TP1

Constat de départ
L'ensemble des cellules germinales, ou germen (qui sont issues des cellules
souches), d'un animal ou d'un végétal sont les cellules qui sont susceptibles de
former les gamètes : spermatozoïdes et ovocytes pour les animaux ou
oosphères et grains de pollen pour les végétaux. Elles sont localisées dans les
gonades (ovaires et testicules) chez les animaux et les pièces fertiles chez les
Angiospermes, plantes à fleurs. Elles constituent, avec les cellules somatiques,
l'une des deux lignées cellulaires obtenues à partir d'une cellule-œuf.
Les cellules germinales, contrairement aux cellules somatiques, transmettent à
la descendance (au cours de la reproduction sexuée) les mutations génétiques
qu'elles auraient subies. En effet, ces cellules germinales sont à la "base" de
tout être vivant, et leur patrimoine génétique aura une influence sur le
génotype et sur le phénotype des descendants.
Observations :
Une mutation dans un cellule somatique n’est pas transmise à la
descendance alors qu’une mutation dans une cellule germinale
l’est.
 Le patrimoine génétique transmis à la descendance provient
des cellules germinales
Acquis :
Les cellules germinales sont des cellules diploïdes (les
chromosomes existent par paire) alors que les gamètes sont
des cellules haploïdes (chaque chromosome n’existe qu’en un
seul exemplaire)
Les gamètes sont les cellules reproductrices
Une cellule diploïde est à l’origine de cellules haploïdes
 Il existe un ou des mécanismes permettant la réduction
chromatique, la méiose.
Problème : Comment la méiose permet-elle la
formation des gamètes ?
Génétique et Évolution
TP1 : UN MECANISME À L’ORIGINE DES
GAMÈTES, LA MÉIOSE
Document 1 : Quelques rappels
La mitose est une division cellulaire qui se déroule en 4 phases : Prophase, Métaphase,
Anaphase et Télophase. Au cours de l’interphase d’un cycle cellulaire, l’ADN subit une
réplication semi-conservative qui permet de dupliquer à l’identique la séquence
nucléotidique de chaque chromosome.
Mais des erreurs aléatoires peuvent apparaître lors de la copie de l’ADN : si elles ne sont
pas réparées et n’empêchent pas la survie de la cellule, ces mutations génèrent de
nouvelles versions des gènes, les allèles.
Ceux-ci peuvent être à l’origine de l’apparition de nouveaux caractères au fil des
générations, ce qui assure une certaine diversité génétique au sein d’une espèce (ou
diversité allélique).
Source : Livre TS 2012 - p15 - Éditions BELIN
Document 2 : Les étapes de la méiose
2a-Une animation suivie d’une vidéo présentant les différentes
étapes de la méiose
http://www.youtube.com/watch?v=MDkd9Kyhf4M
Observation de testicules de criquets
colorés au bleu de toluidine (MO x 400)
Observation de testicules de criquets colorés au bleu de toluidine
(MO x 1 000)
Observation de testicules de criquets colorés au bleu de toluidine (MO x 1 000)
Document 2b : Images de microscopie à ordonner et titrer
Découper les 8 images, les recoller dans le bon ordre en précisant le nom de chaque phase
représentée et l’évènement clé qui y est associé
Prophase I : 2n K à 2 Kdes
Condensation des chromosomes et appariement des
chromosomes homologues
Prophase II :
Condensation des chromosomes
Métaphase I :
Migration des chromosomes
appariés à l’équateur de la
cellule
Métaphase II :
Migration des chromosomes
l’équateur de la cellule
Anaphase I :
Migration d’un chromosome
de chaque paire à chaque
pôle de la cellule
Anaphase II :
Migration d’une chromatide de
chaque chromosome à chaque pôle
de la cellule (séparation au niveau
du centromère)
Télophase I : n K à 2 Kdes
Séparation des 2 cellules
filles contenant chacune 1 lot
de chromosomes
Télophase II : n K à 1 Kde
Séparation des 4 cellules filles
contenant
chacune
1
lot
de
chromatides (chromosomes à 1 chromatide)
à
Document 2c : Évolution de la quantité d’ADN dans une cellule au cours de la méiose
Interphase
1ère division de
méiose
2ème division de
méiose
Au cours de la méiose, la quantité d’ADN de
la cellule mère est divisée par 2
 La cellule mère diploïde donne naissance à
4 cellules filles haploïdes
 Chaque cellule fille ne possède qu’un seul
chromosome de chaque paire
 Chaque cellule fille ne possède qu’un seul
allèle de chaque gène
Ces cellules, chez les diploïdes, sont les
gamètes
SCHÉMA-BILAN
Cellule mère
(2n chromosomes à 1 chromatide)
INTERPHASE
(Réplication de l’ADN)
Cellule mère
(2n chromosomes à 2 chromatides)
1ère division de méiose
(Séparation des chromosomes
homologues)
2ème division de méiose
2 cellules filles
(n chromosomes à 2 chromatides)
(Séparation des chromatides)
4 cellules filles
(n chromosomes à 1 chromatide)
M
É
I
O
S
E
BILAN
 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.