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Le brassage génétique et sa contribution à la diversité
génétique
!PLAN
La méiose et le brassage chromosomique lors de la
formation des gamètes
A) La méiose
formation de quatre gamètes : cellules haploïdes nécessaires à la fécondation
deux divisions cellulaires dont la première est précédée d'un doublement du
matériel génétique (la réplication)
quatre étapes pour chaque division : prophase, métaphase, anaphase et télophase
B) Le brassage intrachromosomique
se réalise lors de la prophase I : 1 division de méiose
se visualise par un chiasma entre les deux chromatides de deux chromosomes
homologues
est dû au mécanisme de recombinaison homologue entre paires de chromosomes
homologues lors du phénomène de crossing-over
deux portions de chromatides sont finalement interchangées entre chromosomes
homologues : des allèles de gènes liés peuvent être réassociés différemment
C) Le brassage interchromosomique
se réalise lors de l'anaphase I : ségrégation des chromosomes
est dû à la répartition aléatoire des chromosomes dans chacune des deux cellules
filles : un allèle d'un chromosome a autant de chance de se retrouver avec n'importe
quel allèle d'un autre chromosome
pour n paires de chromosomes : 2 gamètes différents
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e
n

D) Contribution du brassage chromosomique à la diversité génétique
production de gamètes avec des combinaisons alléliques presque infinies
Transition : la méiose est un événement complexe et important qui mène à la production
de quatre gamètes haploïdes à partir d'une unique cellule diploïde. Elle est à l'origine d'un
brassage allélique qui se déroule en deux temps : un brassage intrachromosomique puis
un brassage interchromosomique. Des dysfonctionnements lors de ceux-ci peuvent donc
avoir d’importantes conséquences.
Les anomalies lors de la méiose et leurs conséquences
A) Les anomalies caryotypiques
sont dues à un problème de disjonction des chromosomes (anaphase I) ou de
chromatides (anaphase II)
la stabilité du caryotype n'est alors pas respectée : un gamète peut se retrouver
avec plus ou moins de n chromosomes. Ex. : trisomie 21
aneuploïdie rarement viable après la fécondation
B) Les anomalies à l'origine d'une duplication génique
dues à des crossing-overs inégaux : un chromosome gagne des gènes alors que
celui qui lui est apparié en perd
formation de duplicata : création de copie de gènes. Ex. : gènes codant pour
l’amylase
accumulation de mutations ponctuelles : diversification possible de la fonction de
chacun des gènes de la famille multigénique. Ex. : gènes codant pour les globines
humaines et les gènes homéotiques (cf. chapitre 2)
Transition : les anomalies méiotiques sont fréquentes et peuvent empêcher le bon
développement des gamètes. Mais parfois, ces anomalies sont viables et vont participer à
la diversification génétique. Cette dernière est alors amplifiée par un second phénomène :
la fécondation.
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La fécondation et ses conséquences sur la diversité
génétique
A) La fécondation
formation d'un zygote diploïde à partir de deux gamètes haploïdes
la fusion des gamètes aboutit principalement à la fusion de leur matériel nucléaire
B) Contribution de la fécondation à la diversité génétique
rencontre et fusion aléatoire de deux gamètes : formation de nouveaux couples
alléliques
événement majeur de diversification génétique par amplification du brassage
génétique et augmentation de la diversité interindividuelle : le zygote est unique
Bilan : chaque individu issu d’un reproduction sexuée porte donc un génome différent des
autres individus de son espèce. Le génome est une entité dont la plasticité provient en
partie de la contribution du couple méiose/fécondation à la diversification génétique.
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Le brassage génétique et sa contribution à la diversité
génétique
1860
Découverte d’unités héréditaires discontinues, appelées plus tard
gènes, grâce aux expériences de G. Mendel sur le phénotype des
plantes de pois
1876 Découverte de la méiose par O. Hertwig lors de l’étude de la
formation des œufs d’oursin
1880 Découverte des chromosomes par W. Flemming grâce à
l’observation au microscope optique de cellules en division
1903 Découverte des chromosomes homologues par W. Sutton grâce à
l’étude de la mitose chez le criquet
1909 - 1911 Découverte du chiasma et du crossing-over par F.A. Janssens et
T.H. Morgan par l’étude de mutants chez la drosophile
1944 - 1952 Découverte de l’ADN en tant que support du matériel génétique
1953 Découverte de la structure en double hélice de l’ADN par J. Watson
et F. Crick
!HISTOIRE DES SCIENCES

Le brassage génétique et sa contribution à la diversité
génétique
!SCHÉMAS
Déroulement de la méiose