Deuxième chapitre:Méiose, fécondation et brassage allélique
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Troisième chapitre:Méiose, fécondation et brassage allélique Les individus issus de la reproduction sexuée présentent, une grande diversité de phénotype qui reflète la diversité de leur patrimoine génétique, a l’exception des vrais jumeaux, chaque individu est génétiquement unique. 1.Rappels: conventions d’écriture et schématisation 2le devenir des allèles parentaux au cours de la méiose Chez tous les organismes haploïdes comme diploïde la première division de la méiose avec la séparation de Km homologues provoque la séparation des 2alléles parentaux de chaque gène il y a eu disjonction ou ségrégation des allèles 2.1 Mise en existence et observation chez une organisme haploïde:Sordaria Dans les cellules haploïdes, les phénotypes sont l’expression directe du génotype. On prend 2souches de Sordaria qui diffèrent par un seul caractère, la couleur des spores: -une souche à spore noire (N) -une souche à spore claire (J) a)Protocole: on croise ces 2 souches b) Résultats: on observe le contenu d’un périthèce au microscope et on observe 6 types d’asques. c) interprétation des résultats Les spores sont haploïdes leurs phénotypes est l’expression directe de leurs génotype. L’alternance de la couleur des spores reflètent la disposition des chromatides qui port l’allèle du gène représentant la couleur (cf doc 1 et 2). La disposition des spores dans les asques de type 4/4 s’explique par la séparation des Km au cours de l’anaphase1, c le brassage inter chromosomique. L’existence ou la disposition des asques de type 2/4/2 et 2/2/2/2 s’explique par les échanges entre les Km homologues à la prophase1, c’est le brassage intra chromosomique. 2.2Chez les organismes diploïdes Ex: la drosophile -étude du doc4: inter chromosomique -étude du doc5: intra chromosomique 2.3Le brassage intrachromosomique Les résultats du croisement test qu’un double hétérozygote produit 4 types de gamètes. Des gamètes de types parentaux sont majoritaires mais des gamètes de types recombinés apparaissent. On observe un brassage entre les gènes situés sur le même chromosome (ou gènes liés). Ces résultats ne peuvent s’expliquer que par un échange de matériel génétique entre chromosome homologue. Ce brassage a lieu pendant la prophase 1 de la méiose, lorsque les chromosomes sont appariés. 2.4Le brassage inter chromosomique Les résultats des croisements test donnent 4 phénotypes différents qui apparaissent en quantités égales. Cela nous indique que les doubles hétérozygotes ont produit 4types de gamètes en quantité égale. On observe 1 brassage entre des gènes situés sur des Km différents, ce brassage a lieu au moment de la séparation des Km homologues à l’anaphase1. Le mécanisme: Ce brassage des allèles est du à la migration indépendant des chromosomes de chaque paire à l’anaphase. C’est le brassage interchromosomique. Pour deux gènes indépendants, il permet de produire 22 gamètes (combinaisons différentes). Pour 3paires de chromosome portant chacun un gène, on observe 23gamètes différents. Pour une espèce à n paire de chromosome, le brassage interchromosomique aboutit à 2ngamètes différents, ce qui fait pour l’espèce humaine 223=8.106combinaisons différentes possibles. Au cours de la méiose le brassage intrachromosomique sera suivi à la prophase1 par le brassage interchromosomique à l’anaphase2. Dans l’espèce humaine si chaque chromosome est hétérozygote pour 100gènes, il pourra avoir en théorie production de (2100)23=22300gamètes différentes possibles. 3. Les conséquences de la fécondation (cf.Tp8) A la fécondation deux gamètes parentaux s’unissent de manière aléatoire, pour chacun des gènes constituants le patrimoine génétique de l’espèce, chaque gamète apporte un allèle, la fécondation reconstitue les couples d’allèles. Les résultats du croisement de 2 hétérozygotes pour 2 gènes donnent 4 phénotypes différents, dans des proportions précises : 2 phénotypes parentaux [v+ , e+] 9/16=4génotypes différents [v, e] 1/16=1seul génotype 2 phénotypes recombinés [v+ , e] 2génotypes différents [v, e] 2génotypes différents On voit donc que la fécondation accentue la diversité génétique en multipliant le nombre de combinaisons alléliques possibles. En considérant les gamètes issus des brassages intra et interchromosomiques, la fécondation peut générer chez l’homme : 22300*22300=24600 cellules œuf possibles Femme Homme Cls : On peut dire que la fécondation amplifie les effets des brassages de la méiose. La combinaison de la méiose et de la formation au cours de la reproduction sexuée aboutit à une augmentation de la variabilité génétique. Chaque individu est génétiquement unique, sauf les vrais jumeaux. La recombinaison par crosing over produit de nouvelles combinaisons d’allèles de gènes liés (situés sur le même chromosome) c’est le brassage intrachromosomique. Conclusion générale : Chez les organismes diploïdes, la recombinaison par crosing-over est mise en évidence par l’étude de croisements entre individus différents par deux gènes liés. Un individu hétérozygote pour ces deux gènes produit 4sortes de gamètes dont les gamètes de type parental (sans recombinaison) et des gamètes de types recombinés. A priori tous les allèles portés par un chromosome peuvent être échangés avec des allèles portés par le chromosome homologue. Pour deux gènes, il y a production de 4 gamètes soit 22gamète, pour 3gènes il y a production de 8gamètes différents, soit 23. Si pour une paire de chromosome, 100gènes sont hétérozygotes, on aura 2100gamètes possibles à partir du brassage intrachromosomique mais ce brassage n’est pas systématique.
