Variation génétique et méiose - Collège Lionel

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Chapitre 13
Introduction à la
génétique et l’origine de
la variation génétique
Ou l’incroyable potentiel du
sexe!
Collège Lionel-Groulx
1
Plan du cours
Objectifs
Un peu de vocabulaire associé à la génétique.
Comprendre la méiose et les processus engendrant la diversité
génétique entre individus
•
•
•
La constitution génétique
Reproduction asexuée
Reproduction sexuée
•
•
•
Cycles de développement
La méiose
Sources de variation
•
•
•
Assortiment indépendant des chromosomes
Enjambement
Fécondation aléatoire
Collège Lionel-Groulx
2
De la variabilité génétique?
Collège Lionel-Groulx
3
De la variabilité génétique?
Collège Lionel-Groulx
4
Quelle est la source de ces
variations?
Collège Lionel-Groulx
5
Quelle est la source de ces
variations?
23 chr
+
• Chez l’humain, il
existe 23 « sortes » de
chromosomes
23 chr
Spermatozoïde
Ovule
• Chaque chromosome
est en paire = total de
46 chromosomes
Fécondation
• Les 2 membres d’une
paire sont appelés
chromosomes
homologues
46 chr
ZYGOTE
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6
Quelle est la source de ces
variations?
Figure 13.3
Collègemasculin
Lionel-Groulxnormal
Caryotype
7
La constitution génétique
Comme nos deux parents nous ont donné des chromosomes, nos
cellules possèdent deux copies de chaque gène. Ces copies ne sont
cependant pas nécessairement identiques en tout point. Chaque
version d’un gène se nomme « allèle ».
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8
La constitution génétique
• Allèle:
– Formes d’expression possibles d’un même
gène.
• Dans une population, il y a souvent plusieurs
allèles pour un même gène.
• Les allèles provenant de chacun des parents
peuvent être identiques ou différents.
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9
La constitution génétique
• Homozygote:
– Individu porteur de deux allèles identiques
pour un caractère donné.
• Hétérozygote:
– Individu porteur de deux allèles différents
pour un caractère donné.
• Caractère:
– Manifestation observable/mesurable d’un
gène chez un individu.
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La constitution génétique
Gènes
Gènes
A
A
B
B
C
C
Chromosome
paternel
Allèle B1
Allèle B2
Chromosome
maternel
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11
La constitution génétique
Gènes
Gènes
Gènes
Gènes
A
A
A
A
B1
B1
B1
B2
C
C
C
C
Chromosome
paternel
Chromosome
maternel
Chromosome
paternel
Individu homozygote
pour le gène B
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Chromosome
maternel
Individu hétérozygote
pour le gène B
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Exemple: les lobes d’oreilles
• Il y a deux variantes du gène des lobes d’oreilles
chez les humains, donc deux allèles.
Décollés
Collés
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13
Exemple: les lobes d’oreilles
décollés
+
collés
Spermatozoïde
Ovule
Fécondation
décollés
Hétérozygote
collés
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ZYGOTE
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Le génotype et le phénotype
• Génotype:
– Composition génétique des allèles présents
chez un individu.
• Phénotype:
– Manifestation observable d’une composition
génétique chez un individu.
Le phénotype n’est pas toujours
le reflet fidèle du génotype!
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15
Retour au primaire…
• Voici comment on fait
des bébés…
Figure 13.5
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Reproduction asexuée
• Un seul parent requis
• Descendants
génétiquement
identiques au parent
(clones)
• Grâce à la mitose
–
–
–
–
Unicellulaires
Eumycètes
Végétaux
Animaux…
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Reproduction sexuée
• Nécessite deux parents
• Descendants
génétiquement
différents aux parents
• Rencontre de deux
cellules sexuelles:
gamètes
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Cycles de développement
sexuels
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Cycles de développement des
mousses et fougères
Sporophyte
Gamétophyte
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La formation des gamètes
• Deux types de cellules chez
les pluricellulaires: cellules
somatiques et sexuelles
• Chez les êtres vivants
diploïdes:
– Cellules somatiques issues de
la mitose
– Cellules sexuelles issues de la
méiose
• Cellules sexuelles = gamètes
= ovules et spermatozoïdes
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La méiose en un clin
d’œil
• Interphase: préparation à la
division et réplication de l’ADN
– Identique à la mitose!
• Méiose I: réduction du nombre
de chromosome par cellule
– Processus qui engendre la
variabilité génétique
• Méiose II: réduction du
nombre de chromatides sœurs
par chromosome
– Identique à la mitose!
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La méiose I: division réductionnelle
3 chromosomes
6 chromosomes
6 chromosomes
6 chromosomes
3 chromosomes
Figure 13.8
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La méiose II: division équationnelle
3 chromosomes
3 chromosomes
3 chromosomes
3 chromosomes
3 chromosomes
Figure 13.8
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Variation: assortiment
indépendant des chromosomes
n
2
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Humain:
8,388,608
possibilités
Variation:
enjambement
• Prophase I
• Complètement
aléatoire et imprévisible
• Formation de chiasmas:
sites d’échange de
morceaux de
chromosomes entre
deux chromosomes
homologues lors de la
synapsis
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Variation: fécondation aléatoire
• Chez l’humain, en
oubliant
l’enjambement:
– 223 spermatozoïdes
différents
– 223 ovules différentes
– Qui rencontrera qui?
Réponse:
2n x 2n possibilités,
 70,000,000,000,000 possibilités chez l’humain pour un
seul couple sans tenir compte de l’enjambement!
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Comparaison mitose - méiose
Figure 13.9
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