Fiche de révision : Génétique et origine du phénotype

📋 Plan du Cours

1. Structure et complémentarité de l’ADN
2. Mitose et stabilité clonale
3. Méiose et transmission des allèles
4. Génotype et expression du phénotype
5. Fondements expérimentaux de la génétique
6. Brassages génétiques et fécondation
7. Accidents génétiques de la méiose
8. Diversification par familles multigéniques

📖 1. Structure et complémentarité de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• ADN : Macromolécule universelle présente dans toutes les cellules, dans le noyau chez les eucaryotes et dans le cytoplasme chez les bactéries.
• Nucléotide : Constitué d’une base azotée, d’un sucre appelé désoxyribose et d’un groupement phosphate.

📝 Points essentiels

• Les quatre bases azotées de l’ADN sont:
  • l’adénine
  • la thymine
  • la cytosine
  • la guanine

📌 Dans l’ADN, l’adénine s’associe à la thymine et la cytosine s’associe à la guanine, ce qui rend les deux brins complémentaires.

💡 Astuce mémo

A s’apparie avec T, tandis que C s’apparie avec G

📖 2. Mitose et stabilité clonale

🔑 Notions clés & Définitions

• Clone : Ensemble de cellules produites par des mitoses successives et génétiquement identiques.

★ À maîtriser

• Avant la mitose, l’interphase permet la réplication de l’ADN grâce à l’incorporation de nucléotides.

• La mitose transforme une cellule diploïde en deux cellules diploïdes possédant le même nombre de chromosomes, soit 2n, avec des chromosomes simples.

Compléments

• Des mutations successives peuvent diversifier génétiquement les cellules d’un clone et former un sous-clone durable si elles sont irréversibles.

💡 Astuce mémo

Réplication puis mitose conforme → deux cellules génétiquement identiques

📖 3. Méiose et transmission des allèles

📝 Points essentiels

• La méiose comporte deux divisions cellulaires successives qui produisent quatre cellules haploïdes possédant chacune n chromosomes.

• La première division de méiose est une division réductionnelle et la deuxième division de méiose est une division équationnelle.

📌 À la fin de la méiose, chaque gamète reçoit un seul des deux allèles de chaque paire avec une probabilité équivalente.

• La fécondation réunit deux gamètes haploïdes et forme une cellule-œuf diploïde contenant deux génomes d’origine indépendante.

💡 Astuce mémo

Méiose I réductionnelle, puis méiose II équationnelle

📖 4. Génotype et expression du phénotype

🔑 Notions clés & Définitions

• Homozygote : Possède deux allèles identiques pour le gène considéré.
• Hétérozygote : Possède deux allèles différents pour le gène considéré.

📝 Points essentiels

📌 Chez un individu hétérozygote, l’allèle dominant s’exprime sans que l’allèle récessif contribue au phénotype.

📌 Un allèle récessif ne s’exprime que lorsqu’il est présent en deux exemplaires chez un individu homozygote.

💡 Astuce mémo

Homozygote : deux allèles identiques ; hétérozygote : deux allèles différents

📖 5. Fondements expérimentaux de la génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Lignée pure : Constituée d’individus homozygotes pour les gènes étudiés et ne différant que par un nombre limité de caractères.

★ À maîtriser

• Mendel a étudié la transmission des caractères par des croisements expérimentaux de variétés de plantes, souvent issues de lignées pures.

Compléments

• Morgan a poursuivi l’étude expérimentale de la transmission des caractères en croisant des souches d’insectes.

📖 6. Brassages génétiques et fécondation

🔑 Notions clés & Définitions

• Brassage interchromosomique : Produit de nouvelles combinaisons d’allèles par la répartition et la migration aléatoires des chromosomes homologues pendant la première division de méiose.
• Brassage intrachromosomique : Résulte d’un échange de fragments entre chromosomes homologues en prophase I de méiose, appelé crossing-over ou enjambement.

📝 Points essentiels

• Lorsque deux gènes sont indépendants et situés sur des paires de chromosomes différentes, leurs quatre combinaisons d’allèles sont équiprobables.

• La fécondation réunit aléatoirement les gamètes et fait que chaque cellule-œuf possède une combinaison unique d’allèles.

💡 Astuce mémo

Méiose et fécondation aléatoires → combinaison unique d’allèles

📖 7. Accidents génétiques de la méiose

🔑 Notions clés & Définitions

• Crossing-over inégal : Échange des portions de chromatides de tailles différentes entre chromosomes homologues en prophase I de méiose.

📝 Points essentiels

• Une séparation anormale des chromosomes homologues en première division ou des chromatides en deuxième division peut produire des gamètes dépourvus d’un chromosome ou en possédant deux exemplaires.

• Si un gamète anormal participe à la fécondation, l’individu formé peut être monosomique ou trisomique.

• Un crossing-over inégal conduit le plus souvent à la perte d’une portion de chromatide sur un chromosome et à la duplication de gènes sur l’autre.

💡 Astuce mémo

Séparation anormale : chromosome en plus ou en moins ; crossing-over inégal : perte ou duplication

📖 8. Diversification par familles multigéniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Famille multigénique : Ensemble de gènes issus de duplications et de mutations, codant des protéines similaires à plus de 40 %.

📝 Points essentiels

• Chez l’Homme et les singes de l’Ancien Monde, les gènes S, M et L codent respectivement les opsines responsables de la vision du bleu, du vert et du rouge, ce qui produit une trichromatie.

• Les singes du Nouveau Monde possèdent un gène sur le chromosome 7 permettant la vision du bleu et un seul gène sur le chromosome X permettant la vision du jaune-orange, ce qui les rend dichromates.

• Un gène ancestral peut subir une duplication puis des mutations, produisant progressivement plusieurs gènes différents d’une famille multigénique.

💡 Astuce mémo

Duplication → mutations → nouveaux gènes et nouvelles fonctions

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des divisions cellulaires