En classe de seconde, une première approche de la diversité génétique a été effectuée. En classe de première S, les mutations ont été étudiées à l'échelle moléculaire ainsi que leur contribution à la production de diversité génétique. En classe terminale, on étudie les aspects génétiques de la sexualité en se limitant au cas des organismes pluricellulaires.
Bilans : divisions cellulaires, ADN, gène, allèles, brassage génétique.
La méiose est la succession de deux divisions cellulaires précédée comme toute division d'un doublement de la quantité d'ADN (réplication). Dans son schéma général, elle produit quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde.
Au cours de la méiose, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambement) se produisent entre chromosomes homologues d'une même paire.
Les chromosomes ainsi remaniés subissent un brassage interchromosomique résultant de la migration aléatoire des chromosomes homologues lors de la 1ère division de méiose. Une diversité potentiellement infinie de gamètes est ainsi produite.
Des anomalies peuvent survenir. Un crossing-over inégal aboutit parfois à une duplication de gène. Un mouvement anormal de chromosomes produit
une cellule présentant un nombre inhabituel de chromosomes. Ces mécanismes, souvent sources de troubles, sont aussi parfois sources de diversification du vivant (par exemple à l'origine des familles multigéniques).
Objectifs et mots-clés. Brassage génétique inter et intrachromosomique au cours de la méiose. Diversité des gamètes. Stabilité des caryotypes.(Collège, seconde, première. La mitose, les mutations, les allèles. Première
idée de la recombinaison.)
[Limites. La nomenclature des phases de la méiose n'est pas exigible. La description cytologique de la méiose s'appuie sur le seul cas de la production de gamètes chez les animaux diploïdes à cycle monogénétique. Les mécanismes moléculaires de la recombinaison ne sont pas au programme. L'analyse des produits de méiose se limite aux diplontes par l'étude des
descendants issus d'un croisement avec un homozygote récessif pour tous les loci étudiés : la génétique des haplontes n'est pas au programme.]
Convergence. Mathématiques : probabilités.Pistes. Croisement entre la combinatoire génétique et la formalisation mathématique.
Au cours de la fécondation, un gamète mâle et un gamète femelle s'unissent : leur fusion conduit à un zygote. La diversité génétique potentielle des zygotes est immense. Chaque zygote contient une combinaison unique et nouvelle d'allèles. Seule une fraction de ces zygotes est viable et se développe.
Objectifs et mots-clés. La fécondation est abordée à partir d'un exemplechoisi chez une espèce animale présentant un cycle monogénétique diplophasique.
(Collège, seconde, première. Première idée des mécanismes de la fécondation.)
[Limites. Seules les notions de portée générale sont exigibles. Si l'élève doit pouvoir illustrer son propos par un exemple, aucun n'est imposé par le
programme. Si l'on met en évidence la fusion des matériels nucléaires, les autres phénomènes cellulaires de la fécondation (réaction acrosomiale, réaction corticale, activation métabolique) sont hors programme.]
Pistes. Approche mathématique du risque génétique.