1S DM3 la conservation du caryotype CORRECTION Sujet : Posez

1S DM3 la conservation du caryotype CORRECTION
Sujet : Posez les mécanismes cellulaires permettant la conservation des caractéristiques du
caryotype de génération en génération dans une cellule contenant 2n = 4 chromosomes.
Mots clefs
Toutes les cellules de notre corps proviennent des divisions successives de la cellule œuf issue de
la fécondation, elles possèdent toutes le même caryotype et la même information génétique.
Le cycle de vie cellulaire se décompose en un phase de « repos » où la cellule croît : l’interphase, et
une phase de division : la mitose.
Quels sont les mécanismes cellulaires permettant le maintien des caractéristiques du caryotype de
nos cellules au fil des générations cellulaires successives ?
Le caryotype est l’ensemble des chromosomes de nos cellules, leur nombre, leur nature et les
gènes qu’ils portent.
Dans un premier temps nous verrons comment évoluent les chromosomes au cours du cycle
cellulaire puis quelle est l’origine des 2 chromatides des chromosomes qui entrent en division et
enfin comment elles sont distribuées de façon équitable aux futures cellules filles issues de la
mitose.
I/ Les chromosomes pendant le cycle cellulaire
Le cycle cellulaire correspond à la succession des évènements touchant la cellule d’une génération
à la suivante
Au cours du cycle cellulaire on constate une variation de la quantité d’ADN et une modification
de l’aspect des chromosomes.
• En interphase,
Chromatine++
Chromatine++
Chromosomes+
visibles+

- En phase G1 (croissance) l’ADN est déroulé, à l’état de chromatine. Chaque chromosome est
constitué d’une molécule d’ADN, dans la cellule dans notre exemple il y a 2n = 4 chromosomes
(=Q=4ADN) = 2 paires de chromosomes homologues (même taille, même forme, même structure,
mêmes gènes)
- En phase G2, avant la division, les chromosomes sont toujours décondensés (ADN déroulé) mais
à 2 chromatides et on note que la quantité d’ADN a doublé en phase S: on a donc 2n=4
chromosomes à 2 chromatides (=2Q = 8ADN) = 2 paires de chromosomes à 2 chromatides.
• En mitose :
- le début de la mitose est marqué par la visualisation des chromosomes : l’ADN se condense et
les chromosomes à 2 chromatides sont visibles et dénombrables.
- au cours de la mitose, on note que la quantité d’ADN est re-divisé par 2
• En interphase
- en fin de mitose la quantité d’ADN dans chaque cellule fille est la même que dans la cellule
mère et le nombre de chromosome aussi. Chaque chromosome est de nouveau constitué d’une
molécule d’ADN : 2n=4 chromosomes à une chromatide (=Q=4ADN)
Ainsi la quantité d’ADN et la quantité de chromosomes a été conservée mais montrons que les
chromosomes ont été distribués de façon équitable aux cellules filles et que l’information
génétique est bien la même que celle de la cellule mère.
II / La mitose est précédée par une duplication par réplication.
En phase S on note que la quantité d’ADN a doublé.
Cette duplication est à l’origine des 2 chromatides de chaque chromosome qui vont entrer en
mitose. Elle est réalisée par une réplication : une copie fidèle de chaque molécule d’ADN de façon
semi-conservative : chaque brin de chaque molécule d’ADN est à l’origine de la synthèse d’un
brin complémentaire grâce à un complexe enzymatique mobilisant de l’ADNpolymérase.
Schéma de la réplication semi-conservative de l’ADN
Chaque chromosome
= 1 molécule d’ADN
formée de 2 brins
« mère »
Le complexe enzymatique sépare les brins
de la molécule d’ADN, l’ADNpolymérase
positionne face à chaque nucléotide, le
nucléotide complémentaire et forme ainsi
les brins « fils » reconstituant ainsi 2
molécules d’ADN
Les chromosomes sont désormais constitués
de 2 molécules d’ADN parfaitement
identiques (séquences =) ce sont les 2
chromatides jumelles, reliées par le
centromère.
A la fin de la phase S, la quantité d’ADN a été doublée mais en recopiant fidèlement chaque
molécule d’ADN (2 chromatides de chaque chromosome). 2n = 4 chromosomes à 2 chromatides
jumelles (2Q=8ADN)
Comment vont-elles être distribuées aux cellules filles au cours de la mitose ?
Nucléotides++
=+
Déplacement+du+
complexe+enzymatique++

III/ La mitose distribue les chromatides de façon équitable dans les cellules filles.
La mitose se décompose en 4 phases qui vont permettre de séparer les chromatides jumelles issues
de la réplication et de les distribuer de façon équitable aux cellules filles.
Les étapes de la mitose
Chromatine ! Chromosomes condensés
Le début de la mitose est marqué par la
condensation des chromosomes qui deviennent
visibles : c’est la prophase
Ici : nous avons 2 paires de chromosomes à 2
chromatides (2Q = 8ADN)
NB :
-Une paire de grands chromosomes
-Une paire de petits chromosomes
-pour chaque paire : un d’origine maternelle,
un d’origine paternelle
Au cours de la métaphase les chromosomes se placent
dans le plan équatorial de la cellule, une chromatide de
part et d’autre de l’équateur.
Au cours de l’anaphase les chromosomes se coupent au
niveau du centromère et les chromatides jumelles
migrent aux pôles opposés de la cellule.
Au cours de la télophase la cellule se coupe en deux, les
noyau se reconstituent, chacun contient 4 chromosomes à
1 chromatide (Q=4ADN)
Au début de l’interphase les chromosomes se
décondensent et chaque cellule fille contient bien 4
chromosomes à 1 chromatide = 2 paires de chromosomes
homologues (Q=4ADN)
Les chromatides étant issues de la réplication
l’information génétique de chaque cellule est = et = à
celle de la cellule mère
La mitose permet bien de distribuer aux cellules filles, les mêmes chromosomes portant la même
information génétique
C’est la succession d’une duplication par réplication puis d’une mitose qui permet de maintenir
les caractéristiques du caryotype d’une cellule mère aux cellules filles issues de la division.
La quantité et la « qualité » de l’information génétique sont ainsi maintenues de générations en
générations cellulaires.
On peut se demander …(ouvertures…au choix)
- ce qui se passe en cas d’erreurs de réplication au cours de la phase S
- ce qui se passe si la mitose se déroule de façon anormale
- ce qui se passe au cours de la division qui donne naissance aux gamètes qui contiennent n
chromosomes…
Plan+
équatorial+
Migration+des+
chromatides+
jumelles+