Chromosomes homologues

THEME : LA TERRE DANS L’UNIVERS, LA
VIE, L’EVOLUTION DU VIVANT
THEME 1 : GENETIQUE ET EVOLUTION
CHAPITRE 1 : BRASSAGES GENETIQUES
ET DIVERSIFICATION DES GENOMES
Cycle de l’Homme indique la nécessité d’une
division particulière: la Méiose.
Comment la reproduction sexuée assure-telle à la fois la stabilité d’une espèce et la
diversité des individus qui la composent ?
Comment la méiose permet-elle la formation
de cellules haploïdes ?
I- La méiose, une division particulière
Quelles sont les étapes caractéristiques de
la méiose ?
Combien de cellules sont ainsi obtenues ?
Activité 1 : les étapes de la méiose
http://profsvt.over-blog.net/article-la-meiose-et-la-fecondation-en-video37962380.html
http://svt.ac-rouen.fr/tice/animations/genetique/genetique.htm
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0051-2
La méiose est la succession de deux divisions
cellulaires précédée comme toute division d'un
doublement de la quantité d'ADN (réplication).
Dans son schéma général, elle produit quatre
cellules haploïdes à partir d'une cellule
diploïde.
Diploïde : Se dit d’une cellule qui possède deux lots de
chromosomes homologues (qu’ils soient à une ou deux
chromatides). (Page 34)
Chromosomes homologues : Chromosomes appartenant à une
même paire. Ils portent les mêmes gènes, mais pas forcément les
mêmes allèles. (Page 370)
Haploïde : Se dit d’une cellule qui possède un seul lot de
chromosomes homologues (qu’ils soient à une ou deux
chromatides). (Page 34)
Méiose : Processus constitué d’une succession de deux divisions
cellulaires particulières, permettant d’obtenir quatre cellules
filles haploïdes à partir d’une cellule mère diploïde. (Page 34)
Génotype : Ensemble des allèles présents dans le génome d’un
individu. (Page 372)
Chiasma : Zone de contact entre deux chromatides de
chromosomes homologues observée en prophase de première
division de méiose.
Ségrégation des allèles : Répartition des allèles au sein des
cellules filles au cours de la méiose. (Page 375)
Quelles sont les conséquences de la méiose sur la
diversité génétique des gamètes ?
TP 1 : LA DIVERSITE GENETIQUE DES
GAMETES
Activité 2 : Croisement-test et mise en évidence
du brassage interchromosomique
Croisement-test : Croisement d’une population
hétérozygote pour un caractère avec une population
homozygote récessive pour ce gène. (Nathan page
425)
Allèle dominant : Version d’un gène qui s’exprime
toujours au niveau du phénotype. (Page 370)
Allèle récessif : Version d’un gène qui ne s’exprime
au niveau du phénotype que s’il est présent en deux
exemplaires dans le génotype (état homozygote).
(page 370)
Hétérozygote : Se dit d’un individu possédant deux
allèles différents d’un gène donné. (Page 372)
Homozygote : Se dit d’un individu possédant deux
allèles identiques d’un gène donné. (Page 372)
Conventions d’écriture en génétique : (page 372
comme modèle mais à construire avec élèves en
enlevant les chiffres)
Brassage inter-chromosomique : Apparition de
nouvelles combinaisons de chromosomes (et donc
d’allèles situés sur ces différents chromosomes) dans
les cellules-filles au cours de la méiose. (Page 370)
Activité 3 : Croisement-test et mise en évidence
du brassage intrachromosomique
Document 1 : Photographie de microscopie électronique d’une paire
de chromosomes en Prophase I et son schéma explicatif
http://13morima.wordpress.com/tag/haploid-daughter-cells/
Le début de la 1ère division méiotique et
l’appariement des chromosomes homologues
Chromosomes
homologues
condensés en
prophase I
Chromosomes
homologues en milieu
de prophase I
Enjambement des chromatides des
chromosomes homologues
Chromosomes
homologues en fin de
prophase I
Chromosomes recombinés
après crossing-over
Brassage intrachromosomique : Apparition de
nouvelles combinaisons des allèles des gènes situés
sur le même chromosome. (Page 370)
Chiasma : Figure parfois observée sur les
chromosomes en prophase de première division de
méiose où l’on observe le croisement des
chromatides de deux chromosomes homologues.
(Page 370)
Crossing-over (ou enjambement) : Echange de
fragments de chromatides entre chromosomes
homologues en début de méiose. (Page 371)
Au cours de la méiose, des échanges de fragments de
chromatides (crossing-over ou enjambement) se
produisent entre chromosomes homologues d'une
même paire. Les chromosomes ainsi remaniés subissent
un brassage interchromosomique résultant de la
migration aléatoire des chromosomes homologues lors
de la 1ère division de méiose.
Activité 4 : Les conséquences de la
méiose
Les brassages intra et interchromosomiques
conduisent à la production d’une diversité
potentiellement infinie de gamètes.
II- La fécondation
Activité 5 : Fécondation et brassage
génétique
Au cours de la fécondation, un gamète
mâle et un gamète femelle s'unissent :
leur fusion conduit à un zygote. La
diversité génétique potentielle des
zygotes est immense. Chaque zygote
contient une combinaison unique et
nouvelle d'allèles. Seule une fraction de
ces zygotes est viable et se développe.
III- Les anomalies de méiose augmentent la
diversité génétique
TP 2 : LES ANOMALIES DE LA MÉIOSE
Activité 6 : Les anomalies de la méiose,
origines et conséquences
Des anomalies peuvent survenir lors de la
méiose. Un crossing-over inégal aboutit
parfois à une duplication de gène. Un
mouvement anormal de chromosomes
produit une cellule présentant un nombre
inhabituel
de
chromosomes.
Ces
mécanismes, souvent sources de troubles,
sont
aussi
parfois
sources
de
diversification du vivant (par exemple à
l'origine des familles multigéniques).
Crossing-over inégal : crossing-over au cours duquel
l’échange de chromatides entre chromosomes homologues
n’est pas symétrique. A l’issue de cet échange, l’un des
chromosomes présente une duplication d’un fragment de
son ADN, alors que l’autre présente au contraire une
délétion de ce fragment. (page 371)
Famille multigénique : ensemble de gènes dérivant d’un
gène ancestral par duplication et mutations. (page 372)
Trisomie : anomalie caractérisée par la présence de trois
chromosomes au lieu d’une paire de chromosomes
homologues. (Bordas page 411)
Monosomie : anomalie caractérisée par la présence d’un
seul chromosome au lieu d’une paire de chromosomes
homologues. (Bordas page 409)