GENETIQUE (TS) CYCLES DE DEVELOPPEMENT ET BRASSAGES GENETIQUES.

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  • GENETIQUE (TS) CYCLES DE DEVELOPPEMENT ET BRASSAGES GENETIQUES
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  • Chez toutes les espces reproduction sexue, on distingue une alternance de deux mcanismes fondamentaux : La fcondation : elle produit une cellule uf, toujours diplode, par fusion de deux gamtes haplodes ; La miose : elle produit, directement ou non, des gamtes haplodes partir de cellules diplodes. S'il n'y avait pas alternance entre ces deux mcanismes, la plodie de l'espce en serait affecte. Les cycles de dveloppement phase haplode phase diplode fcondation miose
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  • Les cycles de dveloppement gamte HaplophaseDiplophase Cycle diplophase dominante (exemple des Mammifres) MIOSEFCONDATION 2n n n cellule uf cellules mres des gamtes adultes 2n n n n n n n
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  • Les cycles de dveloppementHaplophaseDiplophase Cycle haplophase dominante (exemple des Mousses) MIOSE 2n cellule uf adultes (n) gamte n n n n n n n n spores FCONDATION
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  • Les cycles de dveloppementHaplophaseDiplophase Cycle haplophase dominante (Cas de Sordaria macrospora) MIOSE 2n cellule uf adultes (n) n n n n n n CARYOGAMIE Cellule - Cellule + n n MITOSE Asque 8 spores n n n n n n n n
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  • La miose La phase rductionnelle de la miose : Prophase I individualisation des chromosomes par condensation des filaments d'ADN appariement des chromosomes homologues ttrades changes de portions de chromatides (crossing-over) Mtaphase I Les paires de chromosomes homologues viennent se ranger sur la plaque quatoriale mtaphasique. La migration des chromosomes est assure grce des fuseaux de microtubules Chromosomes maternels Chromosomes paternels
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  • La miose La phase rductionnelle de la miose : Anaphase I Sparation des chromosomes en deux lots identiques de chromosomes deux chromatides. Dans chaque lot form, on trouve aussi bien des chromosomes paternels que des chromosomes maternels. Chaque lot de chromosomes migre vers un des ples de la cellule. Tlophase I Aprs la migration des chromosomes, le cytoplasme de la cellule mre subit une premire division. Les chromosomes restent parfois sous une forme condense ou repassent sous forme de chromatine. On aboutit donc la formation de deux cellules n chromosomes ayant chacun deux chromatides.
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  • La miose La phase quationnelle de la miose : Prophase II Si les chromosomes se sont dcondenss en fin de tlophase I, on assiste une nouvelle condensation des chromosomes. Contrairement ce qui se passe en PI, il ny a pas de disposition particulire des chromosomes en PII. Mtaphase II Les chromosomes viennent s'aligner sur la plaque mtaphasique de chacune des cellules filles. Il faut noter que les plans quatoriaux en deuxime division sont gnralement perpendiculaires au plan quatorial de la cellule mre.
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  • La miose La phase quationnelle de la miose : Anaphase II Elle est caractrise par la sparation des 2 chromatides de chaque chromosome. Les chromatides migrent aux ples opposs des cellules. Tlophase II Les chromosomes une chromatide se dcondensent et le cytoplasme subit une deuxime division. Le bilan final de la miose est donc la formation de 4 cellules n chromosomes avec chacun une seule chromatide.
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  • La miose Deux exemples danimations de miose : Remarque : lintrt majeur de ce dernier site est le commentaire trs pdagogique qui accompagne lanimation (en anglais mais facilement comprhensible) http://www.univ-tours.fr/genet/gen000100_fichiers/MEIOSE.SWF http://www.sumanasinc.com/webcontent/anisamples/majorsbiology/meiosis.html
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  • La miose Temps (u.a.) miose quantit d'ADN par lot chromosomique (dans une seule cellule) 4Q 2Q Q Duplication de lADN Interphase G2 P.I + M.IT.I + P.II + M.II A.IIT.II volution de la quantit dADN au cours de la miose A.I 3Q
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  • La fcondationcaryogamie Noyau de la cellule uf (2n chrs 2 chds chacun) cellule uf diplode spermatozode haplode ovocyte haplode Chromosomes paternels Chromosomes maternels Fcondation simplifie En fin de miose, chaque individu produit des gamtes haplodes La fcondation correspond la fusion de 2 gamtes ( et ) La fcondation rtablit la diplodie
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  • Gntique des haplodes : ex. Sordaria macrospora CYCLE DE SORDARIA
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  • Gntique des haplodes : ex. Sordaria macrospora b b cellule de la souche gnotype b n n cellule de la souche + gnotype n Caryogamie 1 re division de miose sparation des chrs homologues cellule fille 2 noyaux n en fin danaphase I b b n n n n b b cellule uf 2n en prophase I gnotype 2 me division de miose sparation des chrs n n b b cellule fille 4 noyaux n en fin danaphase II Formation des asques 4/4 mitose asque 4/4
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  • Gntique des haplodes : ex. Sordaria macrospora mitose asque 2/2/2/2 n n b b cellule fille 4 noyaux n en fin danaphase II 2 me division de miose sparation des chds cellule fille 2 noyaux n en fin danaphase I n b n b 1 re division de miose sparation des chrs homologues cellule uf 2n en fin de prophase I gnotype n b n b Formation des asques 2/2/2/2 b b n n crossing-over en prophase I chiasma n n b b cellule uf 2n en dbut de prophase I gnotype Origine identique au cas prcdent
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  • Gntique des haplodes : ex. Sordaria macrospora MCANISME DE CROSSING-OVER
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  • Le brassage intrachromosomique chez les diplodes CONDITIONS INITIALES : Se droule en prophase I de miose Ncessite au moins deux gnes (ex. A et B) Les deux gnes doivent tre localiss sur la mme paire de chromosomes homologues Une seule paire de gnes homologues est ncessaire Le mcanisme impliqu est le crossing-over
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  • Le brassage intrachromosomique chez les diplodes aa bb AA BB A A BB a a b b AA BB aa b b 1 er cas : crossing-over inefficace 2 me cas : crossing-over efficace Dbut prophase I chiasmas
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  • Le brassage intrachromosomique chez les diplodes aa b AA BbB 1 er cas :2 me cas : 2 chromatides recombines chromatide parentale Fin prophase I aa bb AA BB Les 4 chromatides restent de type parental
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  • Le brassage intrachromosomique chez les diplodes aa Bb AA Bb A B A b aa bB Tlophase I Tlophase II Gamtes AA BB aa bb A BB A aa bb
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  • Le brassage intrachromosomique chez les diplodes INTERPRETATION : Dans le premier cas, la cellule mre produit 4 gamtes,tous de type parental, identiques 2 2, de gnotypes (AB) et (ab). Dans le deuxime cas, la cellule mre produit 4 types de gamtes quiprobables (2 parentaux + 2 recombins) de gnotypes (AB), (ab), (Ab), (aB). En combinant les deux cas, on obtient forcment plus de gamtes parentaux que de gamtes recombins. Ces proportions dsquilibres doivent se retrouver lors dun test-cross.
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  • Le brassage interchromosomique chez les diplodes CONDITIONS INITIALES : Se droule en anaphase I de miose Ncessite au moins deux gnes (ex. C et D) Les deux gnes doivent tre localiss sur deux paires diffrentes de chromosomes homologues Un seul gne est ncessaire par paire de chrs Le mcanisme impliqu est la rpartition alatoire des chromosomes et de chaque paire dhomologues en A I
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  • Le brassage interchromosomique chez les diplodes cc CC dd DDDD dd CC cc cc CC DD dd Dbut prophase I Mtaphase I 1 re possibilit darrangement des chromosomes 2 me possibilit darrangement des chromosomes
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  • Le brassage interchromosomique chez les diplodes d d C C c c D D d d C C c c D D CC DD cc dd cc DD dd CC Anaphase I Tlophase I Sparation des chromosomes de chaque paire dhomologues 2 cellules filles n chromosomes
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  • Le brassage interchromosomique chez les diplodes Tlophase II C D C D c d c d c D c D C d C d 2 gamtes (CD) et 2 gamtes (cd)2 gamtes (cD) et 2 gamtes (Cd) INTERPRETATION : toujours 4 types de gamtes quiprobables
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  • Effet de la fcondation chez les diplodes ABAbaBab AB Ab aB ab On ralise un croisement de deux individus [AB] [AB] [AB] [AB] [AB] [AB] [AB] [AB] [AB] [AB] [Ab] [Ab] [Ab] [aB] [aB] [aB] [ab]
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  • Effet de la fcondation chez les diplodes INTERPRETATION : Chez les parents slectionns dans cet exemple, il nexiste quun seul phnotype et quun seul gnotype A la gnration suivante on trouve : 4 phnotypes diffrents 9 gnotypes diffrents Donc : la fcondation amplifie les brassages raliss en miose