TD chapitre 4 Génétique et évolution Exercice 1 Cochez la proposition exacte pour chaque question 1 à 6. 1) Cette photographie représente une cellule à : 2n = 24, en anaphase d une mitose. 2n = 24, en anaphase 1 d une méiose. 2n = 12, en métaphase d une mitose. 2n = 12, en anaphase 2 d une méiose. 2) La mitose : est source de diversité génétique. donne naissance à 4 cellules à partir d une cellule. conserve toutes les caractéristiques du caryotype. permet la production des gamètes. 3) La méiose produit : 4 cellules haploïdes à partir d une cellule diploïde. 2 cellules diploïdes à partir d une cellule diploïde. 4 cellules diploïdes à partir d une cellule diploïde. 2 cellules haploïdes à partir d une cellule diploïde 4) La réplication de l ADN a lieu : entre les deux divisions de la méiose. uniquement avant une mitose. uniquement avant une méiose. avant la première division de la méiose
5) Lors d une méiose, se déroulant sans anomalie, il peut s effectuer : un brassage intrachromosomique entre chromosomes non homologues un brassage interchromosmique entre chromosomes homologues un brassage interchromosomique puis un brassage intrachromosomique un brassage intrachromosomique puis un brassage interchromosomique Le document ci-dessous représente le caryotype d un enfant atteint d une anomalie chromosomique 6) Le caryotype ci-dessus peut avoir pour origine : une duplication du chromosome 21 lors de la méiose une non-disjonction de la paire chromosomique n 21 lors de la division I de la méiose une non-disjonction de la paire chromosomique n 21 lors de la division II de la méiose un accident génétique uniquement lors de la formation des gamètes femelles
Exercice 2 Choisir parmi les propositions celle qui vous paraît exacte : Le schéma du document 2 présente : 1- un gamète 2- une cellule diploïde 3- une cellule d un individu homozygote pour les deux gènes 4- une cellule prête à subir la méiose Exercice 3 Le document présente l évolution de la quantité d ADN au sein d une cellule qui à t0 présente 6 chromosomes à 1 chromatide. Chaque chromatide est composée d une molécule d ADN. De 0 à 3 = phase de réplication de l ADN De 3 à 5 = méiose 6 = fécondation L étude du document montre que : 1. la méiose correspond à 3 divisions cellulaires successives. 2. la méiose permet de passer d une cellule à 6 chromosomes à 2 chromatides à 4 cellules à 3 chromosomes à 1 chromatide. 3. la méiose permet de passer d une cellule à 6 chromosomes à 2 chromatides à 4 cellules à 6 chromosomes à 1 chromatide. 4. la fécondation est la fusion de 2 cellules donnant une cellule oeuf contenant une quantité d ADN égale à 2Q.
Exercice 4 Repérez les affirmations correctes. Chaque série d affirmations peut comporter une ou plusieurs réponses exactes. 1. La méiose : a. permet le passage de l état diploïde à l état haploïde. b. n est pas précédée par une réplication. c. comporte deux divisions. d. produit les gamètes. 2. La première division de méiose : a. sépare les chromatides des chromosomes. b. sépare les chromosomes de chaque paire. c. est suivie d une réplication. d. permet le brassage intrachromosomique. e. permet le brassage interchromosomique. 3. La fécondation : a. permet le passage de l état diploïde à l état haploïde. b. correspond à la fusion de deux noyaux haploïdes. c. produit un zygote diploïde. d. annule le brassage génétique de la méiose. 4. Le crossing-over : a. se déroule pendant l anaphase I. b. se déroule pendant la prophase I. c. se réalise entre chromosomes homologues. d. permet le brassage des allèles de gènes indépendants. e. permet le brassage intrachromosomique. 5. Les allèles d un gène : a. sont présents en deux exemplaires chez un diploïde. b. sont placés sur des chromosomes homologues. c. sont séparés lors de la première division de méiose. d. sont séparés lors de la seconde division de méiose. e. sont assemblés lors de la fécondation.
Exercice 5 1. La méiose est une double division : a) qui rétablit la diploïdie b) qui est constituée de 8 phases c) qui est toujours suivie d une interphase d) qui intervient juste après la fécondation 2. Le brassage interchromosomique a) a lieu lors de la deuxième division méiotique b) permet d obtenir des cellules haploïdes génétiquement différentes c) correspond à la disjonction aléatoire des chromatides d) précède le brassage intrachromosomique 3. Un zygote est le résultat du mécanisme de la : a) réplication. b) fécondation c) transcription d) duplication 4. Les gamètes issus de la méiose sont à : a) 2n chromosomes à 1 chromatide b) n chromosome à 2 chromatides c) 46 molécules d ADN d) 23 molécules d ADN 5. Soient 2 gènes A et B, l étude d un croisement entre un individu double homozygote récessif et un individu hétérozygote donnera : a) 4 phénotypes en quantité équiprobable si les gènes sont liés b) 4 phénotypes en quantité équiprobable si les gènes sont indépendants c) toujours 2 phénotypes que les gènes soient liés ou indépendants d) une génération homogène 6. Le brassage intrachromosomique a lieu en : a) anaphase de première division méiotique b) prophase de première division méiotique c) anaphase de deuxième division méiotique d) métaphase de première division méiotique.
7. La trisomie 21 est une conséquence : a) de la fécondation du gamète femelle par trois gamètes mâles b) d une non disjonction des chromosomes homologues lors de la deuxième division méiotique c) d une non disjonction des chromosomes homologues lors de la première division méiotique d) d une non disjonction des chromatides lors de la première division méiotique 8. Un crossing over est un échange : a) entre 2 chromatides du même chromosome b) entre 2 chromosomes homologues c) sans effet sur la diversité des gamètes d) est un phénomène obligatoire Exercice 6 On s intéresse à la transmission de l information génétique au cours de la reproduction sexuée chez un végétal, le lys, dont les cellules des feuilles contiennent 2n=24 chromosomes. On souhaite ordonner quelques clichés obtenus en observant les cellules des anthères de la fleur (lieux de formation des grains de pollen), avec un microscope optique (X 1200) présentés sur le document en feuille-annexe. On suit également l évolution de la quantité d ADN dans chacune des cellules des anthères de cette fleur à l origine des grains de pollen. Document de référence : Évolution de la quantité d ADN par noyau cellulaire lors de la formation de grains de pollen à partir d une cellule d anthère de Lys (UA signifie «Unités arbitraires») Les différents clichés ci-dessous représentent six étapes de la formation des grains de pollen dans les anthères de lys. Trois de ces étapes (2, 5 et 6) de cette chronologie sont repérées sur le document de référence ci-dessus. Numérotez les clichés de la feuille-annexe 1 dans l'ordre chronologique de la formation de grains de pollen, annotez-les et précisez la quantité d ADN présente dans chaque cellule. Vos réponses doivent être justifiées.
Observation au microscope d une cellule à l origine de grains de pollen dans une anthère de lys,(x 1200) Ordre Annotations et commentaires
Exercice 7 Le cycle biologique des vertébrés est ponctué par les évènements de méiose (qui intervient lors de la formation des gamètes) et de fécondation (union du gamète mâle et du gamète femelle) qui modifient la quantité d ADN présente dans les noyaux cellulaires. On cherche à identifier certains évènements cellulaires chez un animal en exploitant le document suivant. Entourez la proposition exacte pour chaque question sur la feuille annexe 2. Document : Evolution de la quantité d ADN par noyau, depuis la fabrication des spermatozoïdes à partir d une cellule mère dans les testicules jusqu à l obtention d un embryon de 2 cellules Entrée de la tête du spermatozoïde dans le cytoplasme du gamète femelle Question 1. Le graphique du document montre : a) 2 réplications et trois divisions cellulaires b) 3 réplications et trois divisions cellulaires c) 1 réplication et trois divisions cellulaires d) 2 réplications et deux divisions cellulaires Question 2. Le document montre que les deux divisions de méiose sont: a) suivies chacune d une réplication de l ADN b) séparées par une réplication de l ADN c) précédées et suivies d une réplication de l ADN d) précédées chacune d une réplication de l ADN Question 3. Les spermatozoïdes formés contiennent : a) la moitié de l ADN de la cellule mère b) le quart de l ADN de la cellule mère c) la même quantité d ADN que la cellule mère d) le huitième de la quantité d ADN de la cellule-mère
Question 4. La fécondation correspond à la fusion des noyaux des gamètes: a) haploïdes ayant répliqué leur ADN b) diploïdes ayant répliqué leur ADN c) haploïdes n ayant pas répliqué leur ADN d) diploïdes n'ayant pas répliqué leur ADN Question 5. La cellule œuf contient a) la même quantité d ADN que la cellule mère des gamètes b) quatre fois plus d ADN que la cellule mère des gamètes c) deux fois plus d ADN que le spermatozoïde d) quatre fois plus d ADN que le spermatozoïde Exercice 8 1. La formule chromosomique chez l Homme : a. du noyau du spermatozoide est n chromosomes à une chromatide, soit 23 molécules d ADN. b. Du premier globule polaire est de 46 molécules d ADN. c. Du deuxième globule polaire est de 46 molécules d ADN. d. De l ovogonie est 2n=46 chromosomes e. Avant l expulsion du deuxième globule polaire, l ovocyte possède 3n chromosomes. 2. Un garçon atteint de trisomie 21 totale : a. A un caryotype comportant nécessairement trois chromosomes 21 entiers. b. Possède une formule chromosomique telle que 2n=47 sans translocation. c. Possède une formule chromosomique telle que 2n=46 avec une translocation. d. Possède une formule chromosomique telle que 2n=47 + XY sans translocation. e. Possède une formule chromosomique telle que 2n=45 + XY. 3. Choisir les propositions vraies sur le crossing-over. a. Un crossing-over peut séparer des gènes liés. b. C est un appariement de chromosomes homologues en prophase de méiose. c. C est une recombinaison interchromosomique. d. Il a lieu en prophase pour toutes les cellules d un organisme. e. Il n a lieu que lors de la formation des gamètes chez les diploïdes.
4. Lors de la première division de la méiose : a. Les chromosomes maternels et paternels se séparent. b. Les chromosomes ont toujours deux chromatides c. Tous les chromosomes maternels migrent vers un pôle de la cellule et les chromosomes paternels migrent vers l autre pôle. d. Les deux cellules formées reçoivent la même information génétique. 5. Une cellule diploïde ayant 2N chromosomes = 6, possède : a. 12 chromatides au début de la mitose. b. 6 chromatides au début de la méiose. c. 6 chromatides à la cytodiérèse. d. 6 chromatides en anaphase de la deuxième division de la méiose.