Séance 7 le brassage issu de la méiose

II. La méiose assure un brassage génétique

A) Mise en évidence de ce brassage lors de croisements
Introduction : Correction de la fiche bilan du TP4.

1- Mise en évidence du brassage interchromosomique

On refait ce qu’on a fait au TP4 mais on rajoute les étiquettes représentant les allèles. Les élèves refont la modélisation pour comprendre le brassage chromosomique. Construction ensuite d’un tableau de gamètes.

Schéma bilan à compléter  et sa correction.

Le même sous forme d’animation lisible sur tablette/smartphone.

Et la vidéo réalisée par les élèves à la fin de la séance:

2- Mise en évidence du brassage intrachromosomique

Matériel :

  • Plaques Drosophiles P1, P2 et F1 pour les caractères « vestigial »vg et « ebene »eb (image plaques)
  • Fiche Excel de comptage
  • Plaques Drosophiles P1, P2 et F1 pour les caractères vg et « black »b
  • Fiche Excel de comptage
  • Loupes binoculaires
photo d'un crossing over et son interprétation schématique

photo d’un crossing over et son interprétation schématique

Exercice de génétique fait en classe

Schéma bilan de formation des gamètes

Le même sous forme d’animation lisible sur tablette/smartphone.

B/ Des anomalies chromosomiques peuvent apparaître au cours de la méiose

Cours (PowerPoint sur les mécanismes menant à une trisomie)

Schéma bilan à compléter montrant les anomalies chromosomiques.

Des perturbations dans la répartition des chromosomes au cours de la méiose conduisent à des anomalies du nombre de chromosomes. Ces anomalies peuvent se produire au cours de chaque division :

  • soit en anaphase 1 une paire de chromosomes homologues ne se sépare pas,

anomalie chromosomique anaphase I

  • soit en anaphase 2 : un chromosome ne sépare pas ses 2 chromatides, elles se séparent après.

anomalie chromosomique anaphase II

(Caryotype humain à 2n =45 : individus monosomiques ou 2n= 47 : chromosomes individus trisomiques)

Revoir ces anomalies sous forme d’exercices lisibles sur tablettes/ smartphones

Pour réviser

Activité pour réviser le brassage génétique avec education et numérique (version papier à compléter):

brassage au cours de la meiose

 III. Le brassage génétique est aussi dû à la fécondation

Ouvrir le tableau « les groupes sanguins et leurs combinaisons d’allèles » et compléter votre échiquier de gamètes.

Les conséquences génétiques de la fécondation sous forme d’échiquier de croisement lisible sur tablette/smartphone.

Lors de la fécondation les noyaux des gamètes (ou des spores) d’une même espèce fusionnent. La fusion des deux noyaux s’appelle la caryogamie. Le zygote (cellule œuf) engendré est toujours diploïde et possède pour chaque paire de chromosome un chromosome d’origine paternel et un chromosome d’origine maternelle. Chaque chromosome est à une chromatide. Seule une fraction de ces zygotes sont viables et se développeront.

La fécondation ajoute un brassage supplémentaire car elle mélange deux lots de chromosomes venant de deux êtres différents. Ces 2 individus produisent des gamètes de génotype variable qui sont réunis au hasard lors de la fécondation qui est ainsi source de variabilité.

8 388 608 x 8 388 608 = 70 368 744 177 664 soit plus de 70 milliers de milliards de combinaisons chromosomiques, donc aucune chance pour que 2 personnes aient exactement le même génome (et ces calculs ne tiennent pas compte des crossing overs) ! Elle augmente ainsi cette infinie variabilité génétique de chaque individu

Conclusion

La méiose permet la réduction du nombre de chromosomes de 2n à n dans les cellules, et dote chaque gamète d’un seul allèle par gène.

La fécondation rétablit dans la cellule-œuf la diploïdie et dote le zygote de 2 allèles pour un gène.

De nombreux gènes sont polyalléliques. Ce polyallélisme fait que les individus issus de la reproduction sexuée sont hétérozygotes pour de nombreux gènes, donc en de nombreux loci.

Restitution des connaissances

Question : En construisant le cycle de reproduction d’un Mammifère, expliquez comment est maintenu le nombre de chromosomes caractéristique de l’espèce. (correction)


Le coin du professeur

II. La méiose assure un brassage génétique

A) Mise en évidence de ce brassage lors de croisements

Savoir : Au cours de la méiose, des échanges de fragments de chromatides (crossing-over ou enjambement) se produisent entre chromosomes homologues d’une même paire. Les chromosomes ainsi remaniés subissent un brassage interchromosomique résultant de la migration aléatoire des chromosomes homologues lors de la 1ère division de méiose. Une diversité potentiellement infinie de gamètes est ainsi produite.

Savoir faire :

  • Effectuer une analyse statistique simple d’un remaniement intrachromosomique (en analysant des produits de méiose)
  • Illustrer schématiquement le mécanisme du crossing-over et ses conséquences génétiques. (voir figure ci-dessous)

B/ Des anomalies chromosomiques peuvent apparaître au cours de la méiose

Savoir : Des anomalies peuvent survenir. Un crossing-over inégal aboutit parfois à une duplication de gène. Un mouvement anormal de chromosomes produit une cellule présentant un nombre inhabituel de chromosomes. Ces mécanismes, souvent sources de troubles, sont aussi parfois sources de diversification du vivant (par exemple à l’origine des familles multigéniques).

Savoir faire : Illustrer schématiquement les mécanismes expliquant certaines anomalies chromosomiques.

III. Le brassage génétique est aussi dû à la fécondation

Savoir : Au cours de la fécondation, un gamète mâle et un gamète femelle s’unissent : leur fusion conduit à un zygote. La diversité génétique potentielle des zygotes est immense. Chaque zygote contient une combinaison unique et nouvelle d’allèles. Seule une fraction de ces zygotes est viable et se développe

Savoir faire : Observer et interpréter des observations microscopiques relatives à la fécondation.Réaliser une analyse statistique simple des résultats d’une fécondation
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