LA MEIOSE A - Généralités 1) Définition.

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1 LA MEIOSE A - Généralités 1) Définition

2 La reproduction sexuée
Méiose Spermatogenèse Ovogenèse Gamètes Fécondation

3 Définition Mode de division des cellules germinales qui permet de maintenir un stock chromosomique diploïde chez les êtres vivants sexués Succession de 2 divisions cellulaires avec une seule réplication d’ADN aboutissant à la formation de 4 gamètes haploïdes par cellule Succession de deux mitoses : Mitose réductionnelle ou hétérotypique Mitose équationnelle ou homotypique

4 Ces deux divisions permettent d’obtenir des gamètes haploïdes (23 chromosomes) à partir de cellules diploïdes (46 chromosomes). Père Mère 1 1ère division 2ème division Globules polaires non fonctionnels spermatozoides ovocyte

5 3 étapes réplication du matériel génétique :
46 chromosomes (chr.), 2N ADN--> 46 chr., 4N ADN, division réductionnelle du matériel génétique : 46 chr., 4N ADN----->23 chr., 2N ADN, division équationnelle du matériel génétique : 23 chr. 2N ADN--->23 chr, N ADN.

6 4 cellules haploïdes à 23 chromosomes et N ADN
Phase S pré-méiotique: 2N ADN ADN Cellule mère 46 Chromosomes 4 N ADN 2N Mitose réductionnelle +remaniements génétiques N N 2 cellules à 23 Chromosomes et 2 N ADN Mitose équationnelle N N N N 4 cellules haploïdes à 23 chromosomes et N ADN

7 MEIOSE NORMALE

8 LA MEIOSE A - Généralités 1) Définition 2) Durée

9 DUREE DE LA MEIOSE CHEZ L’HOMME = 24 jours Prophase I : 23 jours
Métaphase I Anaphase I 23 heures Télophase I Méiose II : 1 heure CHEZ LA FEMME = très variable de 2O ans à 50 ans

10 LA MEIOSE A - Généralités 1) Définition 2) Durée
3) Signification génétique

11 Signification génétique
Transmission du patrimoine génétique Réassortiment génique - par ségrégation des chromosomes homologues d’origine paternelle ou maternelle - par crossing – over Déterminisme du sexe

12 LA MEIOSE A - Généralités 1) Définition 2) Durée
3) Signification génétique B - Aspects morphologiques 1) Mitose I ou Méiose I: réductionnelle a) Prophase I (la + longue +++) - Stade leptotène

13 Stade leptotène Augmentation du volume nucléaire
Individualisation des chromosomes Chaque filament est constitué de deux mol. d’ADN non visible en MO.

14 Leptotène (Leptos : mince)
Les chromosomes apparaissent comme de longs filaments fins

15 LA MEIOSE A - Généralités 1) Définition 2) Durée
3) Signification génétique B - Aspects morphologiques 1) Mitose I : réductionnelle a) Prophase I la + longue +++ - Stade leptotène - Stade zygotène

16 Stade zygotène Accentuation de la spiralisation
Appariement des chromosomes homologues (bivalents) Apparition de la vésicule sexuelle chez l’homme

17 Zygotène (Zygos: couple)
appariement des deux chromosomes homologues (bivalents) Début de la formation du complexe synaptonémal Direction de l’appariement (fermeture éclair)

18 Le complexe synaptonémal
Nodule de recombinaison Elément central Eléments latéraux Boucles d’ADN des chromosomes appariés

19 LA MEIOSE A - Généralités 1) Définition 2) Durée
3) Signification génétique B - Aspects morphologiques 1) Mitose I : réductionnelle a) Prophase I la + longue +++ - Stade leptotène ---> individualisation des chr. - Stade zygotène ---> bivalents + vésicule sexuelle - Stade pachytène ---> tétrades

20 Stade pachytène le plus long
Raccourcissement des chromosomes et épaississement par spiralisation Séparation longitudinale des deux chromatides avec aspect de tétrade (deux chromosomes homologues formés chacun de deux chromatides)

21 condensation des chromosomes
Pachytène (Pakos : épais) condensation des chromosomes homologues appariés Nodule de recombinaison 100nm Éléments latéraux Du complexe synaptonémal

22 LA MEIOSE A - Généralités 1) Définition 2) Durée
3) Signification génétique B - Aspects morphologiques 1) Mitose I : réductionnelle a) Prophase I la + longue +++ - Stade leptotène ---> individualisation des chr. - Stade zygotène ---> bivalents + vésicule sexuelle - Stade pachytène ---> tétrades - Stade diplotène ---> chiasmas et crossing-over

23 Stade diplotène Début de séparation des chromosomes
Apparition des chiasmas : entrecroisements des chromatides permettant un échange segmentaire de matériel génétique entre chromosomes homologues : crossing – over

24 Diplotène (diplos: double) les bivalents se séparent au niveau
des centromères Décondensation de la chromatine et synthèse d’ARN chiasma

25 LA MEIOSE A - Généralités 1) Définition 2) Durée
3) Signification génétique B - Aspects morphologiques 1) Mitose I : réductionnelle a) Prophase I la + longue +++ - Stade leptotène ---> individualisation des chr. - Stade zygotène ---> bivalents + vésicule sexuelle - Stade pachytène ---> tétrades - Stade diplotène ---> chiasmas et crossing-over - Stade diacinèse ---> terminalisation des chiasmas

26 les chromosomes se condensent, s’épaississent
Diacinèse les chromosomes se condensent, s’épaississent et se détachent de l’enveloppe nucléaire. Les extrémités chromosomiques Se détachent de l’enveloppe nucléaire centromère 4 chromatides Sont visibles Chiasma

27 Diacinèse:

28 b) Métaphase I

29 Positionnement des chromosomes homologues
Métaphase I Positionnement des chromosomes homologues sur le fuseau

30 Bivalents centromères de part et d’autre de la plaque équatoriale
Métaphase I Bivalents centromères de part et d’autre de la plaque équatoriale

31 b) Métaphase I c) Anaphase I

32 Séparation des chromosomes homologues,
Anaphase I Séparation des chromosomes homologues, chaque chromosome est formé de deux chromatides Attraction des chromosomes vers les pôles du fuseau

33 Anaphase I: séparation des chromosomes homologues

34 Séparation des chromosomes homologues
Anaphase de Méiose I

35 b) Métaphase I c) Anaphase I d) Télophase I

36 Télophase I Reconstitution des enveloppes nucléaires
sans déspiralisation des chromosomes

37 Télophase I Réduction chromatique Ségrégation des Chromosomes sexuels
dans la cellule germinale mâle

38 b) Métaphase I c) Anaphase I Séparation des chromosomes homologues d) Télophase I ---> 2 Cellules à n chromosomes et à 2n mol d’ADN 2) Mitose II : équationnelle Pas de réplication d’ADN a) Prophase II

39 Pas de réplication de l’ADN
Prophase II:  Pas de réplication de l’ADN Chomatides remaniées

40 b) Métaphase I c) Anaphase I Séparation des chromosomes homologues d) Télophase I ---> 2 Cellules à n chromosomes et à 2n mol d’ADN 2) Mitose II : équationnelle Pas de réplication d’ADN a) Prophase II b) Métaphase II

41 Métaphase II Plaque équatoriale Dédoublement des centromères
sur le fuseau de division

42 b) Métaphase I c) Anaphase I Séparation des chromosomes homologues d) Télophase I ---> 2 Cellules à n chromosomes et à 2n mol d’ADN 2) Mitose II : équationnelle Pas de réplication d’ADN a) Prophase II b) Métaphase II

43 Séparation des chromatides de chaque chromosome
Anaphase de Méiose II

44 b) Métaphase I c) Anaphase I Séparation des chromosomes homologues d) Télophase I ---> 2 Cellules à n chromosomes et à 2n mol d’ADN 2) Mitose II : équationnelle Pas de réplication d’ADN a) Prophase II b) Métaphase II c) Anaphase II Séparation des chromatides d) Télophase II

45 TélophaseII: formation de 4 cellules haploïdes à N chromosomes et n molécules d’ADN.

46 b) Métaphase I c) Anaphase I Séparation des chromosomes homologues d) Télophase I ---> 2 Cellules à n chromosomes et à 2n mol d’ADN 2) Mitose II : équationnelle Pas de réplication d’ADN a) Prophase II b) Métaphase II c) Anaphase II Séparation des chromatides d) Télophase II ---> 2 Cellules à n chromosomes et n mol d’ADN

47 C - Phénomènes génétiques
a) Réduction chromosomique

48 C - Phénomènes génétiques
a) Réduction chromosomique b) Brassage génétique Ségrégation des chr. Paternels et maternels Crossing-over

49 LE BRASSAGE GÉNÉTIQUE ségrégation indépendante des chromosomes de même origine Lors de la métaphase de la méiose I, les chromosomes d’origine paternelle ou maternelle se fixe de manière aléatoire de part et d’autre de la plaque équatoriale Probabilité que les chromosomes de même origine migrent au même pole est de 1 /2 23 (1/8 millions) les cytes II possèdent des chromosomes paternels et maternels

50 Le crossing over - Échange segmentaire de matériel génétique entre chromosomes homologues d’une chromatide à l’autre Prophase I au stade diplotène grâce à la constitution de chiasma - Echanges réciproques selon les lois du hasard

51 Echanges génétiques entre chromatides de chromosomes homologues
4 chromatides d’un bivalent Chromatides 2 et 3 Chromatides 2 et 4 Chromatides 1 et 3 Echanges génétiques entre chromatides de chromosomes homologues

52 II- Déroulement de la spermatogenèse
ENJAMBEMENT OU CROSSING OVER

53 C - Phénomènes génétiques
a) Réduction chromosomique b) Brassage génétique Ségrégation des chr. Paternels et maternels Crossing-over c) Déterminisme du sexe

54 Séparation des chromosomes sexuels
Formule chromosomique spermatique : 23,X ou 23,Y.

55 C - Phénomènes génétiques
a) Réduction chromosomique b) Brassage génétique Ségrégation des chr. Paternels et maternels Crossing-over c) Déterminisme du sexe D - Anomalies de la méiose

56 LES ANOMALIES DE LA MEIOSE
Non disjonction des chromosomes (méiose I ou II) Non disjonction des chromosomes homologues non sexuels Résultat trisomie autosomique Individu avec 47 chromosomes : trisomie 21 Individu avec 45 chromosomes : monosomie Non disjonction des chromosomes sexuels Syndrome de Turner 45X ou Klinefelter 47XXY

57 Cellule diploïde à 4N ADN
Réplication de l’ADN Cyte I Cyte II gamètes Cellule haploïde à N ADN

58 Anomalies de ségrégation des chromosomes
Méiose I Méiose II trisomie disomie trisomie monosomie disomie trisomie monosomie monosomie

59 Anomalies de la recombinaison génétique
Translocation, inversion, délétion Translocation compensée (pas de perte matériel génétique) Translocation non compensée (perte de matériel génétique) Ex Translocation 14-21 Mutations géniques Augmentent avec l’age En général, les anomalies chromosomiques majeures entraînent l’avortement. 50 % des conceptions aboutissent à un avortement spontané (anomalie chromosomique majeure)