★ À maîtriser
📌 Une mutation somatique affecte les sous-clones issus de la cellule mutée et peut contribuer à un cancer, tandis qu’une mutation germinale peut être transmise à la descendance si le gamète participe à la fécondation.
Compléments
Les erreurs de réplication de l’ADN sont spontanées, aléatoires et rares, et la plupart sont réparées par des systèmes enzymatiques.
Les mutations ponctuelles comprennent :
Erreur de réplication non réparée → mutation transmise aux cellules filles
★ À maîtriser
📌 Lors de la méiose, les deux allèles d’un même gène se séparent : 50 % des gamètes reçoivent un allèle et 50 % reçoivent l’autre.
📌 Le brassage interchromosomique résulte de la répartition aléatoire et indépendante des chromosomes homologues en méiose I, tandis que le brassage intrachromosomique résulte des échanges de fragments entre chromatides non sœurs lors d’un crossing-over en prophase I.
Compléments
Pour x paires d’allèles hétérozygotes portées par des chromosomes différents, le brassage interchromosomique peut produire 2^x types de gamètes ; pour 23 paires chez l’humain, cela représente plus de 8 millions de types.
Pour deux gènes liés, les crossing-over peuvent produire deux types de gamètes recombinés en plus des deux types parentaux, mais les gamètes parentaux sont plus nombreux car les crossing-over ne sont pas systématiques.
Interchromosomique : chromosomes différents ; intrachromosomique : chromatides homologues
★ À maîtriser
📌 Un allèle dominant s’exprime à l’état homozygote comme hétérozygote, tandis qu’un allèle récessif ne s’exprime qu’à l’état homozygote.
📌 Dans un test-cross, une majorité de phénotypes parentaux et une minorité de phénotypes recombinés indiquent des gènes liés, tandis que quatre phénotypes équiprobables indiquent des gènes non liés.
Compléments
📌 La dominance incomplète produit chez l’hétérozygote un phénotype nouveau mêlant les deux caractères, tandis que la codominance entraîne l’expression simultanée des deux caractères sans les mélanger.
📌 Dans un arbre généalogique, si des individus malades ont des parents sains et que cela se répète dans la famille, l’allèle responsable de la maladie est récessif.
★ À maîtriser
Dans un arbre généalogique, un malade ayant deux parents sains, surtout si cela se répète dans la famille, indique que l’allèle responsable est récessif.
Un père malade ne peut transmettre un allèle porté par le chromosome Y qu’à ses fils, et la présence d’une femme malade exclut une localisation sur Y.
Une majorité d’hommes malades, en l’absence de transmission liée à Y, fait soupçonner une localisation sur X ; on vérifie alors que toute fille malade a un père malade et que toute mère malade a un fils malade.
Compléments
Dominance ou récessivité, puis chromosome Y, puis chromosome X : les étapes du diagnostic dans l’arbre généalogique.
★ À maîtriser
📌 Dans un test-cross portant sur des gènes liés, les phénotypes parentaux sont majoritaires et les recombinés minoritaires, ce qui indique un crossing-over rare ; en F2, les proportions s’écartent de 9/16, 3/16, 3/16 et 1/16.
La non-disjonction des chromosomes homologues en anaphase I ou des chromatides en anaphase II produit des gamètes à n−1 ou n+1 chromosomes, puis des zygotes à 2n−1 ou 2n+1 après fécondation.
Un appariement incorrect de séquences répétées en prophase I peut provoquer un crossing-over inégal : une chromatide gagne du matériel génétique et l’autre en perd, ce qui peut dupliquer un gène.
Compléments
Les zygotes portant une anomalie du nombre de chromosomes sont le plus souvent non viables et provoquent des avortements spontanés.
Les anomalies de nombre parfois compatibles avec la vie citées sont :
Un crossing-over inégal peut retirer du matériel à une chromatide et en ajouter à l’autre.
★ À maîtriser
📌 Le transfert vertical transmet des gènes des parents aux descendants lors de la reproduction sexuée, tandis que le transfert horizontal échange du matériel génétique hors de cette reproduction entre organismes de même espèce ou d’espèces différentes.
Compléments
Environ 8 % de l’ADN humain est d’origine rétrovirale, et la plupart de ces séquences sont inactives après avoir subi des modifications.
Deux gènes humains d’origine rétrovirale, portés par le chromosome 7 et exprimés au placenta, codent des syncytines capables de faire fusionner des cellules.
Vertical : des parents aux descendants ; horizontal : entre organismes hors reproduction sexuée.
★ À maîtriser
Compléments
Dans les expériences de Griffith en 1928, des bactéries R vivantes non pathogènes deviennent pathogènes au contact de bactéries S mortes, ce qui révèle un facteur transformant transmissible héréditairement. - Fred Griffith
Le gène NDM-1, d’abord identifié chez des Klebsielles puis chez Escherichia coli, code notamment une enzyme qui dégrade les antibiotiques de type carbapénèmes.
★ À maîtriser
Compléments
Insérer la proinsuline, sélectionner les bactéries, lyser, maturer puis purifier l’insuline.
★ À maîtriser
Les mitochondries et les chloroplastes sont interprétés par la théorie endosymbiotique comme provenant de bactéries incorporées par des cellules hôtes ; les génomes intégrés régressent et certains de leurs gènes sont transférés au noyau de l’hôte.
Les arguments en faveur de l’origine endosymbiotique des mitochondries et des chloroplastes sont leur taille bactérienne de quelques micromètres, leur double membrane et la présence d’un ADN propre à chacun.
Lors de l’endosymbiose primaire, une cellule eucaryote primitive absorbe une α-protéobactérie qui devient une mitochondrie, puis une cyanobactérie qui devient un chloroplaste, formant une cellule eucaryote autotrophe ; la première étape est située il y a environ 1,5 à 2 milliards d’années.
Compléments
📌 Les procaryotes sont des organismes unicellulaires sans noyau et presque toujours sans organites membranaires, tandis que les eucaryotes possèdent des cellules avec un noyau délimité par une membrane et des organites.
Bactérie absorbée → mitochondrie ; puis cyanobactérie absorbée → chloroplaste.
★ À maîtriser
📌 La transmission d’un comportement acquis est horizontale entre individus d’une même génération ou verticale entre individus de générations différentes.
Compléments
Comportement inné : génétique ; comportement acquis : apprentissage
★ À maîtriser
Dans le cycle de Calvin, le CO₂ est fixé sur le ribulose 1,5 diphosphate, forme de l’APG, puis le triose phosphate est produit grâce à l’ATP et au NADPH+H+ ; une partie régénère le ribulose 1,5 diphosphate et l’autre contribue à la production d’amidon ou de saccharose.
Les réactions photochimiques se déroulent dans les thylakoïdes et produisent de l’ATP et du NADPH2, utilisés dans le cycle de Calvin pour la production de sucres.
📐 Formule - Le bilan de la photosynthèse s’écrit .
📌 La chlorophylle a du centre réactionnel convertit l’énergie lumineuse en énergie utilisable pour une réaction chimique, tandis que les autres pigments forment une antenne collectrice qui élargit la lumière captée.
Compléments
Lumière dans les thylakoïdes, sucres dans le stroma
★ À maîtriser
📌 La croissance végétale associe les mitoses dans les méristèmes, l’élongation cellulaire et la différenciation des organes.
L’auxine est produite à l’apex, diffuse dans la plante et stimule la croissance de l’apex lorsqu’il est éclairé.
Dans le phototropisme, l’auxine provoque un allongement cellulaire plus important du côté non éclairé, ce qui courbe la tige vers la lumière.
Compléments
Auxine répartie du côté sombre → allongement et courbure vers la lumière
★ À maîtriser
📌 La transgénèse transfère des gènes entre espèces différentes, tandis que l’édition génomique crée de nouveaux allèles par une coupure ciblée de l’ADN.
La domestication appauvrit la diversité allélique des plantes cultivées et peut réduire leurs capacités de défense, de reproduction et de dissémination.
Chez les angiospermes, le calice et la corolle forment le périanthe stérile, tandis que l’androcée et le gynécée sont les parties fertiles impliquées dans la reproduction sexuée.
Après l’hydratation du grain de pollen, le tube pollinique transporte le gamète mâle jusqu’à l’ovule contenant le gamète femelle, où se produit la fécondation.
Compléments
★ À maîtriser
📌 L’autogamie est la fécondation entre gamètes d’une même plante, tandis que l’allogamie est une fécondation croisée entre gamètes provenant de deux individus différents.
L’allogamie est le mode majoritaire de reproduction sexuée et favorise le brassage génétique intraspécifique grâce à des gamètes issus de plantes différentes.
🔄 La transformation après fécondation suit cet ordre :
Lors de la germination, l’embryon hétérotrophe utilise les réserves de l’albumen ou des cotylédons, souvent constituées d’amidon digéré par l’amylase en sucres réducteurs comme le glucose, puis la plantule devient autotrophe après le développement de ses premières feuilles.
📌 La reproduction asexuée végétale repose sur la totipotence et la croissance des plantes à partir de tiges, de racines ou de feuilles, sans fécondation ni formation de fruits et de graines.
Compléments
L’autogamie peut être obligatoire chez les fleurs qui ne s’ouvrent pas sur l’extérieur et permet la colonisation de nouveaux milieux sans favoriser la diversité.
La dispersion des graines repose sur des animaux, le vent, l’eau ou des dispositifs propres à la plante, et permet la colonisation de nouveaux milieux.
Les modalités et applications citées sont :
Fécondation → fruit et graines → germination ou dispersion
★ À maîtriser
La chronologie relative reconstitue l’ordre des structures et événements géologiques à partir de relations géométriques, notamment la superposition, le recoupement et l’inclusion.
Les principes de chronologie relative sont :
Selon le principe de superposition, une couche géologique est plus récente que celle qu’elle surmonte, si la série n’a pas été inversée par la tectonique.
Selon le principe de recoupement, une structure qui en recoupe une autre est plus jeune que celle qu’elle recoupe.
Selon le principe d’identité paléontologique, deux couches contenant les mêmes fossiles stratigraphiques sont de même âge.
Compléments
📌 Selon le principe d’inclusion, un minéral inclus dans une roche est plus ancien que la roche qui le renferme.
★ À maîtriser
📐 Formule - La loi de désintégration radioactive s’écrit , où est la quantité initiale d’éléments pères, leur quantité au temps et la constante de désintégration.
📐 Formule - La période radioactive vérifie et correspond au temps nécessaire à la désintégration de la moitié des éléments pères radioactifs.
📐 Formule - Lorsque la quantité initiale de l’élément père est connue, l’âge se calcule par .
📐 Formule - Pour la méthode Rb/Sr, la relation isochrone est , et l’âge se déduit de la pente par .
Compléments
La méthode K/Ar date des roches et minéraux riches en potassium, avec une période de 1,25 × 10⁹ ans, en supposant nulle la quantité initiale d’argon, gaz qui s’échappe avant la cristallisation.
La méthode Rb/Sr utilise plusieurs minéraux cogénétiques, trace le rapport 87Sr/86Sr en fonction de 87Rb/86Sr et déduit l’âge de la pente de la droite isochrone.
Le choix du chronomètre dépend de l’âge supposé de l’objet et des isotopes présents, et l’âge mesuré correspond à la fermeture du système considéré.
Fermeture du système → décroissance radioactive mesurable → âge
★ À maîtriser
La divergence fracture la lithosphère continentale en blocs basculés par des failles normales ou listriques, puis son amincissement permet la remontée de l’asthénosphère et la fusion partielle des péridotites vers 80 km de profondeur.
La fusion partielle des péridotites produit un magma basaltique qui forme des gabbros en refroidissant lentement en profondeur et des basaltes en refroidissant plus rapidement en surface ; ces roches constituent la croûte océanique et participent à l’expansion du fond océanique.
Les minéraux caractéristiques apparaissent dans cet ordre :
Compléments
Les continents conservent des reliquats de chaînes de montagnes formées lors de cycles orogéniques successifs, alternant réunion de blocs continentaux et fragmentation.
Les roches des ophiolites comprennent :
Rifting → océan → subduction → collision
Dans les métagabbros, le métamorphisme débute au faciès amphibolite avec l’apparition de hornblende verte, puis le refroidissement favorise la chlorite et l’actinote du faciès schistes verts.
Dans les roches métamorphiques associées à la subduction, le glaucophane apparaît avant la jadéite, puis le grenat.
Les schistes bleus à glaucophane et les éclogites à grenat du mont Viso témoignent d’un métamorphisme de haute pression et basse température lié à la subduction de l’océan alpin sous le continent africain.
Depuis 150 ans, la température globale a augmenté d’environ 1 °C, principalement en lien avec les émissions humaines de gaz à effet de serre, que les puits de carbone ne compensent pas entièrement.
Les carottes glaciaires et les sédiments océaniques permettent de reconstituer les variations de température des 800 000 dernières années grâce au fractionnement isotopique de l’oxygène, δ18O.
📌 Lors d’un refroidissement, le δ18O de la glace diminue car elle piège davantage de 16O, tandis que le δ18O des sédiments marins augmente car l’océan s’enrichit en 18O.
Les variations climatiques du Quaternaire alternent périodes glaciaires longues et périodes interglaciaires courtes selon des cycles d’environ 100 000 ans.
La théorie de Milankovitch relie les cycles climatiques du Quaternaire aux variations cycliques de l’excentricité, de l’obliquité et de la précession, dont les périodes sont respectivement de 100 000, 40 000 et 20 000 ans.
Au Crétacé, l’intense expansion océanique et l’activité des dorsales ont libéré du CO₂, renforçant l’effet de serre et contribuant à une température supérieure à l’actuelle.
Les projections du GIEC prévoient un réchauffement de 1,8 à 4 °C au cours du siècle à venir selon les scénarios d’émissions de gaz à effet de serre.
Le réchauffement climatique affecte les humains par les migrations forcées et les risques sanitaires, et les écosystèmes par les migrations d’espèces, les changements saisonniers, les déséquilibres entre proies et prédateurs, les espèces invasives et les extinctions.
Pour limiter les émissions de gaz à effet de serre, le cours recommande de les réduire de 20 % d’ici 2030 et de 95 % d’ici 2050 par rapport à 1990. - GIEC
Lors du réflexe myotatique, l’étirement du muscle active les fuseaux neuromusculaires, le message sensitif atteint la moelle épinière, puis un message moteur rejoint le muscle et provoque sa contraction.
Le réflexe myotatique est une réponse involontaire, rapide, stéréotypée et d’intensité variable à l’étirement d’un muscle.
📌 Les fibres sensitives afférentes conduisent les messages vers la moelle épinière par les racines dorsales, tandis que les fibres motrices efférentes les conduisent vers les muscles par les racines ventrales.
Glaucophane, jadéite, puis grenat : la pression augmente.
Brassages génétiques
| Mécanisme | Origine | Conséquence |
|---|---|---|
| Interchromosomique | Répartition aléatoire des chromosomes homologues en méiose I | Combinaisons d’allèles portés par des chromosomes différents |
| Intrachromosomique | Crossing-over entre chromatides non sœurs en prophase I | Nouvelles combinaisons d’allèles sur un même chromosome |
Teste tes connaissances sur Reproduction végétale et histoire géologique avec 64 questions à choix multiples et corrections détaillées.
1. Lors d’une mitose normale, quel résultat obtiennent les deux cellules filles concernant leurs chromosomes ?
2. Comment définir un clone cellulaire issu de divisions successives ?
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Comment la mitose répartit-elle les chromatides de chaque chromosome ?
Équitablement entre deux cellules filles.
Que conserve chaque cellule fille après une mitose ?
Le nombre et la morphologie des chromosomes de la cellule parentale.
Qu’est-ce qu’un clone cellulaire ?
Un ensemble de cellules génétiquement identiques, aux mutations près, issu de mitoses successives.
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