Thème 3.3 La méiose Idée Essentielle: le tracé de vie de chaque organisme est hérité de ses parents.

Nature de la science La formulation d’observations attentives : la méiose a été découverte par examen au microscope de la division de cellules germinales. (1.8) Notions-Clés 3.3 N1 Un noyau diploïde se divise par méiose pour produire quatre noyaux haploïdes. 3.3 N2 La réduction de moitie du nombre de chromosomes permet un cycle de vie sexué avec fusion de gamètes. 3.3 N3 L’ADN est répliqué avant la méiose afin que tous les chromosomes comprennent deux chromatides sœurs. 3.3 N4 Les stades précoces de la méiose impliquent l’appariement de chromosomes homologues et un enjambement suivi d’une condensation.

Nature de la science La formulation d’observations attentives : la méiose a été découverte par examen au microscope de la division de cellules germinales. (1.8) Notions-Clés 3.3 N5 L’orientation des paires de chromosomes homologues avant la séparation est aléatoire. 3.3 N6 La séparation des paires de chromosomes homologues durant la première division de la méiose réduit le nombre de chromosomes de moitie. 3.3 N7 L’enjambement et l’orientation aléatoire favorisent la variation génétique. 3.3 N8 La fusion de gamètes provenant de parents différents favorise la variation génétique.

Nature de la science La formulation d’observations attentives : la méiose a été découverte par examen au microscope de la division de cellules germinales. (1.8) Compétences et Applications 3.3 A1 La non-disjonction peut provoquer le syndrome de Down et d’autres anomalies chromosomiques. 3.3 A2 Les études montrant que l'âge des parents influence les chances de non-disjonction. 3.3 A3 La description des méthodes utilisées pour obtenir des cellules pour l’analyse des caryotypes, par exemple, le prélèvement de villosités chorioniques et l’amniocentèse, et les risques qui y sont associes. 3.3 C1 Dessiner des diagrammes pour montrer les stades de la méiose aboutissant à la formation de quatre cellules haploïdes Les schémas des divers stades de la méiose ne doivent pas inclure les chiasmas. La préparation de lames pour microscope montrant la méiose est difficile et il est bon que des lames permanentes soient disponibles au cas ou aucune cellule en cours de méiose ne serait visible sur des montages temporaires.

La méiose Première division - réductionnelle La première division de la méiose est une phase réductionnelle, où le stock de chromosomes et la quantité d'ADN sont divisés par deux. Elle assure ainsi le passage de la diploïdie à l'haploïdie. Cette étape est précédée d'une phase de réplication d'ADN. (Source: http://www.maxicours.com/se/fiche/1/8/408481.html/ts)

Prophase I La prophase I : les chromosomes doubles s'individualisent et se condensent. Les chromosomes homologues s'apparient sur toute leur longueur, s'enchevêtrent et forment des bivalents (ou tétrades) : ceux-ci sont fixés au niveau des chiasmas. On distingue alors n bivalents. C'est au cours de cette prophase de première division de méiose que se réaliseront les brassages intrachromosomiques ou « crossing-over » (cet aspect est traité dans un autre chapitre).

Prophase I Presque identique à la prophase de la mitose : La chromatine termine de s’épaissir pour devenir des chromosomes. À la fin de la prophase, la membrane nucléaire et le nucléole ont complètement disparu. Les fibres du fuseau s’organisent à partir des centrosomes (seulement chez la cellule animale). Les centromères s’attachent aux fibres du fuseau. Si tu remarques bien, il y a une différence. Les chromosomes sont regroupés en paires homologues.

Prophase I (suite) Les chromosomes dupliqués se placent en paires avec leur homologue pour former des tétrades (quatre chromatides). Cette étape est très importante! En étant regroupé en paires, les chromosomes peuvent s’échanger des bouts de chromosomes. Cela s’appelle l’ENJAMBEMENT(crossing-over). Utilité : en faisant des échanges, les chromosomes ne sont pas tous identiques à la fin du processus. À la fin de la méiose, on a donc quatre cellules différentes.

Métaphase I La métaphase I : la condensation des chromosomes est maximale, les bivalents se disposent de façon aléatoire au niveau de la plaque équatoriale de la cellule. Les deux chromosomes de chaque paire se font face, car les centromères sont disposés de part et d'autre de cette plaque.  

Métaphase I La phase « milieu ». Les tétrades (paires de chromosomes) s’alignent à l’équateur.

Anaphase I L'anaphase I : c'est la séparation des chromosomes homologues de chaque paire (on parle de disjonction) et leur migration vers un pôle de la cellule. Il se constitue deux lots de n chromosomes à deux chromatides vers chacun des pôles de la cellule. Il n'y a pas de division des centromères.

Anaphase I Les fibres rapetissent et entraînent avec elles un chromosome de chaque tétrade vers les pôles opposés. Les chromatides sœurs ne sont pas séparées.

Télophase I La télophase I : c'est la formation de deux cellules haploïdes à n chromosomes doubles.

Télophase I Chaque chromosome a rejoint un pôle. Les fibres du fuseau disparaissent. La membrane nucléaire et le nucléole réapparaissent. Cytocinèse : Sillon de division pour séparer la cellule en deux cellules identiques (comme un pincement). À cause de la paroi cellulaire chez la cellule végétale, aucun sillon ne peut se former. Une plaque équatoriale se forme donc au centre. Certaines espèces ne complètent pas la télophase et passent directement à la prophase II.

Résultat de la division réductionnelle Les chromosomes homologues se sont séparés au cours de cette division. Les chromatides sœurs sont maintenues ensemble dans le centromère. Les deux noyaux obtenus à la fin de cette division sont : Haploïdes!

Résultat de la division réductionnelle

Le processus d’enjambement

L’enjambement Rappelle-toi Tétrade Chromatides soeurs L’enjambement se produit au cours de la prophase I de la méiose. Pendant la formation des tétrades, les chromosomes homologues se regroupent. Chaque chromosome comporte des gènes qu’on identifie habituellement par des lettres. On utilise une lettre majuscule pour identifier un allèle dominant, et une minuscule pour l’allèle récessif. Chaque chromosome a été dupliqué durant l’interphase et se compose maintenant d’une paire de chromatides-sœurs identiques Rappelle-toi Tétrade

Chromatides non-sœurs L’enjambement Une fois les tétrades formées, les chromatides non sœurs peuvent s’enjamber et ainsi échanger des gènes. Qu’arrive-t-il lorsqu’un enjambement se produit dans les allèles D et d? Résultat Une nouvelle combinaison génétique se forme. Chromatides non-sœurs

Les gamètes Que remarques-tu? À la fin de la méiose, chacun des quatre gamètes produits aura reçu un des quatre chromosomes des tétrades. Que remarques-tu? Les quatre gamètes sont tous génétiquement différents les uns des autres!

La diversité Le processus d’enjambement peut avoir lieu entre les chromatides non sœurs de chaque paire homologue de l’organisme. De plus, l’enjambement peut avoir lieu à plusieurs endroits entre les chromatides non sœurs. Une quantité innombrables de recombinaisons génétiques sont possibles! Toutes les ovules et tous les spermatozoïdes sont génétiquement uniques! Et la diversité contribue à la survie d’une espèce. Cela assure la diversité.

La méiose Deuxième division - équationnelle C'est la division équationnelle de la méiose. Elle a toutes les caractéristiques de la mitose, mais n'est pas précédée d'une interphase. Elle produit à partir de chaque cellule à n chromosomes doubles, deux cellules à n chromosomes simples.. (Source: http://www.maxicours.com/se/fiche/1/8/408481.html/ts)

Prophase II elle est presque identique à la prophase I, mais les chromosomes sont déjà sous forme condensée donc il n'y a pas cette mise en place que l'on avait en prophase I.

Métaphase II les chromosomes se placent sur la plaque équatoriale

Anaphase II c'est la disjonction des chromatides d'un même chromosome et migration des chromosomes maintenant à 1 chromatide vers les pôles opposés de la cellule..

Télophase II séparation des cellules en 4 cellules de n chromosomes à 1 chromatide

La méiose L'essentiel La méiose permet la production de gamètes haploïdes. La méiose est la succession de deux divisions cellulaires précédées d'une réplication. Dans son schéma général, elle produit quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde. La première division de la méiose est une phase réductionnelle, où le stock de chromosomes et la quantité d'ADN sont divisés par deux. La deuxième division de la méiose est une phase équationnelle. Elle a toutes les caractéristiques de la mitose, mais n'est pas précédée d'une interphase. Elle produit à partir de chaque cellule de la première division à n chromosomes doubles, deux cellules à n chromosomes simples. (Source: http://www.maxicours.com/se/fiche/1/8/408481.html/ts)