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Partie 1  : Génétique, diversification des êtres vivants, évolution (6 semaines)

Partie 1  : Génétique, diversification des êtres vivants, évolution (6 semaines). chapitre1. LA DIVERSIFICATION DES GENOMES PAR LES BRASSAGES GENETIQUES. individus d’une même fratrie. tous différents bien qu’ils possèdent des allèles des gènes déjà présents chez leurs parents.

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Partie 1  : Génétique, diversification des êtres vivants, évolution (6 semaines)

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Presentation Transcript

  1. Partie 1 : Génétique, diversification des êtres vivants, évolution (6 semaines) chapitre1 LA DIVERSIFICATION DES GENOMES PAR LES BRASSAGES GENETIQUES

  2. individus d’une même fratrie tous différents bien qu’ils possèdent des allèles des gènes déjà présents chez leurs parents ils possèdent un assortiment allélique qui leur est propre, formant ainsi des combinaisons alléliques différentes d’un enfant à l’autre

  3. I- La méiose, processus de la reproduction sexuée, et stabilité du caryotype Caryotypes de cellules humaines n= 23 chromosomes Cellule haploïde 2n= 46 chromosomes (23 paires) Cellule diploïde

  4. Deux types de cellules dans l’organisme Cellules du corps = cellulessomatiques Cellules sexuelles = cellules germinales Dans testicules Dans ovaires

  5. I- La méiose, processus de la reproduction sexuée, et stabilité du caryotype Caryotype cellule somatique humaine Caryotype cellule germinale humaine

  6. A-Stabilité du caryotype de l’espèce au cours du CYCLE DE DEVELOPPEMENT

  7. CYCLE DE DEVELOPPEMENT DE L’HOMME 2n=46 K 2n=46 K 2n=46 K 2n=46 K n= 23 K n= 23 K 2n=46 K Exemple de cycle diplophasique –organisme diplonte

  8. …………….. Homme Femme …………….

  9. ADULTE Homme Femme CELLULE ŒUF

  10. ADULTE Homme Femme Gamète mâle Gamète femelle CELLULE ŒUF

  11. ADULTE Homme Femme Gamète mâle Gamète femelle CELLULE ŒUF

  12. ADULTE Homme Femme 2n= 46 Gamète mâle Gamète femelle CELLULE ŒUF 2n= 46

  13. ADULTE Homme Femme 2n= 46 Gamète mâle Gamète femelle n= 23 n= 23 CELLULE ŒUF 2n= 46

  14. ADULTE Homme Femme 2n= 46 Gamète mâle Gamète femelle n= 23 n= 23 CELLULE ŒUF 2n= 46

  15. ADULTE Homme Femme 2n= 46 Gamète mâle Gamète femelle n= 23 n= 23 CELLULE ŒUF 2n= 46

  16. ADULTE Homme Femme 2n= 46 Gamète mâle Gamète femelle n= 23 n= 23 CELLULE ŒUF 2n= 46

  17. ADULTE Homme Femme 2n= 46 MEIOSE Gamète mâle Gamète femelle n= 23 n= 23 FECONDATION CELLULE ŒUF 2n= 46

  18. Le cycle de développement de l’homme ADULTE Homme Femme 2n= 46 MEIOSE Gamète mâle Gamète femelle n= 23 n= 23 FECONDATION CELLULE ŒUF 2n= 46

  19. Le cycle de développement de l’Homme phase diploïde (2n) phase haploïde (n) mécanisme modifiant la formule chromosomique ADULTE Homme ADULTE Femme 2n= 46 2n= 46 MEIOSE Gamète femelle Gamète mâle n= 23 n= 23 FECONDATION CELLULE ŒUF 2n= 46

  20. Le cycle de développement de l’Homme phase diploïde (2n) phase haploïde (n) mécanisme modifiant la formule chromosomique ADULTE Homme ADULTE Femme 2n= 46 2n= 46 MEIOSE Gamète femelle Gamète mâle n= 23 n= 23 FECONDATION MITOSES CELLULE ŒUF 2n= 46

  21. Rappel: la mitose, une division conforme permettant la multiplication cellulaire sans modification de la ploïdie cellulaire La mitose est séparée arbitrairement en quatre phases : prophase métaphase anaphase télophase

  22. B- Les mécanismes de la méiose établissant l’haploïdie des gamètes

  23. LA PREMIERE DIVISION DE MEIOSE (étamines de LYS) Séparation des chromosomes homologues de chaque tétrade migrant vers un pôle opposé de la cellule, de manière synchrone pour toutes les tétrades. Formation de deux lots haploïdes de chromosomes doubles Décondensation des chromosomes (retour sous forme de chromatine). Partage du cytoplasme en deux. Obtention de deux cellules filles à n chromosomes bichromatidiens. =division réductionnelle Appariement des 2n chromosomes homologues Chaque chromosome étant bichromatidien. Formation de n tétrades ou un bivalent s ( pour 2 homologues) Chaque chromosome homologue de la tétrade se place de part et d’autre du plan équatorial

  24. LA DEUXIEME DIVISION DE MEIOSE Regroupement des chromosomes au centre de chaque cellule fille. Le centromère de chaque chromosome double se place dans le plan équatorial, les deux chromatides de part et d’autre du plan équatorial . Obtention de quatre cellules filles à n chromosomes simples =? 4 grains de pollen Séparation des deux chromatides de chaque chromosome double migrant vers un pôle opposé de la cellule. Formation de deux lots à n chromosomes simple aux pôles. Prophase II très courte Maintien du nombre de chromosome= division équationnelle

  25. Première division de méiose: • séparation des chromosomes de chaque paire • obtention de deux cellules haploïdes

  26. Deuxième division de méiose: • Division non précédée de la réplication de l’ADN • Séparation des chromatides de chaque chromosome • Obtention de 4 cellules haploïdes dont les chromosomes ont une chromatide

  27. Evolution de la quantité d’ADN (par lot de chromosomes) et du nombre de chromosomes en fonction du moment du cycle de développement  Chez un organisme à phase diploïde dominante [ADN]/lot de chromosomes nombre de chromosomes 4C 2n 2C n C D1 D2 Gamète immature Gamète mature Cellule mère des gamètes méiose Chromosome simple= monochromatidien Chromosome double = bichromatidien

  28. II Méiose et diversité des gamètes • A) première division de méiose et brassage interchromosomique Chromosome homologue de part et d’autre du plan équatorial

  29. II Méiose et diversité des gamètes B) Prophase I de méiose et remaniement intrachromosomique

  30. II Méiose et diversité des gamètes A) Prophase I de méiose et remaniement intrachromosomique

  31. II Méiose et diversité des gamètes

  32. II Méiose et diversité des gamètes estimation de la diversité génétique des gamètes chez l’homme,

  33. III Brassage génétique lors de la fécondation Globule polaire Gamète femelle immature et spermatozoïdes (ovocyte bloqué en première division de méiose) Gamète femelle immature (ovocyte bloqué en deuxième division de méiose) 2 Globules polaires Caryogamie dans la future cellule oeuf Embryon à 2 cellules

  34. Evolution de la quantité d’ADN (par lot de chromosomes) et du nombre de chromosomes en fonction du moment du cycle de développement  Chez un organisme à phase diploïde dominante [ADN]/lot de chromosomes nombre de chromosomes 4C 2n 2C n C D1 D2 Gamète immature Gamète mature Cellule oeuf Cellule mère des gamètes méiose Fécondation

  35. III Brassage génétique lors de la fécondation Construction d’un échiquier de croisement

  36. ECHIQUIER DE CROISEMENT pour la F2 Parents F1 de même phénotype [A P] etdouble hétérozygote de manière identique pour les deux gènes AP a p

  37. La plus fréquente anomalie du brassage interchromosomique au niveau des autosomes: la trisomie 21 Famille de trois enfants dont l’un atteint de trisomie 21 Retrouvez le phénotype morphologique caractérisant les traits de la trisomie 21.

  38. Anomalies de la répartition du matériel génétique lors du brassage interchromosomique

  39. Chr B Chr A D = Duplication M = Mutation M M D M D Famille Multigénique Protéines pouvant avoir des fonctions différentes M D Duplications Mutations de gènes M

  40. La famille multigénique des gènes homéotiques chez la drosophile Combien de duplications à partir d’un gène ancestral? 8 gènes homéotiques sur le chromosome 3 et un 9ème(gène caudal) sur le chromosome 2

  41. Les gènes homéotiques s’expriment par des protéines qui contrôlent des gènes de structure permettant la formation des organes des segments

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