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SVT · Brevet

Génétique et hérédité

L’information génétique est portée par l’ADN des chromosomes. Un gène est une portion d’ADN ; ses différentes versions sont appelées allèles. Lors de la reproduction sexuée, chaque parent transmet une partie de son information génétique par ses gamètes. Les caractères observables dépendent de cette information, mais aussi de l’environnement.

Le lien à comprendre

Chromosome → ADN → gènes → allèles. Le phénotype dépend du génotype et de l’environnement.

À retenir

  • Un chromosome contient de l’ADN et porte de nombreux gènes : un gène n’est donc pas un chromosome entier.
  • Un allèle est une version d’un gène. Une mutation peut faire apparaître un nouvel allèle en modifiant l’ADN.
  • Le génotype décrit la composition génétique étudiée ; le phénotype correspond aux caractères observables. Un caractère n’est pas nécessairement déterminé par un seul gène.
  • La méiose produit des cellules reproductrices, les gamètes, avec moitié moins de chromosomes. La fécondation réunit les informations génétiques de deux gamètes.
  • La mitose conserve le nombre de chromosomes des cellules filles. La reproduction sexuée produit de nouvelles combinaisons d’informations génétiques, ce qui contribue à la diversité des descendants.

La méthode pas à pas

  1. 1

    Repérer l’échelle du document

    Détermine si le document montre un individu, des cellules, des chromosomes ou une portion d’ADN. Utilise le vocabulaire de cette échelle : un allèle est une version de gène, pas une cellule.

  2. 2

    Distinguer ce qui est observé et ce qui est transmis

    Note le caractère visible, puis les informations génétiques connues. Si le document parle d’un effet du milieu, ne l’attribue pas automatiquement à une modification de l’ADN.

  3. 3

    Suivre la reproduction

    Pour un exercice sur les chromosomes, distingue les cellules du corps, les gamètes et la cellule-œuf. La méiose réduit le nombre ; la fécondation le rétablit par réunion des deux lots.

  4. 4

    Conclure dans les limites des données

    Appuie ta réponse sur les observations. Deux individus qui se ressemblent n’ont pas forcément les mêmes allèles. Un exemple sur un caractère ne permet pas de conclure pour tous les caractères.

Exemple corrigé pas à pas

Exercice créé pour cette fiche. Chez une espèce modèle, les cellules du corps possèdent 8 chromosomes organisés en 4 paires. 1. Combien un gamète possède-t-il de chromosomes après une méiose normale ? 2. Combien la cellule-œuf en possède-t-elle après fécondation ? 3. Combien chacune des deux cellules obtenues par sa première mitose en possède-t-elle ?

1. La méiose réduit de moitié le nombre de chromosomes : 8/2 = 4 chromosomes par gamète, un de chaque paire. 2. La fécondation réunit deux gamètes : 4 + 4 = 8 chromosomes dans la cellule-œuf. 3. L’ADN est copié avant la mitose, puis les copies sont réparties entre les cellules filles pendant la division. Chacune possède 8 chromosomes. Le nombre n’est pas divisé par deux comme lors de la formation des gamètes.

Exemple type brevet, créé pour cette fiche

Dans une expérience fictive, on étudie des plantes génétiquement identiques. Deux lots sont cultivés pendant la même durée, avec le même arrosage et à la même température. Seule la lumière diffère. À la fin, la hauteur moyenne vaut 12 cm dans le lot éclairé et 7 cm dans le lot peu éclairé. 1. Quel facteur varie ? 2. Calcule l’écart entre les moyennes. 3. Peut-on expliquer cet écart par des génotypes différents ? Que montre cette expérience sur le phénotype ?

1. Le facteur qui varie est l’éclairement. L’arrosage, la température, la durée et le génotype sont identiques dans les deux lots. 2. 12 − 7 = 5 cm : la hauteur moyenne diffère de 5 cm. 3. Les plantes sont génétiquement identiques d’après l’énoncé. L’écart ne s’explique donc pas par des génotypes différents. Dans les conditions de cette expérience, le milieu influence la hauteur, qui fait partie du phénotype. Ces données ne montrent pas une mutation.

Erreurs fréquentes

✗ Un gène et un allèle désignent deux choses sans rapport.

✓ Un gène est une portion d’ADN ; un allèle est une version de ce gène. Plusieurs allèles peuvent exister dans une population.

✗ Chaque caractère visible correspond à un seul gène.

✓ Des caractères dépendent de plusieurs gènes et de l’environnement. Utilise seulement le modèle génétique indiqué dans l’exercice.

✗ Un changement de l’apparence prouve une mutation.

✓ L’environnement peut modifier le phénotype sans modifier la séquence d’ADN. Il faut d’autres données pour conclure à une mutation.

Entraîne-toi

  1. 1. Classe les termes du plus grand ensemble à la portion étudiée : gène, noyau, chromosome. Où place-t-on l’ADN ?

    Voir la correction

    Dans une cellule à noyau, le noyau contient les chromosomes. Les chromosomes contiennent de l’ADN ; un gène est une portion de cet ADN. On ordonne donc noyau, chromosome, puis gène.

  2. 2. Une espèce modèle possède 12 chromosomes dans ses cellules du corps. Combien en attend-on dans un gamète normal, puis dans la cellule-œuf ?

    Voir la correction

    La méiose donne des gamètes à 12/2 = 6 chromosomes. La fécondation réunit 6 + 6 = 12 chromosomes dans la cellule-œuf.

  3. 3. Deux versions d’un même gène diffèrent dans leur ADN. Comment les nomme-t-on et quel phénomène peut créer une nouvelle version ?

    Voir la correction

    Ce sont deux allèles du même gène. Une mutation, c’est-à-dire une modification de l’ADN, peut créer un nouvel allèle.

  4. 4. Un élève affirme : « Les plantes d’un même génotype auront forcément la même hauteur. » Utilise l’exemple des deux lots pour lui répondre.

    Voir la correction

    L’affirmation est fausse dans l’exemple : les génotypes sont identiques, mais les hauteurs moyennes diffèrent de 5 cm selon l’éclairement. Le phénotype dépend aussi de l’environnement.

Questions fréquentes

Quelle différence entre ADN, chromosome et gène ?

L’ADN est la molécule qui porte l’information génétique. Un chromosome contient de l’ADN. Un gène est une portion de cette molécule ; un chromosome en porte de nombreux.

Pourquoi des frères et sœurs peuvent-ils être différents ?

La reproduction sexuée combine les informations génétiques des parents. Les gamètes peuvent transmettre des combinaisons différentes. L’environnement contribue également aux caractères observables.

Tout caractère acquis est-il héréditaire ?

Non. Une compétence apprise ne devient pas pour autant un allèle transmis par les gamètes. Distingue transmission génétique, influence du milieu et apprentissage.

Faut-il connaître toutes les étapes de la méiose au brevet ?

Les ressources officielles du cycle 4 demandent de comprendre la réduction du nombre de chromosomes et la diversité liée à la reproduction sexuée. Les mécanismes chromosomiques détaillés du brassage ne sont pas au programme du collège.

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