Partie 2.2 : enseignement de spécialité (5 points) des débuts de la génétique aux enjeux actuels des biotechnologies

En 1903 et 1904 Sutton et Boveri postulèrent que les gènes étaient situés sur les chromosomes, et que chaque chromosome possédait son propre assortiment de gènes. On se trouvait ainsi en présence d'une théorie chromosomique de l'hérédité qui représentait l'idée que l'on se faisait de la réalite à ce moment donné de l'histoire des sciences.

On cherche à comprendre comment Sutton et Boveri ont pu établir la théorie chromosomique de l'hérédité et à vérifier la théorie de l'hérédité particulaire de Mendel.

document 1 : les travaux de Mendel publiés en 1856

Gregor Mendel choisit le Pois pour réaliser ses expériences car la morphologie du Pois permet d'en maîtriser la reproduction sexuée facilement. Tous les croisements effectués entre des Pois de lignée pure différant par un caractère ont donné le même type de résultats. L'analyse de ces résultats a permis à Mendel de montrer que les hybrides sont stables et de réfuter la théorie par mélange. Voici les résultats et interprétations de Mendel pour un cas de monohybridisme :

1er croisement : Pois à graines ridées de lignée pure (éléments déterminant le caractère : aa) cellules sexuelles contenant le caractère a croisé avec Pois à graines lisses de lignée pure (éléments déterminant le caractère : AA) cellules sexuelles contenant le caractère A Résultats : génération F1 hybride : 100 % de graines lisses (éléments déterminant le caractère : Aa).

2ème croisement : Pois de la génération F1 à graines lisses (éléments determinant le caractère : Aa) cellules sexuelles contenant le caractère A et cellules sexuelles contenant le caractère a croisé avec Pois de la génération F1 à graines lisses (éléments déterminant le caractère : Aa) Cellules sexuelles contenant le caractère A et cellules sexuelles contenant le caractère a Résultats : génération F2 constituée de 75% de graines lisses et 25% de graines ridées en proportion (AA + 2 Aa + aa).

3ème croisement : autofécondation des F2 à graines lisses. Résultats : 2/3 des croisements donnent 75% de graines lisses et 25% de graines ridées en proportion (AA + 2Aa + aa). 1/3 des croisements donnent 100% de graines lisses AA.

document 2 : expériences de Boveri pratiquées chez l'Oursin (1902-1904)

expérience 1	expérience 2
Fécondation normale (un seul spermatozoïde pénètre dans l'ovule d'Oursin) suivie d'une séparation des quatre premières cellules issues du développement de l'oeuf. Les quatre cellules ont le même nombre de chromosomes. Chaque cellule est à l'origine d'une larve d'oursin.	Double fécondation (deux spermatozordes pénètrent dans l'ovule d'Oursin) suivie d'une séparation des quatre premières cellules issues du développement de l'oeuf. Les quatre cellules ont un nombre différent de chromosomes, correspondant à des combinaisons différentes. Une des cellules a le même nombre de chromosomes qu'une cellule issue d'une fécondation normale mais l'assortiment des chromosomes est différent. Chaque cellule est à l'origine d'une larve d'oursin.
Ces larves vivent	Ces larves meurent

document 3 : travaux de Sutton sur la spermatogénèse chez la sauterelle Brachystola (1902)

Chromosomes d'une cellule germinale à l'origine de spermatozoïdes. La cellule est en prophase de première division de méiose.

Les chromosmes se sont groupés par deux et chacun d'eux est divisé longitudinalement formant ainsi 11 paires de chromosomes plus le chromosome X


Vue polaire du plan équatorial d'une cellule germinale à l'origine de spermatozoïdes, en métaphase de deuxième division de méiose.



On observe 11 chromosomes qui n'appartiennnet pas à la même paire et le chromosome X.