Méiose et fécondation à l`origine du brassage
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Méiose et fécondation à l'origine du brassage génétique Comment méiose et fécondation contribuent-elles à la diversité génétique des individus? I/ Variabilité allélique et hétérozygotie A. Cas des espèces haploïdes B. Cas des espèces diploïdes 1. Notion d'homozygotie et d'hétérozygotie 2. Notion de dominance, de récessivité et de codominance II/ Le brassage génétique dû à la méiose A. Le brassage interchromosomique lors de l'anaphase 1 B. Le brassage chromosomique lors de la prophase I III/ Fécondation et variabilité génétique A. Cas des gènes indépendant B. Cas des gènes liés Méiose et fécondation à l'origine du brassage génétique Chaque individu d'une nouvelle génération hérite d'une combinaison unique d'allèles dont la m est d'origine paternelle et l'autre moitié d'origine maternelle. Chaque individu est donc original point de vue génétique à l'exception des vrais jumeaux. Comment méiose et fécondation contribuent-elles à la diversité génétique des individus? I/ Variabilité allélique et hétérozygotie Dans une espèce donnée, pour un gène donné, il existe plusieurs allèles. La majorité des gènes des gènes polyalléliques. A. Cas des espèces haploïdes Espèce dont les individus sont haploïdes i.e. qui ont un cycle haplo-diplophasique à haplophase dominante. Chaque gène est présent en un seul exemplaire. Il n'y a qu'un seul allèle. Donc le phénotype renseigne directement sur le génotype. B. Cas des espèces diploïdes Les individus sont diploïdes i.e. qui ont un cycle haplo-diplophasique à diplophase dominante. Chaque gène est présent en deux exemplaires. Soit les allèles sont identiques soit elles sont différentes, situées sur le même locus chromosomique, chacun sur un des deux chromosomes homologues. Le phénotype ne renseigne pas directement sur le génotype. 1. Notion d'homozygotie et d'hétérozygotie Un individu est homozygote pour le gène considéré lorsque les deux allèles du gène sont ident Un individu est hétérozygote pour le gène considéré lorsque les deux allèles du gène sont diffé Pour un grand nombre de gènes, les individus sont hétérozygotes i.e. qu'ils ont hérités de leurs parents deux allèles différents pour un même gène considéré. 2. Notion de dominance, de récessivité et de codominance On considère le gène responsable des groupes sanguins qui possèdent trois allèles: A, B, O. Dominance, récessivité, Génotypes Phénotypes codominance L'allèle A dominant sur O L'allèle O récessif sur [A] Relation dominance/récessivité l'allèle A Un seul allèle participe à la réalisation du phénotype B dominant sur O [B] O récessif sur B Relations Relation de codominance Les deux allèles s'expriment et participent A et B sont codominants à la réalisation du phénotype [AB] II/ Le brassage génétique dû à la méiose A. Le brassage interchromosomique lors de l'anaphase 1 En métaphase I, la disposition des chromosomes de chaque paire d'homologue de part et d'aut plan équatorial est aléatoire. Le brassage interchromosomique est lié à la répartition aléatoire d n chromosomes de chaque paire en anaphase I. Pour 2n chromosomes, combinaisons il y a 2 possibles. Mise en évidence du brassage interchromosomique: - Chez les haploïdes (4/4) - Chez les diploïdes: gènes indépendants Individu1F B. Le brassage chromosomique lors de la prophase I En prophase de méiose I, les chromosomes homologues s'apparient et forment des bivalents. L brassage intrachromosomique, il y a réassociation au cours de la prophase de méiose I de chromatides homologues qui se sont cassées puis recollées conduisant ainsi à des chromosom recombinés. Le brassage intrachromosomique se caractérise par l'existence de crossing-over i. échange réciproque de portion de chromatides entre deux chromatides appartenant à deux chromosomes homologues lors de la prophase I. Schéma interprétatif de la position des gamètes F 1 Mise en évidence du brassage intrachromosomique: - Chez les haploïdes (2/4/2; 2/2/2/2) - Chez les diploïdes: gènes liés Le brassageintrachromosomique et interchromosomique permettentune augmentation très importante de la diversité des gamètes produits lors de la méiose. III/ Fécondation et variabilité génétique A. Cas des gènes indépendant + + On croisedeux individusF1 dont le phénotypeest pour chacun[Vg;e ]. Leur génotypeest . La proportion des phénotypes obtenus est: 9/16 3/16 3/16 1/16 + + + + [Vg;e ] [Vg;e] [Vg;e] [Vg;e] B. Cas des gènes liés + + On croise deux individus F chacun des phénotypes est ;b ] [Vg et de génotype 1 dont Sans crossing-over on obtient deux phénotypes: + + - ¾ [Vg;b ] - ¼ [Vg;b] Avec - crossing-over on obtient quatre phénotypes: + + [Vg;b ] (type parental) [Vg;b] (type parental) + [Vg;b] (type recombiné) + [Vg;b] (type recombiné) Les phénotypes de type parental sont supérieurs aux phénotypes de type recombiné. La fécondation permet la réunion au hasard de deux gamètes ce qui augmente la variabilité génétique. Brassage lors de la méiose Brassage lors de la fécondation Brassage interchromosomique en anaphase I et brassage intrachromosomique en prophase I Union au hasard des deux gamètes Brassage génétique de la reproduction sexuée A l'origine de la variabilité génétique des individus d'une même espèce La variabilité allélique se manifeste au sein de l'espèce par une hétérozygotie de nombreux gè La variabilité génétique est accrue par l'union au hasard des gamètes lors de la fécondation et brassages inter et intrachromosomique de la méiose. Le brassage intrachromosomique a lieu entre chromosomes homologues appariées en prophas (crossing-over). Le brassageinterchromosomique est dû à la disjonctionindépendante des chromosomes homologues de chaque paire lors de l'anaphase I de la méiose.
