Génétique et évolution

1. Gène et allèle : définis-les et illustre avec le groupe sanguin.
2. Mitose et méiose : rôle, nombre de chromosomes des cellules produites, cellules concernées.
3. Mutation et brassage génétique : lequel crée de nouveaux allèles, lequel les recombine ? Quand chacun se produit-il ?
4. Génotype et phénotype : un individu de génotype A/O et un individu A/A ont-ils le même phénotype ? Le même génotype ? Explique.

Une population de bactéries n'a jamais rencontré l'antibiotique X. On prélève des échantillons identiques de 10 millions de bactéries et on les étale sur des boîtes de gélose ; on compte les colonies après 24 h. Chaque colonie provient d'une seule bactérie qui s'est multipliée.

1. Quel est le rôle de la boîte 1 ? Que montre la comparaison des boîtes 1 et 2 ?
2. Calcule la proportion de bactéries résistantes dans la population de départ.
3. Compare les boîtes 3 et 4. Qu'en déduis-tu sur le caractère « résistance à X » ? Pourquoi est-ce important qu'il ait été conservé sans antibiotique ?
4. Un élève conclut : « l'antibiotique a rendu les bactéries résistantes ». En t'appuyant sur les résultats, propose une conclusion plus juste, avec les mots mutation et sélection.

La mucoviscidose est due à un allèle récessif (noté m) du gène CFTR ; l'allèle normal est noté N. Seuls les individus m/m sont malades. Dans une famille : Karim et Léa sont tous deux en bonne santé ; leur premier enfant, Sami, est atteint. Léa attend un second enfant.

1. Donne le génotype de Sami, puis celui de chacun de ses parents. Justifie.
2. Construis le tableau de croisement des gamètes de Karim et Léa et calcule la probabilité que le second enfant soit malade.
3. Le second enfant est en bonne santé. Quelle est la probabilité qu'il soit porteur de l'allèle m ?
4. Le frère de Karim, en bonne santé, veut savoir s'il est porteur. Explique pourquoi son phénotype ne suffit pas et quel examen permettrait de répondre.

Deux villages voisins. Dans le village A, un insecticide est pulvérisé chaque année depuis 2015 ; le village B n'est jamais traité. Chaque année, on mesure la fréquence d'un allèle de résistance chez les moustiques capturés, et la mortalité des moustiques exposés à l'insecticide au laboratoire.

1. Décris l'évolution de la fréquence de l'allèle R dans chaque village. Quel est l'intérêt du village B ?
2. Explique la relation entre la fréquence de R et la mortalité au test.
3. Explique, étape par étape, le mécanisme responsable de l'évolution observée dans le village A.
4. L'allèle R existait déjà en 2015 à 2 %, alors qu'aucun insecticide n'avait jamais été utilisé. Qu'est-ce que cela prouve ? Propose une stratégie pour ralentir la résistance.

On s'intéresse à trois gènes situés sur trois paires de chromosomes différentes chez un couple. Pour chacun, la mère et le père sont hétérozygotes.

1. Combien de gamètes différents chaque parent peut-il produire pour ces trois gènes, par la seule répartition au hasard des chromosomes ? Détaille le calcul.
2. Combien de génotypes différents la fécondation peut-elle donner pour ces trois gènes ? Pourquoi deux frères ont-ils peu de chances d'être identiques pour ces trois gènes ?
3. Explique pourquoi le nombre réel de gamètes différents est encore plus grand que celui calculé en a.
4. Une espèce se reproduit sans brassage (clonage). Compare sa capacité à faire face à un changement de milieu avec celle d'une espèce à reproduction sexuée, en une argumentation de quelques lignes.