Correction exercice I les mécanismes fondamentaux de la reproduction sexuée chez les mammifères, les spermaphytes et les organismes haploïdes.
Exercice I
A.l) Identification des structures :
l= Membrane plasmique ;
2= Cytoplasme ;
3 et 4= Chiasmas
5= un couple de chromosomes homologues dupliqués appariés (cet ensemble est également appelé bivalent).
2) L’enveloppe péri nucléaire a disparu, il s’agit donc d’une métaphase. Les chromosomes sont tous dupliqués. Il s’agit donc de la première division de méiose. Ici la plaque équatoriale est vue de face.
3) On désigne parfaitement quatre groupes de deux chromosomes dupliqués. Le nombre de couples de chromosomes homologues est donc égal à 4 (n=4). Donc le nombre diploïde de chromosomes est n=8, il est possible de dresser une carte du caryotype simplifiée :
Remarquons qu’il est impossible de distinguer morphologiquement X et Y. il peut .s’agir dîme espèce chez qui le mâle est de type XX (papillon par exemple).
4) Anaphase de la première division de méiose :
B Etude du tracé obtenu
• La région OA (masse d’ADN constante et égale à 3pg = \(3 \times {10^{ - 12}}\) g) correspond à la phase G1 : 2n chromosomes simples, c’est à dire non dupliqués.
• La partie AB correspond à la phase S : en B, il y a 6 pg d’ADN par cellule, ce qui correspond à 2n chromosomes doubles ou dupliqués.
• La première division de méiose commence entre B et C, soit en B’ ; B’C correspond à la prophase, à la métaphase et à l’anaphase de cette première division ; le segment CT) correspond à la télophase.
• En D, on obtient deux spermatocytes II. Chacun d’eux contient n chromosomes doubles. La masse d’ADN contenue dans chaque cellule a bien diminué de moitié.
• De D à E s’étendent la prophase, la métaphase et l’anaphase de la deuxième division de méiose, le segment EF traduit la télophase de la deuxième division de méiose. En F, chaque spermatide contient un chromosome simple de chaque couple. Donc la masse d’ADN (1,5g) est la moitie correspondant à 2n chromosomes simples.
Il faut remarquer une particularité très importante : il n’y a pas de phase S, c est-a-dire pas de duplication d’ADN entre les deux divisions de méiose.
Correction exercice II
Exercices II
l- Dans la cellule A, les deux paires de chromosomes sont visible et clives, les deux chromatides de chaque chromosomes s’écartent l’une de l'autre et migrent vers des pôles opposé. Il s’agit de l’anaphase d’une mitose. La cellule C possède encore deux de chromosomes contrairement à la cellule B; C est donc antérieure à B. Dans la cellule C, les chromosomes homologues se séparent; c’est l’anaphase de la première division de méiose (anaphase I) Dans la cellule B. il n’y a plus que deux chromosomes ; la cellule est donc en deuxième division de méiose. Les chromosomes sont alignés dans le plan équatorial : c'est une métaphase II.
2 A va avec 1 ;
C va avec 2 ;
B va avec 3.
3-a-Quand les chromosomes sont par paires, ce sont des spermatogonies ou des spermatocytes I.
b-Quand les chromosomes sont en unique exemplaire, ce sont des spermatocytes II.
c-Quand il n'y a plus qu'une seule chromatine, ce sont des spermatides et des spermatozoïdes.
Correction exercice III les mécanismes fondamentaux de la reproduction sexuée chez les mammifères, les spermaphytes et les organismes haploïdes.
Exercice III
1- Si le nombre de chromosomes est conservé c’est une mitose. Les cellules sont identiques entre elles.
2- La fécondation
3- C’est la cellule-œuf, elle contient l7 + l7 chromosomes soient 34 chromosomes.
4- Les levures (l) et t 2) sont haploïdes, la levure (3) est diploïde.
5- Comme chez Sordaria, des spores sont formés par la méiose.
6- On ne peut pas qualifier le cycle d’haplophasique ou de diplophasique puisqu’il n‘y a aucune dominance de l'une des deux phases. C’est un cycle haplodiplophasique.
Correction exercice IV les mécanismes fondamentaux de la reproduction sexuée chez les mammifères, les spermaphytes et les organismes haploïdes.
Exercice IV
l. Courbe
2- On a une mitose simple, une mitose réductionnelle ct une mitose équationnelle.
3- A ct B (multiplication) ; C (accroissement) ; D (mitose réductionnelle) ; F (différenciation).
4- La multiplication est constituée de mitose simple. Chacune est précédée dune interphase pendant laquelle on assiste au dédoublement de la quantité d’ADN nucléaire (elle passe de 2n à 4n). Cette valeur se stabilise à la prophase et à la métaphase avant de rechuter à 2n à l’anaphase. La phase d’accroissement ne connaît aucune division puisque la quantité d’ADN reste constante à 2n.
Pendant la mitose réductionnelle, le comportement de la courbe est identique à celui observe dans les mitoses simples. Avant la mitose équationnelle. On n’assiste plus à un dédoublement de la quantité d’ADN cellulaire. A l’anaphase II, le taux d’ADN passe de 2n et à n dans les spermatides.
5-Le schéma X correspond à A et B ; le schéma Y à D et le schéma Z à E.
6-A l’interphase, on assiste à la duplication des molécules d’ADN selon le processus semi-conservatif
7-La duplication de l’ADN avant la mitose permet à ce dernier phénomène d’en assurer la répartition égale dans les 2 cellules-filles ; en quelle sorte, elle permet le maintien de la formule chromosomique d’une espèce, d’une génération à la suivante.
Correction exercice V les mécanismes fondamentaux de la reproduction sexuée chez les mammifères, les spermaphytes et les organismes haploïdes.
Exercice V
l- Cette fusion des noyaux haploïdes représente la caryogamie.
2-a) Ces basidiospores sont haploïdes car issues de 2 divisions méiotiques ;
b) Ces deux divisions successives constituent la méiose ou réduction chromatique ; La cellule appelée baside représente la cellule-mère de spores puisqu’elle donne quatre cellules haploïdes après deux divisions successives.
3- Les noyaux des cellules de ces filaments sont haploïdes puisque issus des spores haploïdes par simple mitose.
4- Cette fusion du cytoplasme (cystogamie) n’est par une fécondation puisqu’il n'y a pas fusion du noyau (caryogamie).
5- a) Cycle du développement du champignon à chapeau figure ci-dessous);
b et c) :Voir cycle
Difficulté rencontrée
Le stade de mycélium secondaire pourrait être considéré comme le début de la diplophase puisque chaque cellule ponte deux noyaux.
d) Remarque à faire
Dans le mycélium secondaire, il existe une phase où chaque article dispose de 2 lots haploïdes de chromosomes enfermés chacun dans un noyau. Ceci résulte tout simplement d’une cystogamie.
6- Si l’on considère les types sexuels + et — comme 2 allèles portés par une paire de chromosomes homologues. La mitose réductionnelle conduit à la séparation des couples d’allèles; la baside donne un noyau + et un noyau —. La mitose équationnelle conduira à la formation de 2 spores + et 2 spores —. Dans tous les cas, ily aura 50% de spores e et 50% de spores —. '
Correction exercice VI les mécanismes fondamentaux de la reproduction sexuée chez les mammifères, les spermaphytes et les organismes haploïdes.
Exercice VI
l- Les individus « faux-bourdons » sont des êtres parthénogénétiques puisque issus d’un réveil physiologique d’ovules (d’ovocytes) non fécondés (parthénogénèse).
2- Les abeilles ouvrières, issues d’ovules (ovocytes) non fécondes sont diploïdes (2n=16). Mais les mâles « faux-bourdons » issus d’ovules non fécondes sont haploïdes (n =8)
- a) Les bivalents apparaissent au début de la prophase réductionnelle.
b) Le mâle « faux-bourdon » étant haploïde, on ne peut observer de bivalents puisque les 8 chromosomes n’ont pas d’homologues.
c) La reine a 2n= l 6, donc, il y aura 8 bivalents à la prophase I.
Correction exercice VII les mécanismes fondamentaux de la reproduction sexuée chez les mammifères, les spermaphytes et les organismes haploïdes.
Exercice VII
A-la) Les plastes permettent de les classer chez les être unicellulaires végétaux.
b-Ultra structure d’un chloroplaste
B-l) Ce sont les spores.
2) C’est une méiose.
3) Elles sont considérées comme des gamètes.
4) Elles seront aussi de type (+) puisque issues de « a » par mitose équationnelle.
5-a) cycle reproduction de chlamydomonas,
b) C’est un cycle haplophasique, car la diplophase est réduite à l’œuf.
C- 1 -a) Ce sont les caractères situes au même niveau sur 2 chromosomes homologues.
b) Un couple d’allèle peut rendre compte du rapport chromosomique entre les caractères ( + ) et (─).
2-Le sexe pourrait également être déterminé par les gonosomes.
Correction exercice VIII les mécanismes fondamentaux de la reproduction sexuée chez les mammifères, les spermaphytes et les organismes haploïdes.
Exercice VIII
1. On va assister à la fécondation
2. a = Embryon à 8 cellules ; b == Métaphase II; c = Caryogamie; d = Anaphase II; e = 1°” anaphase du zygote ; f = Rapprochement de pronuclei ; g 1er métaphase du zygote ;
b) Ordre chronologique de la fécondation : b-d-f-c-g-e-a;
. d) La différence fondamentale entre les 2 phases est que à l’anaphase Il, on a n=2 tandis qu’à l’anaphase simple, on a 2n=4.
e) 2n=4 signifie que l’individu a 4 chromosomes groupés en deux paires : c’est donc son caryotype
Correction exercice IX
Exercice IX
A.1 Les phénomènes fondamentaux d'un cycle de développement sont: la méiose et la fécondation.
2. L’haplophase d'un cycle de développement est la phase durant laquelle les cellules de l'individu sont à n chromosomes,
3. La diplophase d'un cycle de développement est la phase durant laquelle les cellules de l'individu sont à 2n chromosomes
B.l- a) Les cellules produites par bourgeonnement contiennent la même information que la cellule mère, il s'agit d'une division équationnelle directe ou amitose.
2. Toutes les cellules issues du bourgeonnement d'une cellule de levure possèdent la même information génétique et forme donc un clone.
3. La fusion de deux cellules évoque le phénomène de la fécondation.
4.a) A l'issue d'une division cellulaire, on obtient deux cellules. Pour obtenir quatre cellules, il faut donc deux divisions cellulaires.
b) Les deux divisions successives que subit la cellule C pour donner un asque a 4 spores est une méiose.
c) Les ascospores sont des cellules haploïdes donc à n chromosomes.
5. Evolution quantité d’ADN
I Production d'une cellule fille par bourgeonnement d'une cellule A ou B
6 - Cellule A = 17 chromosomes,
Cellule C = 34 chromosomes,
Cellule B‘: 17 chromosomes.
Spores == 17 chromosomes.
Correction exercice X les mécanismes fondamentaux de la reproduction sexuée chez les mammifères, les spermaphytes et les organismes haploïdes.
Exercice X
A= Anaphase I,
D = Prophase I
B = Télophase II.
E = Métaphase II,
C = Anaphase II,
F = Métaphase I.
2.a Tableau de comparaison
A (Anaphase I) | C (Anaphase II) | ||
- Pas de division de centromères (chromosome à 2 chromatide) - Chaque centromère entraîne 2 chromatides dans sa migration. - Les deux centromères homologues de chaque tétrade migrent vers les pôles opposés de la cellule. |
- Division du centromère - Les 2 chromatides de chaque chromosome se séparent au niveau du centromère et chacun migre vers un pole opposé |
||
C (Anaphase II) | D (Prophase) | ||
- Migration des chromatides vers les pôles. - Chromosomes fils individualisés (chromosomes non fissures) |
- Chromosomes regroupés - Les chromatides d'un même chromosomes restent attachés au niveau du centromère (chromosomes fissurés) |
b) Il s'agit de la méiose.
c) - Ce phénomène se déroule dans une cellule reproductrice (ou germinale) d’un végétal.
-- Aux schémas B et E, correspondant aux télophases, il n'y a pas étranglement à cause de l'existence de la paroi cellulosique rigide.
- Germinale parce que la méiose ne se déroule que dans les cellules de cette lignée.
- On n'observe non plus d'asters au schéma D (prophase I) qui serait caractéristique de la cellule animale.
3- Migration des chromosomes fils vers les pôles
4 1ère étape = 2 (appariement des chromosomes homologues),
2 ème étape = 4 (formation du chiasma),
3 éme étape = 1 (échange de fragments entre les chromosomes homologues).
4ème étape = 3 (chromosomes recombinés après séparation complète),
- Nom de l'accident : Crossing-over.
5 a) Cet accident conduit au brassage intrachromosomique.
b) Apparition de types nouveaux et création de la diversité génétique.
Correction exercice XI les mécanismes fondamentaux de la reproduction sexuée chez les mammifères, les spermaphytes et les organismes haploïdes.
Exercice XI
1 - œuf-embryon : B6 ; œuf-albumen: 45C.
2. Œuf -embryon (B6) 2n chromosomes (diploïde)
- Œuf-albumen (45C) = 3n chromosomes (triploïde)
3 - C'est l'œuf embryon (B6) qui donnera la plantule dans la graine mûre, car la diploïdie est caractéristique de l'espèce tandis que l'œuf albumen (triploïde) donnera un tissu do réserve (albumen).
Correction exercice XII les mécanismes fondamentaux de la reproduction sexuée chez les mammifères, les spermaphytes et les organismes haploïdes.
Exercice XII
l. Les cellules à quatre flagelles sont formées par division en quatre d'une cellule. Elles ont deux fois moins de chromosomes que la cellule’ qui leur a donné naissance. La division cellulaire qui a permis la formation de ces cellules est donc la méiose.
2 Thalle A : 2n chromosomes ; thalle B et C : n chromosomes.
3 –
• Les cellules à deux flagelles issues du thalle B sont des gamètes mâles, cellules de petite taille
• Les cellules à deux flagelles issues du thalle C sont des gamètes femelles, cellules de grande taille bourrées de réserves nutritives.
4. Cette fécondation est une anisogamie car les deux gamètes sont différents.
5 Cycle de développement de l’Ulve
Correction exercice XIII
Exercice XIII
A. Les trois figures schématisées montrent des anaphases. La figure B est la seule à posséder des lots de quatre chromosomes, soit deux lois plus que dans les autres schémas. Chaque chromosome comportant une chromatide, on peut donc dire que le schéma B est une anaphase de mitose.
La figure C montre une ascension de deux lots de chromosomes à deux chromatides par chromosome, ce qui caractérise l’anaphase I (division réductionnelle de la méiose).
Le schéma A montre une ascension polaire de n chromosomes à une seule chromatide. C’est une anaphase II (division équationnelle de la méiose).
B.- l ADN en fonction du temps
2.De 0 à 5 h, spermatogonie.
De 5 à 8 h, spermatocyte de 1er ordre,
De 8 i1 30 à 9 h, spermatocyte de 2ieme ordre.
Après 9 h 30, spermatide puis spermatozoïde
Remarque. De 8 h à 8 h 30 se déroule la division réductionnelle de la méiose et de 9 h à 9h 30 se déroule la division équationnelle de la méiose.
1 Quantité d’ADN
3 - Avant la méiose, aa l’interphase (S), la spermatogonie subit un doublement de sa quantité d'ADN. Grâce à la première division méiotique, chaque cellule fille hérite d'un seul chromosome de chaque paire, ce qui justifie la première chute du taux d'ADN. Grâce à la seconde division méiotique, chaque futur gamète n'hérite que d’une seule chromatide de chaque chromosome, ce qui explique le passage de 2C à C de la quantité d'ADN pour chaque cellule.