Révision Génétique I : méiose et brassage de l’information génétique

1. Révision Génétique I : méiose et brassagede l’information génétique Document élaboré par Néjib chebbi, inspecteur principal en SVT & Abdelmajid Bedoui professeur principal hors classe en SVT (

2. Plan • Problème scientifique • Introduction • Les phases de la méiose • Méiose et brassage de l’information génétique • La fécondation amplifie le brassage de l’I G • Évaluation

3. 1- Problème scientifique Quel est le rôle de la méiose et de la fécondation dans la diversité génétique?

4. 2- Introduction I- La méiose Méiose Lieu de déroulement Cellules concernées Cellules produites Nbre de chr/ cell Nbre de chromatides / chromosome DR + DE Chez l’homme: les testicules Spermatocyte I 4 spermatides 23 1 Chez la femme:ovaires + trompes Ovocyte I 1 ovotide + globules polaires II – Lafécondation Gamète mâle Gamète femelle X fusion Zygote = œuf

5. 3- phases de la méiose 1/4 1ère division de méiose Prophase 1 Métaphase 1 Cellule après mitose1 cellule 2n = 4, bichromatidiens 2nde division de méiose Télophase 1 2 cellules n = 2, bichromatidiens Prophase 2 Anaphase 1 Télophase 2 4 cellules n = 2, monochromatidiens Métaphase 2 Anaphase 2

6. 3- Les phases de la méiose 2/4 Division Cellules concernées Étapes Évènements essentiels Nombre- disposition des chromosomes Nombre de chrtides / chromosome Cellules obtenues 1ère division de la méiose: la division réduction -nelle Spermato -cyte I Ovocyte I Prophase I -Appariement des chr homologues • Formation des tétrâdes -Chiasma(CO) 2 n à l’emplace- ment du noyau 2 2 spermato cytes II MétaphaseI Formation de la plaque équatoriale Anaphase I - sep des chr homologues - migration des chr en sens opposés vers les pôles de la cellule n à chaque pôle du fuseau Ovocyte II + 1er G P Télophase I Division du cytoplasme n / cellule

7. 3- Les phases de la méiose 3/4 Division Cellules concernées Étapes Évènements essentiels Nombre- disposition des chromosomes Nombre de chromatides / chromosome Cellules obtenues 4 spermatides 2 2 ème division de la méiose: la division équationnelle Spermatocyte II Ovocyte II Prophase II - suit la T I - pas d’interphase • Pas de duplication d’ADN n chr à l’emplacement du noyau Métaphase II Formation de la plaque équatoriale 1 ovotide + 2ème GP 1 Anaphase II • -Fissuration des centromères • -Séparation des chrtides de chaque chr • Migration des chrtides en sens opposés vers les pôles du fuseau n à chaque pôle du fuseau Télophase II Division du cytoplasme n / cellule

8. 3- Les phases de la méiose 4/4 Bilan D R D E Cellule diploïde 2 cellules haploïdes 4 cellule haploïdes ( 2n ch) ( n ch duliqués) (n ch simples) Spermatocyte I 2 Spermatocytes II 4 Spermatides Ovocyte I 1 Ovocyte II + 1 Ovotide 1er GP + globules polaires

9. 4- La méiose et le brassage de l’information génétique 1/6

10. 4-La méiose et le brassage de l’information génétique 2/6 Brassage inter chromosomique Type Brassage intra chromosomique Cellules concernées SpermatocyteI et ovocyte I Spermatocyte I et ovocyte I Événement Échange de fragments de chromatides entre chromosomes homologues Migration aléatoire des chromosomes, paternels et maternels, en sens opposés vers les pôles du fuseau Phases Prophase I Anaphase I Résultats • un lot de n chromosomes à chaque pôle du fuseau • nombreuses combinaisons de n chr (pater et mater) Chromosomes recombinés Nouvelle combinaison allélique sur le chr recombiné Importance génétique Nouvelle combinaison d’allèles (pater et mater )dans chaque cellule à obtenir Fréquence Environ 23 milliards recombinaisons 223, environ 8 millions de lots différents Conclusion: les 2 types de brassage assurent une diversité génétique des gamètes

11. 4- La méiose et le brassage de l’information génétique 3/6 Conséquences de la méiose En prophase I Il y a brassage Intra chromoso mique En anaphase I Il y a brassage Inter chromoso mique Brassage allélique et diversité gamétique

12. 4- La méiose et le brassage de l’information génétique 4/6

13. 4- La méiose et le brassage de l’information génétique 5/6

14. 4- La méiose et le brassage de l’information génétique 6/6 Diversité des gamètes grâce au brassage inter chromosomique Nombre de paires de chromosomes 1 2 3 n 23 (Homme) Nombre de types de gamètes 21 = 2 22 = 4 23 = 8 2n 223 = 8388608

15. 5- Fécondation et brassage de l’information génétique Nombre des gamètes Types de gamètes (sans brassage intra chromosomi que) Diversité génétique des zygotes Importance de la fécondation Déduction Gamètes mâles: très nombreux (des millions) Gamètes femelles: un /cycle sexuel en général ) mâles : 223 femelles : 223 246 Zygotes génétiquement différents «  qui fait un œuf fait du neuf » • Retour à la diploïdie • Apparition de génotypes et de phénotypes nouveaux Amplification de la diversité génétique des individus de la même espèce

16. 6- Évaluation 1/3 Le brassage intra chromosomique 1 se produit en prophase I de la division réductionnelle de la méiose X 2 se produit lors de l’appariement des chromosomes homologues en anaphaseI 3 aboutit à un échange d’allèles entre chromatides non homologues 4 aboutit à un brassage allélique X

17. 6- Évaluation 2/3 Le brassage inter chromosomique est : 1 le choix aléatoire du spermatozoïde fécondant 2 réalisé à l’anaphase I. X 3 provoqué par le Crossing-over 4 le résultat de la séparation aléatoire des 2 chromosomes de chaque paire X

18. 6- Évaluation 3/3 Au cours de la prophase I 1 les chromosomes sont constitués d'une seule chromatide 2 les chromosomes sont constitués de deux chromatides X 3 des chromatides non homologues peuvent échanger des segments 4 des chromatides homologues peuvent échanger des segments X