Niveau

Terminale spécialité

Compétences

• Partiquer des démarches scientifiques.
• Concevoir, créer, réaliser.
• Utiliser des outils et mobiliser des méthodes pour apprendre.

Connaissances 

La Terre, la vie et l'organisation du vivant
Génétique et évolution
L'origine du génotype des individus.

Le brassage des génomes à chaque génération : la reproduction sexuée des eucaryotes.
La fécondation entre gamètes haploïdes rassemble, dans une même cellule diploïde, deux génomes d’origine indépendante apportant chacun un lot d’allèles. Chaque paire d’allèles résultant est constituée de deux allèles identiques (homozygotie) ou de deux allèles différents (hétérozygotie).
En fin de méiose, chaque cellule produite reçoit un seul des deux allèles de chaque paire avec une probabilité équivalente. Pour deux paires d’allèles, quatre combinaisons d’allèles sont possibles, équiprobables ou non en cas de gènes liés.

Capacités

• Schématiser les conséquences de la méiose pour deux paires d'allèles portès par deux chromosomes differents ou par un même chromosome.
• Interpreter des resultats de croisements avec transmission de deux paires d'allèles (liès ou non entre eux) portès ou pas par des chromosomes sexuels.

Situation déclenchante

On propose aux élèves un croisement de génétique dans lequel on s’intéresse à l’hérédité de 2 caractères liés, par exemple, la longueur des ailes (Longues ou vestigiales) et la couleur des yeux (rouges ou pourpres). Il est demandé aux élèves de prévoir la descendance en première génération et à l’issue d’un test cross entre un individu de F1 et un individu homozygote récessif pour les 2 caractères étudiés. Les résultats du test cross sont proposés aux élèves sous la forme d’une plaque qui doivent compter le nombre de drosophile pour chaque catégorie du phénotype en utilisant le logiciel mesurim par exemple.

Le questionnement

L’inadéquation entre les résultats prévus et ceux obtenus lors du comptage permet de s’interroger sur les mécanismes qui en sont responsables. La confrontation entre les résultats obtenus et les connaissances préalablement construites et remobilisées au sujet de la méiose permet aux élèves d’envisager des hypothèses.

Hypothèse proposée par les élèves

La liaison entre les gènes a été rompue et des fragments de chromatides ont été échangés.

Une réflexion au sujet des connaissances construites en première spécialité peut conduire à faire préciser cette hypothèse et identifier la prophase de la première division de méiose comme le moment où les chromosomes homologues sont associés et donc où ces échanges sont éventuellement possibles.

La mise en confrontation des résultats attendus du croisement de drosophiles avec les résultats réels comptabilisés permet de faire naitre un authentique questionnement. C'est la confrontation de ce questionnement avec les connaissances déjà construites relatives au déroulé de la méiose qui est à l'origine de la formulation d'hypothèses explicatives relatives au mécanisme méiotique.

Auteur

Sébastien VOLAND

sebastien.voland@ac-aix-marseille.fr