MEIOSE ET CYCLES DE DEVELOPPEMENT GENETIQUE (TS) MEIOSE ET CYCLES DE DEVELOPPEMENT

Les cycles de développement Chez toutes les espèces à reproduction sexuée, on distingue une alternance de deux mécanismes fondamentaux : La fécondation : elle produit une cellule œuf, toujours diploïde, par fusion de deux gamètes haploïdes ; La méiose : elle produit, directement ou non, des gamètes haploïdes à partir de cellules diploïdes. S'il n'y avait pas alternance entre ces deux mécanismes, la ploïdie de l'espèce en serait affectée. phase haploïde méiose fécondation phase diploïde

Les cycles de développement MÉIOSE Haplophase Diplophase 2n n gamète ♂ cellules mères des gamètes FÉCONDATION Cycle à diplophase dominante (exemple des Mammifères) 2n n 2n cellule œuf gamète ♀ adultes

Les cycles de développement Haplophase Diplophase MÉIOSE gamète ♂ gamète ♀ n n spores adultes (n) FÉCONDATION 2n cellule œuf Cycle à haplophase dominante (exemple des Mousses)

Les cycles de développement Haplophase Diplophase Cycle à haplophase dominante (Cas de Sordaria macrospora) MÉIOSE Asque à 8 spores n Cellule - Cellule + n n adultes (n) CARYOGAMIE 2n cellule œuf MITOSE

La méiose La phase réductionnelle de la méiose : Prophase I individualisation des chromosomes par condensation des filaments d'ADN appariement des chromosomes homologues → tétrades échanges de portions de chromatides (crossing-over) Métaphase I Les paires de chromosomes homologues viennent se ranger sur la plaque équatoriale métaphasique. La migration des chromosomes est assurée grâce à des fuseaux de microtubules Chromosomes maternels Chromosomes paternels

La méiose La phase réductionnelle de la méiose : Anaphase I Séparation des chromosomes en deux lots identiques de chromosomes à deux chromatides. Dans chaque lot formé, on trouve aussi bien des chromosomes paternels que des chromosomes maternels. Chaque lot de chromosomes migre vers un des pôles de la cellule. Télophase I Après la migration des chromosomes, le cytoplasme de la cellule mère subit une première division. Les chromosomes restent parfois sous une forme condensée ou repassent sous forme de chromatine. On aboutit donc à la formation de deux cellules à n chromosomes ayant chacun deux chromatides.

La méiose La phase équationnelle de la méiose : Prophase II Si les chromosomes se sont décondensés en fin de télophase I, on assiste à une nouvelle condensation des chromosomes. Contrairement à ce qui se passe en PI, il n’y a pas de disposition particulière des chromosomes en PII. Métaphase II Les chromosomes viennent s'aligner sur la plaque métaphasique de chacune des cellules filles. Il faut noter que les plans équatoriaux en deuxième division sont généralement perpendiculaires au plan équatorial de la cellule mère.

La méiose La phase équationnelle de la méiose : Anaphase II Elle est caractérisée par la séparation des 2 chromatides de chaque chromosome. Les chromatides migrent aux pôles opposés des cellules. Télophase II Les chromosomes à une chromatide se décondensent et le cytoplasme subit une deuxième division. Le bilan final de la méiose est donc la formation de 4 cellules à n chromosomes avec chacun une seule chromatide.

La méiose Deux exemples d’animations de méiose : http://www.univ-tours.fr/genet/gen000100_fichiers/MEIOSE.SWF http://www.sumanasinc.com/webcontent/anisamples/majorsbiology/meiosis.html Remarque : l’intérêt majeur de ce dernier site est le commentaire très pédagogique qui accompagne l’animation (en anglais … mais facilement compréhensible)

La méiose Évolution de la quantité d’ADN au cours de la méiose 4Q 3Q quantité d'ADN par lot chromosomique (dans une seule cellule) Interphase G2 P.I + M.I A.I 4Q T.I + P.II + M.II 3Q Duplication de l’ADN A.II 2Q Q T.II méiose Temps (u.a.) Évolution de la quantité d’ADN au cours de la méiose

La fécondation spermatozoïde haploïde ovocyte Chromosomes paternels Chromosomes maternels Noyau de la cellule œuf (2n chrs à 2 chds chacun) cellule œuf diploïde caryogamie Fécondation simplifiée En fin de méiose, chaque individu produit des gamètes haploïdes La fécondation correspond à la fusion de 2 gamètes (♂ et ♀) La fécondation rétablit la diploïdie