Chapitre 19 : La transmission du patrimoine génétique I - l'origine des gamètes

Pourquoi la méiose est-elle indispensable à la reproduction sexuée ?

Parce qu’elle permet la formation de gamètes haploïdes.

Le seul rôle de la méiose est-il la production de gamètes ?

Non, ce n’est pas son unique rôle (notamment le brassage génétique).

Quel est le rôle fondamental de la méiose concernant les chromosomes ?

Réduire de moitié le nombre de chromosomes.

Qu’est-ce que la ploïdie ?

Le nombre de jeux complets de chromosomes d’une cellule.

Comment note-t-on un jeu complet de chromosomes ?

Par « n ».

Quelle est la valeur de n chez l’humain ?

n = 23.

Que représente une cellule diploïde ?

Une cellule possédant deux jeux complets de chromosomes (2n)

D’où proviennent les deux jeux chromosomiques chez l’humain ?

Un du père (spermatozoïde) et un de la mère (ovule).

Qu’est-ce que le zygote ?

La cellule issue de la fusion de deux gamètes haploïdes.

Combien de chromosomes possède le zygote humain ?

46 chromosomes (2n).

Pourquoi toutes les cellules somatiques humaines sont-elles diploïdes ?

Elles proviennent de mitoses successives du zygote.

Quelle est la ploïdie des gamètes ?

Haploïdes (n).

Quel processus permet la réduction de la ploïdie ?

La méiose.

Quel processus rétablit la diploïdie ?

La fécondation.

La diploïdie implique-t-elle une quantité d’ADN constante ?

Non.

Que se passe-t-il pour la quantité d’ADN en phase S ?

Elle est doublée.

La ploïdie change-t-elle pendant la phase S ?

Non.

Pourquoi la ploïdie ne change-t-elle pas en phase S ?

Les chromosomes restent homologues, seule la chromatide est dupliquée.

Qu’est-ce qu’un complément d’ADN ?

Une molécule d’ADN = c

Combien de compléments d’ADN possède une cellule humaine en G1 ?

2C.

Combien de compléments d’ADN en G2 ?

4C.

Résumer l’évolution de la quantité d’ADN dans le cycle cellulaire

2C → 4C → 2C.

État initial obligatoire d’une cellule entrant en méiose ?

2n, 4C.

État final des cellules issues de la méiose ?

Quatre cellules 1n, 1C.

Combien de divisions comprend la méiose ?

Deux divisions successives.

Quelles cellules peuvent réaliser la méiose chez les animaux ?

Les cellules germinales.

Comment appelle-t-on la première division méiotique ?

Méiose I ou division réductionnelle.

Pourquoi est-elle dite réductionnelle ?

Parce qu’elle réduit le nombre de chromosomes de moitié.

Que se passe-t-il lors du leptotène ?

Condensation progressive de la chromatine en filaments fins.

À quoi correspondent ces filaments ?

Aux chromosomes en cours de condensation.

Que sont les chromosomes homologues ?

Des chromosomes portant les mêmes gènes.

Comment s’appelle leur appariement précis ?

La synapsis.

Quel complexe permet cette synapsis ?

Le complexe synaptonémique.

De quoi est constitué le complexe synaptonémique ?

• Élément central

• Deux éléments latéraux

• Cohésine

Comment appelle-t-on l’ensemble formé par deux chromosomes homologues ?

Une tétrade ou un bivalent.

Pourquoi parle-t-on de tétrade ?

Car elle contient quatre chromatides.

Étape marquant la mise en place complète du complexe synaptonémique ?

Le zygotène.

Que signifie pachytène ?

« Filaments épais ».

Quel événement majeur apparaît au pachytène ?

Les nodules de recombinaison.

Que sont les nodules de recombinaison ?

Des assemblages enzymatiques.

Quel est le rôle des nodules de recombinaison ?

La recombinaison intrachromosomique (crossing-over).

Définition du crossing-over.

Échange de segments entre chromatides non-sœurs de chromosomes homologues.

Pourquoi cet échange est-il utile si les gènes sont identiques ?

Parce que les allèles peuvent être différents.

Définir un allèle.

Une version d’un gène.

Effet du crossing-over sur les chromatides sœurs.

Elles peuvent devenir différentes après recombinaison.

Fréquence du crossing-over ?

En moyenne un par paire de chromosomes par méiose.

Que se passe-t-il au diplotène ?

• Désintégration du complexe synaptonémique

• Séparation partielle des homologues

Que sont les chiasmas ?

Les régions où ont eu lieu les recombinaisons.

Autre événement du diplotène ?

Décondensation partielle permettant une transcription active.

Que marque la diacinèse ?

La fin de la prophase I.

Événements majeurs de la diacinèse.

• Condensation maximale

• Détachement de l’enveloppe nucléaire

Type d’attachement des chromosomes au fuseau en méiose I ?

Attachement syntélique.

Différence avec la mitose ?

En mitose, l’attachement est amphitélique

Organisation des chromosomes en métaphase I.

Les bivalents s’alignent sur la plaque équatoriale.

Pourquoi parle-t-on de recombinaison interchromosomique ?

À cause de la répartition aléatoire des chromosomes homologues.

Nombre de combinaisons possibles chez l’humain (sans crossing-over) ?

2²³ = 8 388 608.

Que se sépare en anaphase I ?

Les chromosomes homologues.

État des cellules filles après méiose I.

1n, 2C.

Pourquoi parle-t-on de division réductionnelle ?

La ploïdie est réduite de moitié.

Qu’est-ce que l’intercinèse ?

Une période sans réplication d’ADN entre les deux divisions.

À quoi ressemble la méiose II ?

À une mitose.

Type d’attachement au fuseau en méiose II ?

Amphitélique.

Que se sépare en anaphase II ?

Les chromatides sœurs.

Pourquoi parle-t-on d’une seconde recombinaison interchromosomique ?

À cause de la répartition aléatoire des chromatides recombinées.

Nombre de possibilités de seconde recombinaison chez l’humain ?

> 8 000 000.

État final des cellules filles ?

4 cellules haploïdes, 1C.

Les cellules filles sont-elles identiques ?

Non, elles sont génétiquement différentes.

Pourquoi la méiose génère-t-elle de la diversité ?

1. Recombinaison intrachromosomique

2. Première recombinaison interchromosomique

3. Seconde recombinaison interchromosomique

Définition de la non-disjonction.

Défaut de séparation des chromosomes ou chromatides.

Conséquence directe de la non-disjonction?

Aneuploidie.

Non-disjonction en méiose I : résultat ?

• Deux cellules n+1

• Deux cellules n−1

Non-disjonction en méiose II : résultat ?

• Une cellule n+1

• Une cellule n−1

• Deux cellules normales

Gamète n+1 fécondé → zygote ?

Trisomique (2n+1).

Gamète n−1 fécondé → zygote ?

Monosomique (2n−1).

Pourquoi la seconde recombinaison interchromosomique dépend-elle de la première ?

Elle dépend de la recombinaison intrachromosomique préalable des chromatides.

Si n = 1 dans une espèce diploïde, y a-t-il recombinaison ?

Non, absence de chromosomes homologues.

Différence clé mitose / méiose (résumé) ?

• Mitose : conservation, 2 cellules identiques

• Méiose : réduction + diversité, 4 cellules différentes