Chapitre 12: Méiose PDF

Chapitre 12: Méiose Enseignant : Jean-François Giroux (modifié d’Annie-Claude Angers) 1 Plan de présentation → P. 3-4 Les jeux de chromosomes → P.5 Chromosomes homologues → P.6 Types de chromosomes → P.7-10 But de la méiose...

Chapitre 12: Méiose Enseignant : Jean-François Giroux (modifié d’Annie-Claude Angers) 1 Plan de présentation → P. 3-4 Les jeux de chromosomes → P.5 Chromosomes homologues → P.6 Types de chromosomes → P.7-10 But de la méiose → P.11-14 Méiose I → P.15-19 Méiose II → P.20 Exercice → P. 21 à 26 Comparaison mitose / méiose → P. 27 à 31 L’origine de la variation génétique chez les descendants 2  Les jeux de chromosomes dans les cellules humaines Obj. 12.1 : Décrire les jeux de chromosomes dans les cellules humaines diapos 3 à 5). → Chez l’humain, chaque cellule somatique renferme 46 chromosomes → Lorsqu’on observe ces chromosomes, on constate qu’ils diffèrent par :  Leur taille  La position de leur centromère  Le motif de leurs bandes qui apparaissent lorsqu’on leur ajoute certains colorants Il y a 2 exemplaires de chacun des 23 3 types: chromosomes homologues Les jeux de chromosomes dans les cellules humaines 4 Les chromosomes homologues → Ils portent des gènes qui déterminent le même caractère héréditaire Ex : Un gène qui détermine la couleur des fleurs retrouvé à un certain endroit (locus) sur un chromosome sera aussi retrouvé au même endroit sur le chromosome homologue Chromosome maternel Chromosome paternel 5 Types de chromosomes dans les cellules humaines Obj. 12.2: Nommer les 2 types de chromosomes (diapos 6 à 8). → Chaque cellule possède donc une série de chromosomes maternels (23) et une série de chromosomes paternels (23). → Il existe deux types de chromosomes:  Autosomes: 22 des 23 paires de chromosomes homologues  Chromosomes sexuels (hétérochromosomes): 23e paire de chromosomes (X et Y), qui détermine le sexe de l’individu à la naissance Dans les cellules somatiques humaines, les chromosomes X et Y constituent une exception à la règle des chromosomes homologues Femme : a 2 chromosomes X 6 But de la méiose 7 Obj. 12.3 : Expliquer le but et les phases de la méiose dans une cellule animale (diapos #8 à 19). 8 Méiose = méiose I + méiose II But: Fabriquer des gamètes qui ont un nombre réduit de chromosomes (pour que la fécondation ramène le nombre de chromosomes au niveau original  46 chez l’humain) Donc, passage du stade diploïde au stade haploïde Se fait par 2 divisions successives  Réductionnelle (méiose I)  Équationnelle (méiose II)(même chose que méiose) 9 Méiose I 10  Méiose I - Prophase I → Comme dans la mitose :  Mouvement des centrosomes  Formation du fuseau de division  Effacement de l’enveloppe nucléaire  Condensation de la chromatine en chromosomes  Formation des microtubules polaires → Synapsis : appariement des chromosomes homologues répliqués en tétrades (ici, 2n = 4)  Enjambements au niveau des chiasmas → À la fin de la prophase I, les microtubules kinétochoriens s’attachent aux kinétochores  Migration des chromosomes vers la plaque équatoriale 11 Méiose I – Métaphase I → Les tétrades (paires de chromosomes homologues) sont alignées sur la plaque équatoriale  Un chromosome de chaque paire faisant face à chaque pôle → Assortiment indépendant des chromosomes( palcememen 12 t au hasard)rouge et mauve Méiose I – Anaphase I → Les chromosomes homologues se séparent  Les chromatides sœurs migrent ensemble vers les pôles opposés guidées par les microtubules kinétochoriens  Persistance de la cohésion des chromatides sœurs au niveau de leur centromère → Ségrégation des chromosomes homologues 13 Méiose I – Télophase I + Cytocinèse → Au début de la télophase I, chaque extrémité de la cellule contient un jeu haploïde complet de chromatides sœurs. → Les enveloppes nucléaires se reforment. → Cytocinèse (en même temps que la télophase I)  Sillon de division → Entre la méiose I et la méiose II, il ne se produit aucune nouvelle réplication d’ADN → Résultat : 2 cellules haploïdes 14 Méiose II (semblable à une mitose) 15  Méiose II – Prophase II → Formation d’un nouveau fuseau de division  Effacement de l’enveloppe nucléaire  Formation des microtubules polaires → À la fin de la prophase II, les microtubules kinétochoriens s’attachent aux kinétochores  Kinétochores : sur les centromères des chromatides sœurs  Migration des chromatides sœurs vers la plaque 16 équatoriale Méiose II – Métaphase II → Les chromatides sœurs sont alignées sur la plaque équatoriale (comme dans la mitose)  En raison de l’enjambement survenu pendant la prophase I, les chromatides sœurs ne sont pas génétiquement identiques. 17 Méiose II – Anaphase II → Les chromatides sœurs se séparent  Les chromatides sœurs deviennent des chromosomes  Les chromosomes migrent vers les pôles opposés de la cellule 18 Méiose II– Télophase II + Cytocinèse → Les chromosomes perdent leur état condensé, retour de l’état de la chromatine → Les enveloppes nucléaires se reforment. → Cytocinèse (en même temps que la télophase I)  Sillon de division → Résultat : 4 cellules filles haploïdes génétiquement différentes les unes 19 des autres et de la cellule mère. Exercice 20 Comparaison mitose/méiose Obj. 12.4: Expliquer les différences importantes entre la mitose et la méiose (diapos #21 à 26). 3 grandes étapes ont lieu seulement lors de la méiose : 1. Synapsis (formation de la tétrade) et enjambement 2. Alignement des paires de chromosomes homologues sur la plaque équatoriale (Assortiment indépendant) 3. Séparation des chromosomes homologues 21 1. Synapsis et enjambement → Pendant la prophase I de la méiose I, les chromosomes homologues s’apparient et forment des tétrades, au cours d’un processus appelé synapsis. → Ils s’échangent des segments d’ADN.  1 à 3 enjambements par paire de chromosomes homologues, en moyenne, selon la taille du chromosome et la position du centromère.  On dit alors des chromosomes qu’ils 22 sont recombinés. 2. Alignement des paires de chromosomes homologues sur la plaque équatoriale (Assortiment indépendant) → Lors de la méiose, les paires de chromosomes homologues s’alignent sur la plaque équatoriale lors de la métaphase I.  Lors de la mitose, les chromosomes s’alignent sur la plaque équatoriale de manière individuelle. Mitose 23 3. Séparation des chromosomes homologues → Lors de la méiose, ce sont les paires de chromosomes homologues qui sont séparées lors de l’anaphase I. o Lors de la mitose, ce sont les chromatides-sœurs qui sont séparées. 24 25 Résumé 26 L’origine de la variation génétique chez les descendants Obj. 12.5 : Expliquer en quoi la reproduction sexuée permet l’évolution (diapo #27). → L’évolution résulte de la variation génétique qui prend sa source dans la reproduction sexuée  Les mutations constituent la première source de la diversité génétique Fréquence faible (arrive rarement) Une modification de l’ADN crée différentes versions des gènes appelés allèles Une fois ces différences apparues, la redistribution des allèles pendant la reproduction sexuée produit la variation responsable de la combinaison unique de caractères que possède chaque membre d’une population 27 L’origine de la variation génétique chez les descendants Obj. 12.6 : Expliquer les 3 phénomènes qui contribuent à la diversité génétique des organismes sexués (diapos # 28 à 31). → Chez les espèces à reproduction sexuée, la variation génétique qui apparaît à chaque génération résulte du comportement des chromosomes pendant la méiose et la fécondation.  3 phénomènes contribuent à la diversité génétique des organismes sexués. A. Assortiment indépendant des chromosomes B. Enjambement C. Fécondation aléatoire  Ces phénomènes expliquent pourquoi un individu ressemble à ses parents et à ses frères et sœurs, sans leur être identique. 28 A. Assortiment indépendant → Les chromosomes homologues s’orientent aléatoirement sur la plaque équatoriale lors de la métaphase I  Il y a 1 chance sur 2 qu’une cellule fille de la méiose 1 reçoive le chromosome maternel d’une paire de chromosomes homologues (même probabilité pour chromosomes paternels)  Comme chaque paire de chromosomes homologues se positionne indépendamment des autres paires, la méiose I produit 2n combinaisons possibles de cellules filles (où n = nombre haploïde de l’organisme)  Chacun de nous possède des gamètes qui contiennent des combinaisons différentes des chromosomes hérités de nos parents Donc…combien de combinaisons sont possibles pour les gamètes humains? 223= 8 388 608 !!! 29 B. Enjambement → L’enjambement produit des chromosomes recombinés, qui portent des gènes des deux parents  L’enjambement augmente les combinaisons de gamètes possibles et constitue une source importante de variation génétique chez les organismes à reproduction sexuée 30 C. Fécondation aléatoire → La fécondation se fait aléatoirement  Chaque gamète mâle et femelle représente une seule des quelques 8,4 millions (223) de combinaisons chromosomiques possibles. 223 spermatozoïdes différents X 223 ovules différents = 70 000 000 000 000 combinaisons possibles pour un seul coupe → La fusion d’un gamète mâle avec un gamète femelle pendant la fécondation engendrera un zygote qui possédera une seule combinaison chromosomique sur 70 billions de combinaisons possibles. → Ajoutons à cela l’enjambement = encore plus de variations! 31 Exercice en classe (idée!) → En équipe de 2, sans vos notes de cours, faites un réseau de concepts de la comparaison mitose-méiose. 32