cours génétique brassage terminal

« Chapitre2 : L’origine de la diversité du génotype des individus On sait que : La mitose permet la stabilité génétique et donc la conservation des génomes. Une succession de mitose produit un clone, c-à-d un ensemble de cellules génétiquement identiques, aux mutations près. Les clones sont constitués de cellules séparées (cas de nombreuses bactéries ou de os cellules sanguines) ou associées de façon stable (cas des tissus solides). En l’absence d’échanges génétiques avec l’extérieur, la diversité génétique dans un clone résulte de l’accumulation de mutations successives dans les différentes cellules (formant ainsi des sous-clones de clones). Tout accident génétique irréversible (perte d’un gène par ex) devient pérenne pour toute la lignée (sous clone) qui dérive du mutant. Le clonage n’explique pas toute la diversité entre individus au sein d’une espèce – il faut aller chercher du côté des mécanismes de la reproduction sexuée = méiose + fécondation. I. La reproduction sexuée : ou comment assurer la stabilité des génomes des individus - La fécondation entre 2 gamètes haploïdes réunit, dans une même cellule diploïde deux génomes (1 provient du mâle et l’autre de la femelle) d’origine indépendante apportant chacun un lot d’allèles. Vocabulaire : cellule haploïde (n = 23), cellule diploïde (2n = 46) Chaque paire d’allèles résultant est constitué soit de 2 allèles identiques (homozygotie) soit de 2 allèles différents (hétérozygotie). - Un mécanisme de réduction de la quantité d’information génétique est donc nécessaire pour maintenir le caryotype et donc les caractéristiques de l’espèce (si non, nous obtiendrons : 23 paires + 23 paires = 46 paires chromosomes et… à la génération suivante : 46 paires + 46 paires = 92 paires etc..) = la MEIOSE Dans les gonades, une cellule souche de gamètes se divise par mitose, 2 cellules filles identiques sont obtenues.

1 des 2 remplace la cellule souche de gamète, l’autre devient cellule mère de gamète et entre en méiose.

Ainsi, le stock de cellule mère ne diminue jamais. • La méiose est une succession de deux divisions cellulaires particulières, permettant d’obtenir 4 cellules filles haploïdes à partir d’une cellule mère diploïde. • Au cours de la première division de méiose, qui est précédée d’une phase de réplication de l’ADN, les chromosomes homologues de chaque paire s’associent étroitement lors de la prophase I, s’alignent de part et d’autre du plan métaphasique en métaphase I, puis sont séparés (anaphase I) et répartis dans deux cellules filles en télophase I. Dans chaque cellule fille issue de la 1ère division : • La seconde division de méiose s’engage sans réplication préalable de l’ADN. Les chromatides de chaque chromosome sont séparées et réparties dans 2 cellules filles. Comme 2 cellules au départ qui entre en %, on a 4 cellules filles au final. Ces dernières seront à l’origine des gamètes. II. Tout en permettant leur diversité ? = Brassage des génomes à chaque génération La variabilité des descendants implique des mécanismes entrainant un bagage génétique unique des gamètes. Td 1 : La création d’hybride F1 chez les tomates 1.

Mendel : Une première approche de la génétique PREMIERE LOI : LOI D'UNIFORMITE DES HYBRIDES DE PREMIERE GENERATION Si l'on croise deux individus homozygote pour un caractère donné, tous les descendants de la première génération, ( qui sont appelés hybrides F1 ) seront identiques tant pour le phénotype que pour le génotype DEUXIEME LOI : LOI DE DISJONCTION DES ALLELES Les allèles sont séparés lors de la méiose de sorte que chaque gamète ne contienne qu’un seul allèle de chaque gène TROISIEME LOI : INDEPENDANCE DE LA TRANSMISSION DES CARACTERES Cette règle ne s'applique que si les gènes responsables des caractéristiques se situent sur différents chromosomes ou s'ils sont éloignés sur le même chromosome.

Lors de la méiose I, lorsque les paires de chromosomes s’alignent à l’équateur du fuseau, chaque paire se place puis se sépare indépendamment des autres paires Lien vidéo explicatif : https://www.youtube.com/watch?v=Ikk-0jbCecw Support génétique des 2ème et 3ème lois de Mendel : Le brassage se réalise lors de la séparation aléatoire et indépendante des chromosomes homologues pendant les anaphases 1 et 2 de la méiose. L’un ou l’autre des K d’une paire peut migrer vers un pôle ou l’autre de la cellule au hasard et de manière EQUIPROBABLE. On a : - pour 2 paires de K  4 gamètes différents  22 types de γ ≠ - pour 3 paires de K  8 gamètes différents on obtient 23 types de γ ≠ - pour 23 paires de K  on obtient 223 types de γ ≠  8 millions de gamètes différents Ce type de brassage concerne les GENES INDEPENDANTS – PORTE PAR DES PAIRES DE CHROMOSOMES DIFFERENTES. Il crée de nouvelles combinaisons de chromosomes en proportion équivalente dans les gamètes, en effet, dans la descendance, des combinaisons phénotypiques qui n’étaient pas présentes chez les parents apparaissent. Le dénombrement des descendants montre QUE LES DIFFERENTS PHENOTYPES SONT EQUIPROBABLES. 2.

Des cas échappant aux lois de l’hérédité de Mendel a.

1er cas : Les gènes liés Td 2 – Drosophile DES REMANIEMENTS INTRACHROMOSOMIQUE AU COURS DE LA MEIOSE (= A L’INTERIEUR D’UN MEME CHROMOSOME) Le brassage intraK a lieu en prophase 1 lors de l’appariement des K homologues. En microscopie, on observe les chromosomes homologues étroitement appariés : leurs chromatides s’enchevêtrent et forment des figures appelées chiasmas. A ce moment là, il peut-y avoir des échanges de fragments de chromatides entre 2 K homologues, appelé crossing-over (CO).  Ces échanges de fragments de chromatides ont des conséquences pour les gènes liés, (c-a-d portés par la même paire de H homologues) s’il y a hétérozygotie pour au moins 1 des allèles échangés. En effet, suite à un CO, un K à 2 chromatides ne possède plus sur ces 2 chromatides la même combinaison d’allèles. On parle de chromatides recombinées, elle a toujours les mêmes gènes, mais plus les mêmes allèles. Un CO entre 2 gènes considérés n’est pas systématique, car la position des chiasmas varie d’une méiose à l’autre (il y a toujours des CO mais pas toujours au même endroit). Le brassage intrachromosomique crée sur 1 K de nouvelles combinaisons alléliques ce qui est à l’origine de l’apparition de NOUVEAUX GAMETES DITS RECOMBINES. En effet, sans CO, seuls 2 gamètes différents sont produits = dits GAMETES DE TYPE PARENTAL. De plus, les GAMETES PRODUITS NE SERONT PLUS EN NOMBRE EGAL. Le nombre de gamètes de types parentaux est > nombre de gamètes de types recombinés car, seule une chromatide du chromosome échange avec une chromatide de l’autre chromosome de la paire, les 2 autres chromatides ne sont pas affectées.

Dans le comptage, il y a les gamètes recombinés + les gamètes non recombinés + toutes les chromatides périphériques non affectées par le CO + toutes les chromatides issues de méiose sans CO !!!  Cf planche méiose + fécondation avec gènes liés ( TD n° 2 ) b.

2ème cas - L’hérédité liée au sexe - Cf Td n° 4 Des croisements effectués chez la drosophile par Morgan (généticien 1866-1945) ont montré des descendances F1 et F2 non conformes aux résultats obtenus par Mendel sur les pois (F1 homogène, et F2 avec répartition ¾ ¼ en cas de monohybridisme ou 9/16 – 3/16 – 3/16 – 1/16 en cas de dihybridisme) Cette contradiction apparente des résultats a été expliquée par le fait que les gènes.... »