Mitose, méiose et fécondation : comment l'information génétique est transmise et la diversité génétique générée (programme de Spécialité SVT 1re)
Évaluation complète 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
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 |
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.
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