L'origine du génotype des individus : fiche de révision
Méiose, brassages génétiques, fécondation et anomalies chromosomiques : la fiche complète du premier chapitre de génétique de la spécialité SVT.
1Le cours condensé
La reproduction sexuée conserve le caryotype de l'espèce grâce à l'alternance de deux mécanismes : la méiose, qui produit des cellules haploïdes (n) à partir d'une cellule diploïde (2n), et la fécondation, qui rétablit la diploïdie en réunissant deux gamètes.
La méiose comprend deux divisions successives précédées d'une seule réplication de l'ADN. La première division (réductionnelle) sépare les chromosomes homologues de chaque paire ; la seconde (équationnelle) sépare les chromatides sœurs. On passe ainsi d'une cellule à 2n chromosomes bichromatidiens à quatre cellules à n chromosomes monochromatidiens.
La méiose est aussi une machine à créer de la diversité : le brassage intrachromosomique (crossing-over en prophase I, échange de fragments entre chromatides de chromosomes homologues) recombine les allèles portés par un même chromosome, et le brassage interchromosomique (répartition aléatoire et indépendante des homologues en anaphase I) multiplie les combinaisons possibles — 2²³ combinaisons rien que par ce second brassage chez l'humain. La fécondation, en réunissant deux gamètes génétiquement uniques au hasard, amplifie encore cette diversité : chaque zygote est un événement génétique unique.
2Mécanismes et anomalies à connaître
Les accidents de la méiose sont au programme et tombent régulièrement. Une non-disjonction (mauvaise séparation des homologues en anaphase I ou des chromatides en anaphase II) produit des gamètes anormaux à n+1 ou n−1 chromosomes : après fécondation, on obtient une trisomie (2n+1, comme la trisomie 21) ou une monosomie (2n−1, létale sauf pour le chromosome X — syndrome de Turner).
Un crossing-over inégal (échange entre chromatides mal alignées) peut dupliquer un gène : le gène surnuméraire, libre d'accumuler des mutations, peut acquérir une nouvelle fonction. C'est le mécanisme de formation des familles multigéniques (exemple canonique : les gènes des opsines, ou la famille des globines), identifiables par les similitudes de séquences entre gènes issus d'un ancêtre commun.
Pour analyser les brassages, on utilise les croisements-tests (test-cross) : croiser un individu au génotype inconnu avec un homozygote récessif. Les proportions des phénotypes chez les descendants révèlent les gamètes produits : 4 phénotypes équiprobables = gènes indépendants (brassage interchromosomique) ; 4 phénotypes avec parentaux majoritaires et recombinés minoritaires = gènes liés (les recombinés signent un crossing-over).
3Ce qui tombe au bac et les pièges
Exercices classiques : schématiser les étapes de la méiose avec un caryotype simplifié (2n = 4), interpréter un test-cross à deux gènes (liés ou indépendants), analyser un caryotype anormal, expliquer l'origine d'une famille multigénique à partir d'un arbre de similitude des séquences.
Pièges récurrents : ne pas confondre chromosomes homologues (paire) et chromatides sœurs (copies d'un même chromosome) ; ne pas oublier que la réplication a lieu AVANT la méiose et une seule fois ; dans un test-cross, raisonner sur les gamètes du parent testé (l'homozygote récessif ne fournit que des allèles récessifs) ; le crossing-over a lieu en prophase I entre chromatides de chromosomes homologues, pas entre chromatides sœurs.
Soigne le vocabulaire : allèles, locus, homozygote/hétérozygote, phénotypes parentaux/recombinés — les correcteurs valorisent la précision du lexique génétique.
4Comment s'entraîner
Refais les schémas de méiose jusqu'à les produire sans modèle : c'est le cœur des attendus. Entraîne-toi sur trois ou quatre test-cross différents en rédigeant le raisonnement complet (gamètes possibles, tableau de croisement, comparaison aux proportions observées).
Avec Revizly, dépose ton cours de génétique et génère un QCM : les questions sur l'ordre des phases, la ploïdie à chaque étape et les proportions de test-cross sont exactement celles où l'on perd des points par imprécision. Les flashcards à répétition espacée sont idéales pour ancrer le vocabulaire (bivalent, chiasma, non-disjonction…).
Définitions à connaître par cœur
Quiz : teste-toi sur l'origine du génotype des individus
8 questions corrigées. Réponds avant d'ouvrir la correction !
1. Combien de réplications de l'ADN précèdent la méiose ?
- A.Aucune
- B.Une seule
- C.Deux
- D.Une par division
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Réponse : B. Une seule
Une seule réplication précède les deux divisions de la méiose : c'est ce qui permet de passer de 2n bichromatidien à n monochromatidien.
2. Le crossing-over a lieu…
- A.En anaphase II, entre chromatides sœurs
- B.En prophase I, entre chromatides de chromosomes homologues
- C.En métaphase I, entre chromosomes non homologues
- D.Pendant la fécondation
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Réponse : B. En prophase I, entre chromatides de chromosomes homologues
Les chromosomes homologues appariés en prophase I échangent des fragments de chromatides : c'est le brassage intrachromosomique.
3. Un test-cross donne 45 % / 45 % / 5 % / 5 % de quatre phénotypes. Les deux gènes sont…
- A.Indépendants
- B.Liés, avec crossing-over
- C.Sur le chromosome X
- D.Identiques
Voir la réponse
Réponse : B. Liés, avec crossing-over
Des phénotypes parentaux majoritaires et des recombinés minoritaires signent des gènes liés : les 10 % recombinés proviennent d'un crossing-over.
4. La trisomie 21 résulte de…
- A.Un crossing-over inégal
- B.Une mutation ponctuelle
- C.Une non-disjonction lors de la méiose
- D.Une erreur de fécondation
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Réponse : C. Une non-disjonction lors de la méiose
Un gamète à 24 chromosomes (n+1), issu d'une non-disjonction de la paire 21, donne après fécondation une cellule-œuf à 47 chromosomes.
5. Le brassage interchromosomique chez l'humain produit à lui seul…
- A.23 combinaisons de gamètes
- B.46 combinaisons
- C.2²³ combinaisons
- D.Une infinité stricte
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Réponse : C. 2²³ combinaisons
Chaque paire d'homologues se répartit indépendamment : 2 possibilités par paire, soit 2²³ ≈ 8,4 millions de combinaisons.
6. Une famille multigénique se forme par…
- A.Fécondations successives
- B.Duplications de gènes suivies de mutations
- C.Non-disjonctions répétées
- D.Perte de chromosomes
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Réponse : B. Duplications de gènes suivies de mutations
Un crossing-over inégal duplique un gène ; les copies divergent ensuite par mutations — comme les gènes des opsines.
7. À l'issue de la première division de méiose, les cellules sont…
- A.Diploïdes, chromosomes monochromatidiens
- B.Haploïdes, chromosomes bichromatidiens
- C.Haploïdes, chromosomes monochromatidiens
- D.Diploïdes, chromosomes bichromatidiens
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Réponse : B. Haploïdes, chromosomes bichromatidiens
La division réductionnelle sépare les homologues : n chromosomes, chacun encore à deux chromatides.
8. Dans un test-cross, on croise l'individu testé avec…
- A.Un homozygote dominant
- B.Un hétérozygote
- C.Un homozygote récessif
- D.N'importe quel individu
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Réponse : C. Un homozygote récessif
L'homozygote récessif ne transmet que des allèles récessifs : les phénotypes des descendants reflètent donc les gamètes du parent testé.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre brassage intra et interchromosomique ?
Le brassage intrachromosomique recombine les allèles d'un même chromosome par crossing-over en prophase I ; le brassage interchromosomique vient de la répartition indépendante des paires d'homologues en anaphase I. Les deux se cumulent.
Comment reconnaître des gènes liés dans un test-cross ?
Quand les quatre phénotypes ne sont pas équiprobables : les phénotypes parentaux sont majoritaires et les recombinés (issus d'un crossing-over) minoritaires. Des gènes indépendants donnent 25 % / 25 % / 25 % / 25 %.
Pourquoi la méiose produit-elle des cellules toutes différentes ?
Parce que les brassages intra et interchromosomiques créent des combinaisons d'allèles uniques dans chaque gamète — la probabilité d'obtenir deux gamètes identiques est quasi nulle.
Comment réviser ce chapitre efficacement ?
Maîtrise d'abord les schémas de méiose et le raisonnement du test-cross, puis entraîne-toi en conditions réelles : dépose ton cours sur Revizly pour générer fiches, QCM et flashcards ciblés sur TON polycopié.