1-A-1 BRASSAGE GENETIQUE ET DIVERSITE DES GENOMES

1-A-1 BRASSAGE GENETIQUE ET DIVERSITE DES GENOMES
Notions
Activités, supports
Chez les organismes pluricellulaires, la reproduction sexuée, tout en assurant la stabilité du caryotype de
l’espèce de générations en générations, est source de diversité génétique des individus. Méiose et fécondation
permettent un brassage des allèles tel que chaque individu est unique sur le plan génétique.
1. La méiose, en réalisant deux processus de brassage successifs, produit une diversité considérable de
gamètes génétiquement originaux.
 La méiose est une suite de deux divisions précédée d’une seule réplication. Elle assure le passage d’une
cellule diploïde (2n chromosomes) à quatre cellules haploïdes (n chromosomes) appelées gamètes.
 Au cours de la première division, il y a appariement des chromosomes homologues puis séparation des
paires formées Cette division produit donc deux cellules à n chromosomes à deux chromatides à partir
d’une cellule à 2n chromosomes à deux chromatides.
 Au cours de la deuxième division, il y a séparation des chromatides de chaque chromosomes. Chaque
cellule issue de la division précédente donne ainsi deux nouvelles cellules à n chromosomes à une
chromatide.
 Le premier processus source de diversité se produit en début de 1ere division de méiose, lorsque des
échanges de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambements) se produisent entre
chromosomes homologues d’une même paire. On parle de brassage intra-chromosomique.
 Le deuxième processus source de diversité se produit aussi lors de la première division de méiose : la
séparation aléatoire et indépendante des chromosomes homologues précédemment remaniés produit un
brassage inter-chromosomique. Ainsi chaque gamète hérite d’une combinaison originale d’allèles.
 Dans les deux cas, l’apparition d’une grande diversité de gamètes par brassage génétique est
conditionnée par l’existence des mutations (créatrices d’allèles) et de l’hétérozygotie.
2. Bien que principalement sources de troubles, les anomalies qui peuvent se produire au cours de la
méiose peuvent parfois être une nouvelle source de diversification génétique.

 Un crossing-over inégal aboutit parfois à une duplication de gène
 Lorsque des appariements incorrects de chromosomes homologues se produisent en début de 1er division
de méiose, des crossing-over inégaux peuvent se produire. Une des chromatides présente alors un gain
de matériel génétique (duplication génique) au détriment de l’autre chromatide.
 Une famille multigénique peut être constituée à la suite de duplications dans la mesure où chaque
duplicata va évoluer indépendamment sous l’effet des mutations aléatoires. Ce processus contribue à la
diversification du vivant.
 Des anomalies de la migration des chromosomes lors de la méiose (non-séparation des chromosomes
homologues ou des chromatides par exemple) peuvent être à l’origine d’anomalies chromosomiques chez
les gamètes. Si ces gamètes sont impliqués dans une fécondation, les cellules-œuf obtenues ont
également un caryotype anormal, souvent à l’origine de troubles.
 Certaines trisomies s’expliquent par l’union d’un gamète normal avec un gamète anormal chez lequel il
n’y a pas eu disjonction :
- De l’une des paires de chromosomes homologues en 1ere division de méiose.
- Ou bien des chromatides d’un chromosome en 2eme division de méiose.
3. 3. La diversité génétique potentielle du zygote issue de la fécondation est immense par le fait de la rencontre
aléatoire de gamètes génétiquement différents
 La fécondation, fusion aléatoire d’un gamète mâle et d’un gamète femelle, conduit à la formation d’une
cellule œuf (zygote) contenant une combinaison unique de deux jeux alléliques.
 [Acquis] Par fusion de deux gamètes haploïdes (n), elle rétablit par ailleurs la diploïdie (n+n=2n).
 Seul un faible pourcentage des zygotes conduit à de nouveaux individus, car le taux d’échec à chacune
des étapes du développement de l’embryon est important. Par ailleurs, certaines combinaisons alléliques
ne sont pas viables. Il en est de même pour les zygotes nés de gamètes ayant fait l’objet d’une anomalie
de méiose.