Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique

Pages: 5 (1143 mots) Publié le: 8 mars 2014
Chaque individu est génétiquement unique. Ses gènes sont répartis le long de chromosomes contenus dans le noyau. Des mutations peuvent conduire à l'apparition de différentes versions des gènes : les allèles. Un individu diploïde possède deux copies de chaque gène, qui peuvent être des allèles identiques ou différents. Les différents brassages au cours de la reproduction sexuée explique en partiela diversité génétique des individus.
1. Un organisme diploïde a la possibilité de produire une multitude de gamètes haploïdes génétiquement différents
La reproduction sexuée d'organismes diploïdes implique la formation de gamètes haploïdes (cellules reproductrices), contenant chacun la moitié de l'information génétique de l'individu qui les produit. L'être humain, comme tout organisme eucaryotediploïde, possède dans chacune de ses cellules deux copies de chaque gène : un allèle paternel et un allèle maternel. Chaque individu (hormis les jumeaux « vrais » dits monozygotes) est unique par la combinaison de ses allèles, mais contient le nombre de chromosomes spécifique à son espèce. Cela est dû à un brassage des allèles lors de la formation des gamètes et à une recombinaison deschromosomes lors de la méiose.
La division cellulaire est précédée par une copie à l'identique du matériel génétique (réplication de l'ADN). Chaque chromosome passe alors d'une chromatide à deux chromatides sœurs.
Variation de la quantité de matériel chromosomique lors de la méiose

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La méiose est une double division cellulaire.
La première division de méiose se déroule en plusieurs étapes.Au cours de la prophase I, les chromosomes se condensent, puis les chromosomes homologues (de la même paire) se disposent côte à côte (ils s'apparient). En métaphase I (3) : les chromosomes se disposent sur le plan équatorial de la cellule. Chaque chromosome à 2 chromatides d'une paire d'homologues, migre de façon aléatoire vers l'un des pôles de la cellule, lors de l'anaphase I : les chromosomesd'origines paternelle ou maternelle se répartissent au hasard. C'est le brassage interchromosomique. À la télophase I, deux cellules contenant la moitié de l'information génétique (un chromosome de chaque paire) sont formées (4).
Répartition des chromosomes homologues au hasard au cours de la première division de méiose.

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Les deux cellules vont alors subir la seconde division de méiose,qui ressemble à une mitose. Au cours de la méiose, une cellule donnera donc quatre cellules différentes, contenant la moitié de l'information génétique initiale (soit une copie de chaque gène).
Les chromosomes homologues sont si étroitement accolés lors de la première division de méiose que des échanges peuvent se produire entre chromatides : c'est le brassage intrachromosomique.
Au hasard(mais au niveau de zones préférentielles dites hot spot), les chromatides chevauchantes se coupent, puis le bras coupé se ressoude avec l'autre chromatide. C'est le crossing-over.
Le brassage intrachromosomique

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Ainsi, à partir d'une cellule mère de gamètes mâles, on obtient quatre spermatozoïdes génétiquement différents. Pour les gamètes femelles, les divisions sont inégales, seule unecellule garde tout le cytoplasme à chaque fois ; l'autre (le globule polaire) ne contient que des chromosomes et va dégénérer. Si dans les gamètes mâles, la méiose est achevée, pour les gamètes femelles, la méiose est arrêtée en cours de processus et s'achèvera après la fécondation (jusqu'à la fécondation, on parle alors d'ovocyte et non d'ovule).
Des anomalies peuvent toutefois survenir au coursde la méiose : lors des crossing-over, des morceaux de chromatides peuvent être échangés de façon inégale : les gamètes qui résultent de ces divisions peuvent soit ne plus porter certains gènes (on parle de délétion de gènes), soit les avoir en deux copies (on parle de duplication de gènes).
Si la fécondation implique un gamète portant ces anomalies, l'embryon, voire l'individu, peut ne pas...
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