II/ La méiose permet le passage à l`haploïdie

Chapitre 2 : Méiose et fécondation participent à la stabilité de l’espèce
Chaque espèce est caractérisée par son caryotype. Toute anomalie du caryotype a des conséquences graves. La
stabilité de ce caryotype doit donc être assurée, notamment lors du passage d’une génération à la suivante.
On constate effectivement que le nombre de chromosomes reste constant au cours des générations … alors que, lors
de la fécondation, chaque gamète apporte son lot de chromosomes.
Comment est assuré le maintien du « bagage chromosomique »
caractéristique d’une espèce au cours des générations ?
I- Cycles de vie et nombre de chromosomes (TP2)
A) L’alternance diploïdie – haploïdie
La reproduction sexuée est marquée par un évènement fondamental, la fécondation, qui conduit à la formation
d’une cellule -œuf par fusion du noyau de deux gamètes (caryogamie).
Le caryotype des gamètes est particulier : il ne présente qu’un exemplaire de chacun des chromosomes
caractéristiques de l’espèce.
On dit qu’une telle cellule possède n chromosomes, et qu’elle est haploïde.
Par union de deux cellules haploïdes, la fécondation produit une cellule -œuf diploïde possédant deux exemplaires de
chacun des chromosomes caractéristique de l’espèce (n paires de chromosomes homologues soit 2n chromosomes).
Dans chaque paire de chromosomes, l’un est d’origine paternelle, l’autre d’origine maternelle.
L’individu diploïde formé suite aux nombreuses mitoses de la cellule -oeuf produit des gamètes haploïdes. Il existe
donc une division particulière assurant cette réduction chromatique (division par 2 du nombre de chromosomes). C’est
la méiose, phénomène compensateur de la fécondation.
B) Le cycle biologique d'un mammifère
Comme la cellule-œuf, toutes les cellules somatiques (= cellules non sexuelles) sont diploïdes. Seuls les gamètes sont
haploïdes
La phase diploïde domine, la méiose intervient juste avant la fécondation, la phase haploïde est réduite aux gamètes. Un tel
cycle est qualifié de diplophasique.
C) Le cycle biologique d'un champignon ascomycète
Dans ce cycle, la phase haploïde domine (spore + cellules du mycélium, issues des mitoses de la spore), la méiose
intervient juste après la fécondation, la phase diploïde est réduite à la cellule -œuf. Un tel cycle est qualifié de
haplophasique.
Dans tout cycle de reproduction sexuée, il y a alternance entre une phase diploïde et une phase haploïde.
Méiose
Fécondation
2n ------- n et n -------- 2n
II/ La méiose permet le passage à
l’haploïdie
A) Deux divisions successives
Graphique de l’évolution du taux d’ADN
par noyau en fonction du temps
L’étude de l’évolution du taux d’ADN par noyau au cours du temps révèle que la méiose, comme la mitose, est
précédée par une phase de duplication des chromosomes (par réplication semi-conservative de l’ADN).
La cellule entrant en méiose est donc à 2n chromosomes (à deux chromatides chacun).
Se succèdent alors deux divisions constituant la méiose, entraînant chacune la réduction de moitié de la quantité
d’ADN par noyau, mais pour des raisons différentes : voir fiche « schémas de la méiose ».
La séparation des deux chromosomes homologues de chaque paire et leur migration aux pôles opposés de la cellule
(anaphase 1) conduit à la constitution de deux lots de n chromosomes (à deux chromatides) et donc à la formation
en télophase 1 de deux noyaux haploïdes.
C’est donc cette première division méiotique qui est à l’origine de la réduction chromatique (passage de l’état
diploïde à l’état haploïde).
La deuxième division conduit, par séparation des chromatides de chaque chromosome, à la formation de 4 cellules
haploïdes (n chromosomes à 1 chromatide) à partir de deux cellules haploïdes,
B) L’intérêt de l’étude de la méiose chez le champignon ascomycète Sordaria
La méiose se déroule de la même manière que chez les diploïdes. Les spores et les cellules des filaments mycéliens
sont des cellules haploïdes. Ainsi leur phénotype révèle directement leur génotype.
De plus, la formation des spores met en évidence la séparation des deux allèles d’un gène lors de la méiose (par
séparation des chromosomes homologues) : on parle de disjonction des allèles.
C) Des accidents lors de la méiose
Dans l'espèce humaine, on connaît des caryotypes présentant des anomalies du nombre de chromosomes :
 Trisomie 21: 3 chromosomes à la paire 21 (47 chromosomes)
 Syndrome de Klinefelter: 2 chromosomes X + 1 chromosome Y chez un homme (47 chromosomes)
 Syndrome de Turner; 1 seul chromosome X chez une femme (45 chromosomes)
Ces anomalies proviennent:
 soit d'une non-disjonction des 2 chromosomes homologues lors de la 1ère division de méiose
 soit d'une non-disjonction des 2 chromatides sœurs d'un chromosome lors de la 2ème division de méiose.
Ces anomalies produisent donc des gamètes avec 1 chromosome supplémentaire (n+1) et d'autres auxquels il
manque 1 chromosome (n-1).
Après fécondation avec un gamète au caryotype normal, on obtient une cellule-œuf trisomique (2n+1) ou
monosomique (2n-1).
Ces anomalies, assez fréquentes, peuvent concerner toutes les paires de chromosomes mais la plupart ne donnent
pas d'embryons viables (avortements spontanés).
III/ La fécondation rétablit la diploïdie
Les modalités de la fécondation diffèrent chez Mammifères (entrée d’un spermatozoïde dans un ovule) et Sordaria
(fusion de filaments et passage de noyaux de l’un dans l’autre), mais dans tous les cas, la fécondation correspond à
l’union des noyaux haploïdes de deux gamètes (appartenant à des individus d’une même espèce), entraînant la
formation d’une cellule –œuf diploïde.
Conclusion : schémas du livre.