Durée estimée : 30 minNiveau : Terminale spé SVTType : ECE — Sujet 26_SVT_01Thème : 1A — Génétique et évolution

Avertissement — à lire avant de commencer. Cette leçon n’est pas un corrigé du sujet ECE. Diffuser un corrigé officiel des ECE est interdit, et ce n’est de toute façon pas le but pédagogique. L’idée ici est de te donner des pistes de réflexion et une méthode pour aborder ce type de sujet : comment lire l’énoncé, identifier la question, construire une stratégie et anticiper les résultats. À toi ensuite de faire le travail intellectuel le jour de l’épreuve — c’est lui qui te vaudra des points.

À la fin de cette leçon, tu sauras :

• Reconnaître le type d’un sujet ECE (classique ou poursuite de stratégie)
• Identifier la question scientifique posée dans un sujet de génétique
• Comprendre à quoi sert chacune des ressources fournies
• Mobiliser le principe du croisement-test et la distinction gènes liés / indépendants
• Construire une stratégie en trois temps : le quoi, le comment, les résultats anticipés
• Anticiper la nature de la ressource complémentaire apportée en partie B
• Rédiger une conclusion qui répond exactement à la question posée

1. Quel type de sujet ECE est-ce ?

Avant de plonger dans le contenu, il faut d’abord reconnaître le type du sujet, car la stratégie attendue n’est pas la même.

Deux grands types de sujets ECE :

• Sujet « classique » (à l’ancienne). La partie A commence par « Élaborer une stratégie de résolution afin de déterminer… ». On te demande de proposer la stratégie avant toute manipulation. Ensuite tu mets en œuvre.
• Sujet « poursuite de stratégie ». Tu commences par une manipulation déjà cadrée, suivie d’une analyse de résultats. C’est seulement ensuite qu’on te demande de proposer une stratégie pour poursuivre la résolution du problème (avec une autre expérience, un autre angle).

Ici, dans le sujet 26_SVT_01, la partie A commence par « Élaborer une stratégie de résolution afin de déterminer si… ». C’est donc un sujet classique. Tu dois proposer ta stratégie complète à l’examinateur avant de toucher au matériel.

2. Le contexte et la question scientifique

L’épreuve t’amène dans un laboratoire de génétique. Des chercheurs ont irradié des drosophiles aux rayons X pour provoquer des mutations (technique appelée mutagenèse). Résultat : une nouvelle souche de mouches apparaît, avec un double phénotype atypique — corps noir et ailes vestigiales.

Pour les ailes vestigiales, l’origine est connue : mutation du gène Vg. Mais pour la couleur noire, le suspense est entier : deux gènes différents peuvent provoquer ce phénotype — le gène black ou le gène ebony. Lequel est en cause ?

La question scientifique du sujet : « La couleur noire de la drosophile mutée est-elle due à une mutation du gène ebony ou à une mutation du gène black ? » C’est la phrase à garder en tête du début à la fin. Ta stratégie, tes résultats et ta conclusion doivent répondre à cette question précise, pas à une autre.

3. À quoi servent les ressources fournies ?

Les ressources d’un sujet ECE ne sont jamais là pour décorer. Chacune a une fonction précise dans la résolution. Avant de te lancer, prends 2 minutes pour identifier ce que chaque ressource t’apporte.

Ressource 1 — La carte génétique partielle. Elle te donne la localisation chromosomique des gènes en jeu : vg et b (black) sont sur le chromosome 2, eb (ebony) est sur le chromosome 3. C’est l’information charnière : elle relie « identité du gène muté » à « gènes liés ou indépendants ». Sans cette ressource, on ne peut pas conclure.

Ressource 2 — Les relations de dominance. Les allèles « corps gris-jaune » (b+ et eb+) sont dominants sur les allèles « corps noir ». L’allèle « ailes longues » (vg+) est dominant sur « ailes vestigiales » (vg). Cette ressource te permet de prédire les phénotypes des descendants en connaissant les génotypes — indispensable pour interpréter un croisement.

Ressource 3 — Le tableau des croisements-test. Il donne les deux profils types attendus en descendance : majorité de parentaux si les gènes sont liés, équilibre des 4 phénotypes si les gènes sont indépendants. C’est ta grille de lecture des résultats expérimentaux : sans elle, tu ne peux pas conclure à partir de proportions.

Ressource 4 — Le principe du croisement-test. Elle rappelle pourquoi on croise un hétérozygote avec un homozygote récessif : les proportions des descendants reflètent directement les proportions des gamètes produits par l’hétérozygote. C’est le pont théorique qui justifie la méthode.

4. Le raisonnement scientifique du sujet

On peut maintenant relier les ressources entre elles pour bâtir le raisonnement. Suis bien la logique :

• Si la mutation noire est sur black → vg et b sont sur le même chromosome (n°2) → ces deux gènes sont liés.
• Si la mutation noire est sur ebony → vg (chromosome 2) et eb (chromosome 3) sont sur deux chromosomes différents → ces deux gènes sont indépendants.

Conclusion logique : pour identifier le gène muté, il « suffit » de déterminer si les deux gènes mutés chez nos drosophiles sont liés ou indépendants. Et pour ça, l’outil parfait existe : le croisement-test.

5. Rappel express : le croisement-test

Un croisement-test (ou test-cross) consiste à croiser un individu hétérozygote pour les gènes étudiés avec un individu homozygote double récessif. La descendance révèle directement les proportions de gamètes produits par l’hétérozygote, donc la nature liée ou indépendante des gènes.

Attention : nos drosophiles mutées sont déjà homozygotes double récessif (elles présentent les deux phénotypes mutés). Pour faire un test-cross, il faut d’abord obtenir des hétérozygotes. Comment ? En les croisant avec des drosophiles de phénotype sauvage (homozygotes double dominant) : la F1 sera alors hétérozygote pour les deux gènes. C’est cette F1 qu’on utilise dans le test-cross.

6. Construire ta stratégie en trois temps

Au moment où tu appelles l’examinateur pour formaliser ta proposition, ta stratégie doit toujours être structurée en trois temps. C’est la méthode officielle attendue par les jurys :

Une stratégie ECE se formule toujours selon trois axes :

1. LE QUOI — qu’est-ce que je cherche à mettre en évidence ?
2. LE COMMENT — comment je m’y prends concrètement (matériel, manipulation, mesures) ?
3. LES RÉSULTATS ANTICIPÉS — qu’est-ce que j’attends comme résultat et comment je conclurai dans chaque cas ?

Appliquons cette grille au sujet drosophile :

Le QUOI

Je cherche à déterminer si les gènes Vg et le gène muté (responsable de la couleur noire) sont liés (sur la même paire de chromosomes) ou indépendants (sur deux paires distinctes). Cette information me permettra de dire si la mutation noire est sur black (chromosome 2, donc lié à vg) ou sur ebony (chromosome 3, donc indépendant de vg).

Le COMMENT

Je vais analyser les résultats d’un croisement-test entre une drosophile F1 hétérozygote pour les deux gènes (obtenue préalablement par croisement entre des mutantes corps noir/ailes vestigiales et des sauvages corps gris-jaune/ailes longues) et une drosophile homozygote double récessif (corps noir, ailes vestigiales). J’observe les drosophiles de la descendance sous loupe binoculaire, je les classe selon leurs deux caractères (couleur du corps × forme des ailes) et je compte les effectifs des 4 phénotypes possibles. Pour ne pas recompter les individus, j’utilise un transparent posé sur l’échantillon et des feutres de couleur (un code couleur par phénotype).

Les RÉSULTATS ANTICIPÉS

Deux scénarios sont possibles, et chacun m’oriente vers une conclusion différente :

• Scénario 1 — Profil « gènes liés » : les deux phénotypes parentaux représentent une très large majorité (≈ 85-90 % de la descendance), les deux phénotypes recombinés sont minoritaires (≈ 10-15 %). Dans ce cas → les gènes sont liés → vg et le gène muté sont sur le chromosome 2 → la mutation est sur le gène black.
• Scénario 2 — Profil « gènes indépendants » : les 4 phénotypes se répartissent à proportions équivalentes (≈ 25 % chacun). Dans ce cas → les gènes sont indépendants → vg est sur le chromosome 2, le gène muté est ailleurs → la mutation est sur le gène ebony.

7. La mise en œuvre pratique

Une fois la stratégie validée par l’examinateur, tu passes au comptage. C’est une étape simple mais qui demande de la rigueur.

Méthode pratique : place ton échantillon de drosophiles sous la loupe binoculaire. Pose un transparent par-dessus et utilise des feutres de couleur pour marquer les individus déjà comptés selon leur phénotype (une couleur = un phénotype). C’est l’astuce intégrée au sujet — utilise-la, elle est conçue pour t’éviter les erreurs de comptage.

Les 4 phénotypes à distinguer :

1. Phénotype parental 1 — corps gris-jaune, ailes longues (sauvage)
2. Phénotype parental 2 — corps noir, ailes vestigiales (double muté)
3. Phénotype recombiné 1 — corps gris-jaune, ailes vestigiales
4. Phénotype recombiné 2 — corps noir, ailes longues

Garde les drosophiles de référence à portée pour comparer. Les ailes vestigiales se repèrent facilement (ailes très réduites). La couleur du corps demande un bon éclairage et parfois un coup d’œil à la loupe à main.

8. Que pourrait être la ressource complémentaire (partie B) ?

Dans tous les sujets ECE, la partie B prévoit l’appel de l’examinateur pour obtenir une ressource complémentaire. Cette ressource n’est pas un cadeau : elle est calibrée pour compléter ton analyse ou débloquer une étape de raisonnement. Anticiper sa nature est un excellent réflexe d’élève.

Sur ce sujet précis, la ressource complémentaire pourrait être :

• Un tableau d’effectifs « référence » issu d’un croisement-test réalisé par les chercheurs sur un grand nombre de descendants, à comparer avec ton propre comptage (pour valider ou affiner ton interprétation).
• Un schéma de croisement complet (échiquier de Punnett) montrant les gamètes produits par l’hétérozygote dans les deux hypothèses, pour aider à formaliser le passage « génotypes → phénotypes attendus ».
• Une fiche d’aide à l’identification phénotypique (photos annotées des 4 phénotypes) pour sécuriser ton classement.
• Un résultat de test statistique (par exemple un test du khi²) montrant si tes proportions observées sont compatibles ou non avec l’hypothèse « gènes indépendants ».

Quelle qu’elle soit, cette ressource doit toujours être mobilisée explicitement dans ta conclusion : ne la regarde pas seulement, cite-la et explique en quoi elle conforte (ou nuance) ton interprétation des résultats expérimentaux.

9. Communiquer les résultats

Pour la partie B, présente tes résultats sous une forme claire — un tableau est généralement attendu, éventuellement complété par un graphique en barres.

Modèle de tableau attendu : 4 lignes (les 4 phénotypes), 2 colonnes (effectif observé, pourcentage). Calcule les pourcentages : ils sont le cœur de ton interprétation. Un diagramme en barres avec les 4 phénotypes en abscisse rend la dissymétrie (ou la symétrie) immédiatement visible.

10. La conclusion : revenir à la question initiale

Ta conclusion doit faire 3 choses : (1) rappeler les résultats observés (proportions des phénotypes), (2) identifier la situation chromosomique (gènes liés ou indépendants), (3) répondre explicitement à la question posée par le sujet (mutation black ou mutation ebony). Pense aussi à intégrer la ressource complémentaire obtenue auprès de l’examinateur.

Exemple de formulation type (si profil « gènes liés » observé) :

« Le croisement-test donne 4 phénotypes en descendance, dont une très large majorité de phénotypes parentaux (~88 %) et une minorité de phénotypes recombinés (~12 %). Cette dissymétrie indique que les gènes étudiés sont liés, c’est-à-dire situés sur la même paire de chromosomes. D’après la carte génétique fournie, le gène vg est sur le chromosome 2, comme le gène black. La ressource complémentaire confirme cette interprétation. La mutation responsable de la couleur noire du corps de nos drosophiles est donc une mutation du gène black. »

11. Les pièges fréquents à éviter

Piège n°1 — Ne pas identifier le type de sujet. Si tu prends un sujet « poursuite de stratégie » pour un sujet classique (ou l’inverse), tu vas formuler ta proposition au mauvais moment et perdre des points. Lis bien la première ligne de la partie A.

Piège n°2 — Oublier le QUOI / COMMENT / RÉSULTATS ANTICIPÉS. Une stratégie qui ne décrit que le « comment » sans dire ce qu’on cherche ni ce qu’on attend est jugée incomplète. Les trois temps sont indissociables.

Piège n°3 — Oublier la F1 hétérozygote. Les drosophiles mutées sont homozygotes — on ne peut pas faire de test-cross directement avec elles. Le test-cross se fait sur la F1 hétérozygote obtenue par croisement avec des sauvages.

Piège n°4 — Conclure sans répondre à la question. Beaucoup de candidats concluent « les gènes sont liés » et s’arrêtent là. C’est une étape intermédiaire. La vraie réponse, c’est : « la mutation est sur le gène black » (ou ebony, selon le cas).

Piège n°5 — Ne pas exploiter la ressource complémentaire. Si tu l’as demandée et reçue, elle doit apparaître dans ta conclusion. Sinon, c’est comme si tu ne l’avais pas utilisée.

12. Indice / cause / exemple — croisements-test

• Indice : 4 phénotypes en descendance d’un test-cross, dont une nette majorité de parentaux (~85-90 %)
• Cause : les deux gènes étudiés sont portés par la même paire de chromosomes (gènes liés), la recombinaison par crossing-over est rare
• Exemple : croisement-test entre une F1 hétérozygote (vg+/vg ; b+/b) et un double récessif (vg/vg ; b/b) → ~88 % parentaux, ~12 % recombinés → mutation localisée sur le gène black (chromosome 2)

Ce qu’il faut retenir

• Type de sujet : classique (partie A = « Élaborer une stratégie… ») vs poursuite de stratégie (manip d’abord, stratégie ensuite)
• Question du sujet : la mutation noire est-elle sur le gène black ou ebony ?
• Clé chromosomique : vg et black sur le chromosome 2 (liés), ebony sur le chromosome 3 (indépendant de vg)
• Outil : croisement-test = F1 hétérozygote × homozygote double récessif
• Stratégie en 3 temps : LE QUOI / LE COMMENT / LES RÉSULTATS ANTICIPÉS
• Lecture des résultats : parentaux ≫ recombinés → gènes liés → mutation black
• Lecture des résultats : 4 phénotypes en proportions ~égales → gènes indépendants → mutation ebony
• Ressource complémentaire : à anticiper (tableau d’effectifs, échiquier, khi²…) et à mobiliser dans la conclusion
• Conclusion finale : toujours revenir explicitement à la question posée (nom du gène muté)