Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique

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Cours SVT : le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique pour les étudiants en Terminale S.

le cycle de développement

Le cycle de vie est l’enchaînement des différentes phase de vie d’un être vivant depuis le stade gamète jusqu’au stade adulte capable de produire des gamètes.

La phase diploïde

le début de cette phase lors de la formation du zygote.

Elle se poursuit par les différents stade de développement de l’individu, résultant de nombreuses mitoses. ces stades de cette phase est caractérisé par des cellules diploïdes.

C’est une cellule possédant chaque chromosome en double ( 2n) chromosomes homologues ( doublé ).

La phase haploïde

Une cellule haploïde est une cellule qui possédant d’un seul exemplaire de chromosome impair avec le signe n .

La formule chromosomique chez l’homme égale n=23.

La phase dominante dans le temps est la phase diploïde, cet organisme est : diploïde.

Le passage d’une phase à l’autre dépend de deux mécanisme: La méiose et la fécondation.

La méiose: c’est un mécanisme qui assure le passage de la phase diploïde à la phase haploïde

La fécondation:mécanisme assure le passage de la phase haploïde à la phase diploïde.

la méiose et la fécondation sont les mécanismes générateurs de diversité génétique.

La méiose, deux divisions cellulaires en succession

La méiose est précédée par le doublement de la quantité de l’ADN

au cours de l’interphase précédant la méiose (phase S), la quantité d’ADN est doublée, ce qui donnera une cellule avec une masse d’ADN de 4 unités qui au cours des deux divisions successives donnera deux cellules avec une masse de 2 unités,puis quatre cellules avec une masse de l’unité.

masse de l'adn

La méiose est une succession de deux divisions cellulaires, chaque division est composée de quatre phases: prophase, metaphase, anaphase et télophase.

La prophase I

très longue, se caractérise par l’apparition des chromosomes et la disparition de l’enveloppe nucléaire.

Les chromosomes homologues s’apparient.Chaque paire de chromosomes forme un bivalent.

Les chromosomes étant à deux chromatides,chaque ensemble de deux chromosomes est très étroit, des échanges d’ADN peuvent intervenir entre deux chromatides non soeurs en des points appelés Chiasmas.

Ces phénomènes d’échanges chromosomiques correspondent au crossing-over.

La métaphase I

est caractérisée par le positionnement des chromosomes à l’équateur de la cellule, ils forment une figure de plaque équatoriale.

Les centromères sont disposés de part et d’autre du plan équatorial de la cellule.

L’anaphase I

correspond à la séparation des chromosomes homologues.

Chaque chromosomes à deux chromatides se dirige vers l’un des deux pôles de la cellule.

Ce phénomène est essentiel, car à chacun des pôles se trouve un des deux chromosomes homologues de chaque paire.

Télophase I

au cours de télophase, deux cellules filles à n chromosomes à deux chromatides se forment

La deuxième division méiotique débute dès la fin de l’anaphase I, elle permet la séparation des chromatides soeurs et aboutit à la formation de quatre cellules filles à n chromosomes.

division méiotique

Le brassage interchromosomique

En métaphase de méiose I, la disposition des chromosomes de chaque paire de part et d’autre du plan équatorial est aléatoire,c’est un brassage inter-chromosomique.

division méiose

Pour deux ( 2n) chromosomes,il y a 2(n) combinaisons possibles.

Le brassage intrachromosomique

En prophase de méiose I, les chromosomes homologues s’apparient et forment ainsi des bivalents ( une paire de chromosomes homologues appariés).

Le brassage intra-chromosomique est une réassociation, au cours de la prophase de méiose I, de chromatides homologues qui sont cassées, puis recollées, conduisant ainsi à des chromosomes recombinés.

Le brassage intra-chromosomique se caractérise par l’existence de crossing-over qui est un échange réciproque de portions de chromatides, entre deux chromatides appartenant à deux chromosomes homologues différents, lors de la prophase I

La fécondation augmente la diversité génétique

Elle permet la rencontre au hasard entre un gamète mâle et un gamète femelle, elle amplifie donc le brassage inter-chromosomique.

Erreurs : Sources de diversification

Malgré une apparente stabilité des mécanisme, certains erreurs peuvent survenir au niveau de la répartition du matériel chromosomique lors de la méiose chez l’un des parents.

Ainsi, une non-disjonction des chromatides ( anaphase II) peuvent être à l’origine d’anomalies chromosomiques ( commes des trisomies ) ou l’altérations du caryotype.

Ces anomalies du nombre de chromosomes sont fréquents

Conclusion

Au cours des cycles de développement des êtres vivants, l’alternance méiose/fécondation assure le passage de la phase diploïde à la phase haploïde et le retour à la diploïdie.

Cette alternance est indispensable au maintien du caryotype de l’espèce. Les brassages chromosomiques intervenant au cours de ces deux processus sont source de variabilité.

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