Sciences de la vie et de la Terre

Voir l’exercice original : Un phénotype inhabituel chez un papillon

Rappel : Un étudiant propose que le phénotype gynandromorphe chez un papillon tigré est le résultat d’une anomalie de méiose.

 1- Points à vérifier

1. Le déterminisme du sexe se faisant par les gonosomes, on va tester une anomalie de leur migration lors de la méiose.
2. Les étapes concernées ne peuvent être que les anaphases (1 ou 2) où du matériel génétique complet se sépare (chromosomes ou chromatides).
   (on rappelle que les crossing-over lors de la prophase ne provoquent que des échanges de portions de chromatides ; en cas d’anomalie, on peut avoir des duplications de gènes.)
3. Confrontation des résultats à l’hypothèse initiale
4. Autre piste proposée si elle s’avère fausse.

 2- Schémas d’une méiose normale

• Anaphase 1 : séparation des homologues X et Y
• Anaphase 2 : séparation des chromatides de chaque chromosome.

 3- Schémas d’une méiose anormale

Dans les deux cas, on aura des gamètes sans gonosome et des gamètes avec 2 gonosomes.

Ce que l’on peut évaluer dans les deux cas

• Titre, légendes
• Soin/ lisibilité , exactitude du schéma
• Explications correctes des mécanismes
• comparaison des deux

 4- Fécondation

Résultats attendus (on prendra des gamètes normaux pour l’autre parent, afin de simplifier le raisonnement) :

Trisomie et absence d’un gonosome prévus. (selon le moment où l’erreur s’est produite : 50%de chaque en anaphase 1, 25% de chaque + 25% de normaux en anaphase2)

Ce que l’on peut évaluer

• Présentation sous forme de texte ou tableau
• Tous les cas sont envisagés

 5- Raisonnement : réfutation de l’hypothèse

• La moitié mâle possède les gonosomes : XX, La moitié femelle possède X et Y ou bien XO.
• Dans le cas d’une méiose anormale : on va obtenir un gamète anormal (possédant 0 gonosome ou 2 gonosomes) et le féconder avec un gamète normal (possédant au moins X ou Y).
• Quelles que soient les combinaisons, on ne peut pas obtenir un mâle ET une femelle ! C’est soit l’un, soit l’autre !
• Après développement du zygote, toutes les cellules auront le même caryotype, donc pas de moitié de papillon d’un sexe différent de l’autre moitié.
• Document 1 : On apprend que la première mitose détermine les plans d’organisation droite / gauche de l’animal : c’est justement ce qui pose problème ici. La piste de la mitose est à retenir
• Comparaison avec le document 2 : il existe bien des anomalies à l’anaphase de mitose
• Si on veut avoir une moitié femelle + une moitié mâle, il faut une moitié avec X0 + une moitié avec XX... au moins, voire plus.

 6- Schéma d’une anaphase anormale à la mitose

• Les 2 cellules filles auront pour l’une 3 gonosomes (XXX), pour l’autre : un seul X, au lieu de XX dans les deux.

Ce que l’on peut évaluer

• Titre, légendes
• Soin/ lisibilité , exactitude du schéma
• Explications
• NB : Le cas où le zygote serait XY ne convient pas (la mitose anormale d’une cellule avec XY ne peut donner une cellule XX sans y !)

 7- Conclusion : réponse au problème posé

• L’hypothèse « anomalie de méiose » réfutée
• L’hypothèse « anomalie de 1^re division de mitose » chez le zygote retenue
• Précision/ bonus : La cellule initiale doit être XX : l’anomalie se produit donc chez un zygote mâle.