fécondation → Zygote (2n) → mitoses → Organisme adulte (2n).
2. Sans méiose, la fécondation doublerait le nombre de chromosomes à chaque génération : 2n → 4n → 8n… ce qui serait léthal. La méiose compense la fécondation en divisant par deux le nombre de chromosomes (2n → n). Ainsi, l'alternance méiose (réduction : 2n → n) / fécondation (restoration : n + n → 2n) maintient le caryotype stable de génération en génération.
Exercice 5 — Analyse et synthèse : variabilité génétique
Corrigé :
Création de nouveaux allèles : (a) Les mutations sont la seule source de nouveaux allèles ; elles modifient la séquence d'ADN et génèrent de nouvelles versions des gènes.
Redistribution d'allèles existants : (b) Le crossing-over crée de nouvelles associations d'allèles sur un même chromosome (recombinaison intrachromosomique). (c) La ségrégation indépendante redistribue aléatoirement les chromosomes homologues (brassage interchromosomique). (d) La fécondation aléatoire combine deux génomes haploïdes choisis au hasard parmi des millions de possibilités.
Ce contrôle de spécialité svt 1ʳᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Transmission de l'information génétique et variabilité » : 5 exercices, 60 minutes, noté sur 20. Le corrigé détaillé est dépliable sous le sujet.
- Exercice 1 — La mitose au service de la croissance/ 4 pts
- Exercice 2 — Méiose et brassage génétique/ 6 pts
- Exercice 3 — Génétique mendélienne : étude d'une maladie héréditaire/ 5 pts
- Exercice 4 — Le cycle de vie et maintien de la ploïdie/ 3 pts
- Exercice 5 — Analyse et synthèse : variabilité génétique/ 2 pts
Notions évaluées
L'information génétique et les chromosomes, La mitose : division cellulaire conforme, Les étapes de la méiose, La recombinaison génétique (crossing-over), La fécondation et le cycle de vie, Sources de variabilité génétique.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours.
- Refaire les exercices corrigés et les compréhension.
- Se tester avec le QCM (37 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 60 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Transmission de l'information génétique et variabilité » ?
- 60 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé détaillé se déplie sous le sujet, à n'ouvrir qu'après avoir rendu la copie.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 60 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de spécialité svt de première ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Transmission de l'information génétique et variabilité » du programme officiel de spécialité svt en première, soit L'information génétique et les chromosomes, La mitose : division cellulaire conforme, Les étapes de la méiose, La recombinaison génétique (crossing-over).
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