Exercices: Transmission de l’information génétique
– 2ème BAC Sciences Physiques SPC
Exercice 1: Étapes de la méiose
La méiose est une division cellulaire spéciale qui produit les gamètes.
1. Nommez les deux divisions de la méiose et leur rôle.
2. À quelle phase se produit le crossing-over?
Correction
1. Méiose I (réductionnelle) et méiose II (équationnelle)
2. Prophase I de la méiose
Exercice 2: Crossing-over
Observez ce schéma de chromosomes homologues pendant la prophase I:
1. Que représente la zone X sur le schéma?
2. Quelle est la conséquence génétique de ce phénomène?
Correction
1. Le point de enjambement (crossing-over) entre chromatides homologues
2. Recombinaison d’allèles → augmentation de la diversité génétique
Exercice 3: Calcul de combinaisons
L’espèce Drosophila melanogaster possède 4 paires de chromosomes.
1. Calculez le nombre de combinaisons gamétiques possibles.
2. Combien de combinaisons zygotiques possibles pour sa descendance?
\[ \text{Combinaisons} = 2^n \]
Correction
1. 2⁴ = 16 combinaisons gamétiques possibles
2. 16 × 16 = 256 combinaisons zygotiques
Exercice 4: Fécondation humaine
Un spermatozoïde humain contient 23 chromosomes.
1. Combien de chromosomes possède le zygote?
2. Expliquez pourquoi deux frères ne sont jamais génétiquement identiques.
Correction
1. 23 + 23 = 46 chromosomes (diploïde)
2. À cause de la recombinaison en méiose et de la fécondation aléatoire
Exercice 5: Non-disjonction
La trisomie 21 résulte d’une non-disjonction chromosomique.
1. À quelle phase de la méiose peut se produire cette erreur?
2. Représentez schématiquement une non-disjonction en méiose I.
Correction
1. En anaphase I ou II
2. Schéma avec chromosomes homologues qui ne se séparent pas
Exercice 6: Caryotype anormal
On observe un caryotype présentant 47 chromosomes avec trois chromosomes 21.
1. Quel est le nom de cette anomalie?
2. Proposez un mécanisme pouvant expliquer cette situation.
Correction
1. Trisomie 21 ou syndrome de Down
2. Non-disjonction des chromosomes 21 pendant la méiose
Exercice 7: Syndrome de Klinefelter
Un individu présente un caryotype 47,XXY.
1. Quel est le nom de ce syndrome?
2. Proposez deux scénarios de non-disjonction pouvant conduire à ce caryotype.
Correction
1. Syndrome de Klinefelter
2. Non-disjonction des chromosomes sexuels:
– En méiose I chez la mère
– En méiose II chez le père
Exercice 8: Comparaison mitose/méiose
Comparez la mitose et la méiose chez un organisme diploïde 2n=4.
Complétez le tableau comparatif:
| Critère | Mitose | Méiose |
|---|---|---|
| Nombre de divisions | ? | ? |
| Nombre de cellules filles | ? | ? |
| Ploidie des cellules filles | ? | ? |
Correction
• Nombre de divisions: 1 (mitose) vs 2 (méiose)
• Cellules filles: 2 vs 4
• Ploidie: 2n vs n
Exercice 9: Gamétogenèse humaine
La spermatogenèse produit des spermatozoïdes à partir de cellules souches.
1. Quel est le nombre chromosomique des spermatogonies?
2. Combien de spermatozoïdes sont produits par méiose?
Correction
1. 46 chromosomes (2n)
2. 4 spermatozoïdes fonctionnels par méiose
Exercice 10: Problème synthèse
Une cellule mère 2n=4 subit la méiose avec un crossing-over entre les gènes A et B.
1. Représentez les 4 gamètes possibles avec les allèles A/a et B/b.
2. Calculez le nombre de combinaisons possibles sans crossing-over.
3. Quelle est l’importance évolutive du crossing-over?
Correction
1. Gamètes possibles: AB, Ab, aB, ab
2. Sans crossing-over: seulement AB et ab (2 combinaisons)
3. Augmente la diversité génétique et le potentiel adaptatif
