TP1 La fabrication des cellules reproductrices par méiose cellules reproductrices

TP1 La fabrication des cellules reproductrices par méiose
Les cellules reproductrices sont particulières de par le fait qu’elle ne possède que la moitié des chromosomes de l’espèce : 1 chromosome de chaque paire. Cette diminution du nombre de
chromosome par 2 se fait par une division cellulaire particulière : la méiose
Ainsi, méiose et fécondation sont 2 processus cellulaires qui permettent de maintenir le nombre de chromosomes de l’espèce stable au cours des générations. Ces processus sont
complémentaires : un divise le nombre de chromosomes dans la cellule par 2 et l’autre le « multiplie » par 2 en réunissant un lot de chromosomes paternels et un de chromosomes maternels.
Problèmes : Quelles sont les différentes étapes de la méiose qui permettent de diviser le nombre de chromosomes par 2 tout en maintenant un chromosome de chaque paire dans les cellules
reproductrices ?
Activités proposées
1- Sur le graphique du document 1, schématisez l’état d’un chromosome avant et après réplication. Précisez pour chaque étape l’état chromosomique de la cellule étudiée (n ou 2n).
2- Connaissant la variation de la quantité d’ADN au cours de la méiose (document 1) et le caryotype d’une cellule reproductrice, proposez sous forme de schémas, le devenir d’une cellule mère
à 2n=4 au cours de la méiose. Pour chaque paire, attribuez la couleur bleue aux chromosomes d’origine paternelle et rouge pour ceux d’origine maternelle.
Appelez le professeur pour vérification de votre hypothèse
3- A partir des documents 1 et 2, remettez les photos de l’animation numérique dans l’ordre, nommez chaque étape et notez dans chaque case l’évènement important de chaque étape (vous
pouvez vous aider du document 3). Laissez de la place à gauche de chaque photo pour faire le schéma de l’état des chromosomes à chaque étape.
Appelez le professeur pour vérification et faire une impression écran pour l’incorporer à une page open office
4- En vous appuyant sur la vidéo proposée, schématisez en face de chaque étape, les évènements chromosomiques qui permettent de passer d’une cellule diploïde à 2n = 4 chromosomes à 2
chromatides chacun à une cellule haploïde (spermatozoïde ou ovule) à n = 2 chromosomes à 1 chromatide chacun.
Pour chaque paire, attribuez la couleur bleue aux chromosomes d’origine paternelle et rouge pour ceux d’origine maternelle.
Appelez le professeur pour vérification

Document 2 : Les étapes de la méiose
Avant la méiose, il y a une phase de réplication de l’ADN donc
tous les chromosomes contiennent 2 chromatides. La méiose
sépare successivement, en 2 étapes, les chromosomes
homologues puis les chromatides sœurs. D’une cellule mère, on
aboutit à 4 cellules filles au nombre de chromosomes identique.
La première division est dite réductionnelle car dans chaque
cellule fille, on a la moitié des chromosomes par rapport au
départ (de 2n on passe à n).
La deuxième division est dite équationnelle car le nombre de
chromosomes est maintenu, seul la quantité d’ADN change.
Au cours de ces 2 divisions, on retrouve les mêmes étapes que
dans la mitose : prophase, métaphase, anaphase et télophase.
Document 1 : Quantité d'ADN et méiose
Ce graphique représente l'évolution de la
quantité d'ADN (Q) avant, pendant et après
une méiose d'une cellule mère des grains de
pollen chez le lis. A l'issue d'une division, on ne
prend en compte que la quantité d'ADN dans
l'une des cellules produites. Les mesures ont été
effectuées après incorporation de nucléotides
radioactifs et sont présentées en unités
arbitraires.
Document 3 : Rappels : Les étapes de la mitose ou division cellulaire :
Lors de la mitose, le matériel chromosomique est divisé en deux. La mitose est différente de la méiose car elle assure une répartition à l'identique du matériel génétique dans les cellules filles. Elle se compose
de quatre stades :
- Prophase : condensation du matériel génétique en chromosomes apparents. Chaque chromosome comporte deux chromatides. L'enveloppe nucléaire se fragmente en fin de prophase.
- Métaphase : les chromosomes fortement condensés s'alignent à l'équateur de la cellule encore nommé "plaque équatoriale".
- Anaphase : Les deux chromatides de chaque chromosome se séparent et se partagent en deux lots identiques. Chacun des deux lots migre vers les pôles opposés de la cellule.
- Télophase : L'enveloppe nucléaire se reforme. Les chromosomes commencent à se décondenser. La télophase se termine par la cytodiérèse qui est le phénomène de séparation des deux cellules filles.
Réplication de
l’ADN avant
méiose
2Q
Q
Q/2