MÉIOSE ET PASSAGE À L HAPLOÏDIE

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1 MÉIOSE ET PASSAGE À L HAPLOÏDIE 1Cellules diploïdes et cellules haploïdes La plupart des organismes pluricellulaires sont diploïdes : ils possèdent des cellules diploïdes (à chromosomes), qui contiennent des paires de chromosomes homologues. Les seules cellules haploïdes (à chromosomes) qu ils possèdent sont les gamètes, qui comportent un seul chromosome de chaque paire. Doc. Caryotype féminin (cellule somatique) (a) et caryotype d un gamète femelle (b). a. b.

2 Ainsi, dans l espèce humaine, le caryotype d une cellule somatique est chromosomes, alors qu il est de dans les gamètes. La méiose(> dépliant,ietii) est un ensemble de deux divisions cellulaires successives, précédées d une seule réplication d ADN, qui permet de faire passer le nombre de chromosomes par cellule de à. 2Les deux divisions de la méiose ALa première division En début de méiose, suite à la réplication d ADN, les chromosomes sont formés de deux chromatides. Les chromosomes homologues vont s apparier puis se placer à l équateur de la cellule. Les chromosomes homologues vont migrer de façon aléatoire aux deux pôles de la cellule. En fin de première division, on obtient deux cellules filles haploïdes, qui contiennent chacune n chromosomes formés de deux chromatides. BLa deuxième division Elle n est pas précédée d une réplication d ADN et elle correspond à une mitose classique. Les chromosomes se placent à l équateur de la cellule. Les chromatides de chaque chromosome se séparent et migrent vers les pôles de la cellule. À l issue de la deuxième division, les quatre cellules filles obtenues sont haploïdes et contiennent n chromosomes formés d une seule chromatide. La méiose a donc permis le passage d une cellule diploïde, ayant des chromosomes à deux chromatides, à quatre cellules haploïdes possédant des chromosomes à une seule chromatide. >

3 BRASSAGES ET DIVERSITÉ DES GAMÈTES (1) 1 Le brassage intrachromosomique Au début de la méiose, en prophase I, des échanges de fragments de chromatides, donc des échanges d allèles, se produisent entre les chromosomes homologues appariés : c est le crossing-over. Au cours du crossing-over, l échange d allèles est à l origine d une nouvelle combinaison d allèles, différente de la combinaison d allèles parentale : on parle de brassage intrachromosomique. 2 Crossing-over et remaniements chromosomiques Le phénomène de crossing-over se produit à chaque méiose, sauf exception, et seul l emplacement du crossing-over change d une méiose à l autre, ce qui est à l origine d une grande diversité de combinaisons alléliques. Doc. 1 Paire de chromosomes homologues appariés en prophase I de méiose (a) et schéma interprétatif du crossing-over (b). a. b.

4 Doc. 2 Variabilité de la position du crossing-over et diversité des gamètes.

5 BRASSAGES ET DIVERSITÉ DES GAMÈTES (2) 1 Le brassage interchromosomique Au cours de l anaphase de la première division de la méiose, les deux chromosomes homologues de chaque paire se séparent de façon aléatoire. Cette séparation des chromosomes homologues conduit à un brassage entre les chromosomes, d autant plus important que le nombre de paires de chromosomes est élevé : on parle de brassage interchromosomique(doc.). La combinaison des brassages intra- et interchromosomiques conduit à une diversité potentiellement infinie de gamètes, grâce à la migration aléatoire des chromosomes homologues lors du brassage interchromosomique, qui ont été remaniés lors du brassage intrachromosomique. 2 La fécondation La fécondation accroît la diversité génétique en associant au hasard deux gamètes ayant subi les brassages de la méiose. En rétablissant la diploïdie, elle participe donc à la stabilité du caryotype de l espèce. La fécondation correspond à la fusion des noyaux haploïdes d un gamète mâle et d un gamète femelle et aboutit à une cellule œuf, lezygote, diploïde, dont la diversité génétique potentielle est immense. Seule une fraction de ces zygotes est viable et se développe. Chaque zygote possède une combinaison originale des allèles des gènes de ses parents. Ainsi, chaque individu est unique du point de vue génétique. Le brassage des gènes qui a eu lieu au cours de la méiose est donc amplifié par la rencontre au hasard des différents types de gamètes lors de la fécondation. Ces deux phénomènes, complémentaires, sont à l origine del unicité et de la diversité génétique des individus. Doc. Le brassage interchromosomique pour une cellule à 2n = 4 permet d obtenir avec une probabilité égale quatre types de gamètes différents.

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