2-méiose

LA MEIOSEA - Généralités

1) Définition2) Durée3) 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

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 IIb) Métaphase II

c) Anaphase II

Séparation des chromatidesd) Télophase II

---> 2 Cellules à n chromosomes et n mol d’ADN

D - Anomalies de la méiose

E - Bilans comparatifs de la mitose et de la méiose

a) Réduction chromosomique

b) Brassage génétique

Ségrégation des chr. Paternels et maternelsCrossing-overc) déterminisme du sexe

C - Phénomènes génétiques


1) Définition

OvogenèseSpermatogenèse

Gamètes

Méiose

Fécondation

La reproduction sexuée

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 hétérotypiqueMitose équationnelle ou homotypique

Ces deux divisions permettent d’obtenir des gamètes haploïdes (23 chromosomes) à partir de cellules diploïdes (46 chromosomes).

1

MèrePère

spermatozoides

ovocyte

Globules polairesnon fonctionnels

1ère division

2ème division

- 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.

3 étapes

2N

N N

N N N N

Cellule mère46 Chromosomes4 N ADN

Mitose réductionnelle +remaniements génétiques

2 cellules à23 Chromosomeset 2 N ADN

Mitose équationnelle

4 cellules haploïdes à 23 chromosomes et N ADN

Phase S pré-méiotique:2N ADN 4 ADN

MEIOSE NORMALECellule diploïde 2N ADN

Réplication de l’ADN

Cellule diploïde à 4N ADN

Division réductionnelle Cyte I

Division équationnelle

Cyte II gamètes

Cellule haploïde à N ADN


1) Définition2) Durée

CHEZ L’HOMME = 24 jours

Prophase I : 23 joursMétaphase IAnaphase I 23 heuresTélophase I

Méiose II : 1 heure

DUREE DE LA MEIOSE

CHEZ LA FEMME = très variable de 2O ans à 50 ans

FOETUS

OVULATION

Ovocyte I

Ovocyte I et II

FECONDATION

Fin de méiose

MENOPAUSE

Arrêt de l’ovogenèse

CHRONOLOGIE

DE LA SPERMATOGENESE DE L’OVOGENESE

Continue de la pubertéà la mort

Discontinue du foetus à la ménopauseConditionnelle (ovulation/fécondation)

MORT

Zygote

Naissance

Puberté

Mort

Transmission du patrimoine génétique

Réassortiment génique

- par ségrégation des chromosomes homologues d’origine paternelle ou maternelle

- par crossing – over

Déterminisme du sexe

Signification génétique




1) Mitose I ou Méiose I: réductionnelle

a) Prophase I (la + longue +++)- Stade leptotène

Augmentation du volume nucléaireIndividualisation des chromosomesChaque filament est constitué de deux mol. d’ADN non visible en MO.

Stade leptotène

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

Centromère

Paire de chromosomes homologues

Enveloppe nucléaire

Plaque d’attachement





a) Prophase I la + longue +++- Stade leptotène- Stade zygotène

Accentuation de la spiralisationAppariement des chromosomes homologues (bivalents)Apparition de la vésicule sexuelle chez l’homme

Stade zygotène

Zygotène (Zygos: couple) appariement des deux chromosomes

homologues (bivalents)

Début de la formation du complexe synaptonémal

Direction de l’appariement (fermeture éclair)

Nodule de recombinaison Elément central

Boucles d’ADNdes chromosomes appariés

Le complexe synaptonémal

Elémentslatéraux






- Stade pachytène ---> tétrades

Raccourcissement des chromosomes et épaississement par spiralisationSéparation longitudinale des deux chromatides avec aspect de tétrade (deux chromosomes homologues formés chacun de deux chromatides)

Stade pachytène le plus long

Pachytène (Pakos : épais) condensation des chromosomes

homologues appariés

Nodule de recombinaison

Éléments latérauxDu complexesynaptonémal

100nm

Début de séparation des chromosomesApparition des chiasmas : entrecroisements des chromatidespermettant un échange segmentaire de matériel génétique entre chromosomes homologues : crossing – over

Stade diplotène

Diplotène (diplos: double) les bivalents se séparent au niveau

des centromères

Décondensation de la chromatineet synthèse d’ARN

chiasma







- Stade diacinèse ---> terminalisation des chiasmas

Diacinèseles chromosomes se condensent, s’épaississent

et se détachent de l’enveloppe nucléaire.

Les extrémités chromosomiques Se détachent de l’enveloppe nucléaire

centromère

Chiasma

4 chromatidesSont visibles

Diacinèse:

b) Métaphase I

Métaphase IPositionnement des chromosomes homologues

sur le fuseau

Métaphase IBivalents centromères de part et d’autre de la plaque équatoriale

b) Métaphase I

c) Anaphase I

Anaphase ISéparation des chromosomes homologues,

chaque chromosome est formé de deux chromatidesAttraction des chromosomes vers les pôles du fuseau

Anaphase I: séparation des chromosomes homologues


Anaphase de Méiose I

b) Métaphase I

c) Anaphase I

d) Télophase I

Télophase IReconstitution des enveloppes nucléaires sans déspiralisation des chromosomes

Télophase I

Réduction chromatique

Ségrégation desChromosomes sexuelsdans la cellule germinalemâle

b) Métaphase I

c) Anaphase I


d) Télophase I




a) Prophase II

Prophase II:

Pas de réplication de l’ADN

Chomatides remaniées

b) Métaphase I

c) Anaphase I


d) Télophase I





Métaphase II

Plaque équatoriale

Dédoublement des centromères sur le fuseau de division

b) Métaphase I

c) Anaphase I


d) Télophase I





c) Anaphase II

Séparation des chromatides

Anaphase de Méiose II

Séparation des chromatides de chaque chromosome

b) Métaphase I

c) Anaphase I


d) Télophase I





c) Anaphase II

Séparation des chromatides

d) Télophase II

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

b) Métaphase I

c) Anaphase I


d) Télophase I





c) Anaphase II

Séparation des chromatidesd) Télophase II

---> 2 Cellules à n chromosomes et n mol d’ADN

Métaphase I

Anaphase I

Télophase I

Prophase II

Métaphase II

Anaphase II

Télophase II

Pas de réplicationd’ADN



Ségrégation des chr. Paternels et maternelsCrossing-over


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

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

Chromatides 2 et 3

Chromatides 2 et 4

Chromatides 1 et 3

Echanges génétiques entre chromatides de chromosomes homologues

4 chromatides d’un bivalent

II- Déroulement de la spermatogenèse

ENJAMBEMENT OU CROSSING OVER



Ségrégation des chr. Paternels et maternelsCrossing-overc) Déterminisme du sexe


Formule chromosomique spermatique : 23,X ou 23,Y.

23,X 23,Y

Séparation des chromosomes sexuels

LES ANOMALIES DE LA MEIOSE

Non disjonction des chromosomes homologues non sexuels Résultat trisomie autosomique

Non disjonction des chromosomes sexuels

Non disjonction des chromosomes (méiose I ou II)

Syndrome de Turner 45X ou Klinefelter 47XXY

Individu avec 47 chromosomes : trisomie 21Individu avec 45 chromosomes : monosomie

Réplication de l’ADN

Méiose normale

Division réductionnelle

Division équationnelle

Cellule diploïde 2N ADN Cellule diploïde à 4N ADN

Cyte I

Cyte II gamètes

Cellule haploïde à N ADN

Anomalies de ségrégation des chromosomes

Méiose I

Méiose II

trisomie

trisomie

monosomie

monosomie

trisomie

monosomie

disomie

disomie

Anomalies de la recombinaison génétiqueTranslocation, inversion, délétionTranslocation compensée (pas de perte matériel génétique)Translocation non compensée (perte de matériel génétique)Ex Translocation 14-21

Mutations géniquesAugmentent avec l’age

En général, les anomalies chromosomiques majeures entraînent l’avortement.50 % des conceptions aboutissent à un avortement spontané (anomalie chromosomique majeure)


E - Bilans comparatifs de la mitose et de la méiose





MEIOSE MITOSE

Réplicationde l’ADN

Appariement chr. homologues

Séparationchr. homologues

Séparation chromatides

Séparation chromatides

Gamètes Cell. somatiques

Crossing-over

2nchr / 4n ADN2nchr / 4n ADN

2n chr / 2n ADN 2n chr / 2n ADN

n chr / 2n ADN

n chr / n ADN 2n chr / 2n ADN

MEIOSE

I

MEIOSEII

PL 1

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