La méiose: cours de biologie 2024-2025

• Le document est une fiche de cours sur la méiose, actualisée pour l'année 2024-2025.

Découverte de la Méiose

• Découverte au 19ème siècle en 1883.
• Découverte grâce au nématode parasite C. Elegans.

Importance de la Méiose

• La méiose est le seul phénomène de division cellulaire.
• Elle est indispensable à la survie des espèces à reproduction sexuée et réduit le nombre de chromosomes.
• Elle contribue à la diversité génétique de l'espèce.

Cellules Concernées

• La méiose concerne toutes les espèces animales et la plupart des espèces végétales.
• Elle concerne uniquement les cellules germinales.

Conséquences des Anomalies

• Les anomalies de la méiose peuvent entraîner l'infertilité.
• Elles peuvent aussi entrainer un arrêt de développement embryonnaire et des fausses couches.
• Elles peuvent également causer des malformations néonatales.

Étapes de la Formation des Gamètes

• Phase de multiplication des cellules germinales primordiales : précède la méiose, est commune aux deux sexes, et consiste en divisions cellulaires successives.
• Méiose.
• Phase de différenciation : après la méiose, uniquement pour la gamétogenèse masculine.

Ploïdie

• Espèce humaine: n=23, soit 23 paires de chromosomes, et 46 chromosomes au total.
• Le nombre << n >> est différent pour les autres espèces animales.
  • Poisson rouge : n = 50
  • Moustique: n = 3
• Cellule diploïde en terme de chromosomes: 2n chromosomes.
  • C'est le cas des cellules somatiques.
• Cellule haploïde en terme de chromosomes: n chromosomes.
• Chromosomes humains: 23 paires.
  • 22 paires de chromosomes non sexuels (autosomes: paires 1 à 22).
  • 1 paire de chromosomes sexuels (gonosomes: chromosomes X et Y).
• Quantité d'ADN est identique au nombre de chromatides présentes.
  • Haploïde en terme d'ADN : C.
  • Diploïde en terme d'ADN : 2C.
  • Tétraploïde en terme d'ADN : 4C.
• Expression de la ploïdie: il faut préciser "en termes de chromosomes" ou "en termes d'ADN", car une cellule diploïde en termes de chromosomes peut être tétraploïde en termes d'ADN.

Description générale de la méiose

• Cellule entrant en méiose : cellule diploïde en termes de chromosomes et d'ADN = 2n 2C. Chaque chromosome est constitué d'un seul chromatide. Cyte I: spermatocyte I ou ovocyte I.

Les 3 Grandes Étapes

• Synthèse d'ADN: nombre de chromosomes « n » stable, doublement de la quantité d'ADN « C ». Chaque chromosome est constitué de 2 chromatides sœurs réunies au niveau du centromère. La cellule est diploïde en termes de chromosomes mais tétraploïde en termes d'ADN = 2n 4C. A lieu au cours de l'interphase, en phase S.
• Deux divisions cellulaires successives: 1ère division (mitose réductionnelle), 2ème division (mitose équationnelle), sans synthèse d'ADN entre les deux.
• Cellules finales: 4 cellules haploïdes en termes de chromosomes et d'ADN chez le mâle, un ovocyte II chez la femelle, qui ne peut achever sa méiose que s'il y a fécondation (donnant un zygote diploïde en termes de chromosomes et d'ADN).

Divisions Cellulaires dans la Méiose

• Mitose réductionnelle : division qui réduit de moitié le nombre de chromosomes.
  • Les cellules filles obtenues sont haploïdes (=n) en nombre de chromosomes
  • Ségregation aléatoire des chromosomes homologues.
  • Représente 90% du temps de méiose.
  • Comporte des recombinaisons génétiques contribuant à la diversité génétique.
• Mitose équationnelle: séparation des chromatides sœurs.
  • Cellules filles obtenues sont haploïdes en termes de chromosomes =n et haploïdes en ADN = C.
  • De courte durée.

Finalités de la Méiose

• Réduction de moitié du nombre de chromosomes: maintien de l'espèce humaine à 2n chromosomes, avec la constitution de gamètes à n chromosomes lors de la fécondation.
• Transmission de l'information génétique aux générations suivantes.
• Brassage intra-chromosomique: recombinaison génétique (crossing-over), échange de matériel génétique entre 2 chromatides de chromosomes homologues, sans perte ni gain de matériel génétique. Se produit lors de la prophase de la 1ère division de méiose.
• Brassage inter-chromosomique: ségrégation aléatoire des chromosomes homologues, avec une répartition aléatoire des chromosomes maternels et paternels dans les cellules filles. A lieu lors de l'anaphase de la 1ère division de méiose. Le
  • Le nombre de combinaisons possibles est de 2^n (n étant le nombre de paires de chromosomes homologues).

Aspects Cytologiques chez le Mâle

• L’événement est continu, de la puberté à la fin de la vie, sans interruption.
• Le spermatocyte I entre en méiose et synthétise son ADN au stade pré-leptotène.
• Le spermatocyte II est issu de la mitose réductionnelle et est le point de départ de la mitose équationnelle.
• Un spermatocyte I donne naissance à 4 spermatides.

Aspects Cytologiques chez la Femelle

• Evénement discontinu avec deux blocages au cours de la gamétogenèse.
• De la vie intra-utérine à la ménopause, l'ovogénèse est initiée dans l'ovaire fœtal.
• Ovocyte I: synthèse d'ADN au stade pré-leptotène, arrêt de la méiose I au stade diplotène de la prophase, pause maintenue de la vie intra-utérine jusqu'au début de la puberté et levée du blocage lors des cycles ovulatoires.
• Ovocyte II : début de la mitose équationnelle et blocage en métaphase II. Son devenir dépend de la fécondation.
• Zygote: la mitose équationnelle donne naissance à un zygote diploïde et un 2ème globule polaire haploïde contenant les 23 chromatides sœurs d'origine maternelle.