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La reproduction sexuée et les étapes de la méiose
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Introduction :
Chaque individu issu d’une reproduction sexuée est unique. Les membres d’une même famille se ressemblent sans pour autant être identiques.
Ce cours permettra de voir comment la reproduction sexuée peut permettre la stabilité d’une espèce, et détaillera les étapes de la méiose.
Rappels
L’information génétique est portée par des structures appelées chromosomes. Le nombre de ces chromosomes est le même pour une espèce donnée. Ce bagage chromosomique est appelé caryotype.
Le caryotype de l’espèce humaine comprend 23 paires de chromosomes soit 46 chromosomes au total.
Les chromosomes sont organisés par paires, on les appelle des chromosomes homologues. Ils sont composés de 2 chromatides chacun.
Ces chromosomes sont principalement composés d’ADN. En fait, un chromosome est de l’ADN qui s’est condensé, ou pelotonné.
Chaque chromosome contient plusieurs informations génétiques qui déterminent les caractères spécifiques observables propres à chaque espèce. Ces informations sont portées par des gènes, par exemple le gène des cheveux. Les gènes ont la même position sur chaque chromosome homologue.
Toutefois, au sein de la même espèce, on peut observer des variations de ces caractères spécifiques chez les individus. Il existe par exemple des variations propres à chaque individu pour le gène des cheveux : cheveux blonds, bruns, frisés ou raides.
Ces variations sont dues à l’existence de plusieurs versions de chaque gène. Ces versions sont appelées allèles. Il peut exister des allèles dominants, qui s’expriment aux dépens d’autres allèles, les allèles récessifs, ou encore des allèles co-dominants.
Reproduction sexuée et stabilité de l’espèce
Chaque individu d’une même espèce présente le même caryotype, on dit qu’il est caractéristique de l’espèce. Le maintien de ce caryotype au cours des générations est dû à deux mécanismes de la reproduction sexuée : la méiose et la fécondation.
La reproduction sexuée permet la formation d’un nouvel individu à partir de deux individus sexuellement différents qui vont transmettre une partie de leur patrimoine génétique. Elle implique des cellules reproductrices, appelées aussi les gamètes, c’est-à-dire les ovules pour les gamètes femelles et les spermatozoïdes pour les gamètes mâles.
La fusion des 2 gamètes au cours de la fécondation va former une cellule-œuf, appelée aussi zygote, à l’origine d’un nouvel individu.
Zygote :
Cellule-oeuf à l’origine d’un nouvel individu.
Dans toutes les cellules somatiques humaines on trouve 23 paires de chromosomes homologues, soit 46 chromosomes au total.
La réduction du nombre de chromosomes pour la formation des gamètes est une étape essentielle de la reproduction sexuée qui permet la stabilité du caryotype de l’espèce. Cette étape qui permet de passer de cellules diploïdes à 2n chromosomes à des cellules haploïdes à n chromosomes est appelée méiose.
Comme le montre le schéma suivant, la reproduction sexuée est caractérisée par l’alternance d’une phase haploïde, représentée en jaune, correspondant à la production de gamètes grâce à la méiose, et d’une phase diploïde dominante, représentée en violet, qui est rétablie lors de la fécondation.
La reproduction sexuée
Les étapes de la méiose
La méiose est donc le passage d’une phase diploïde à une phase haploïde grâce à une réduction chromosomique. Elle permet la formation de gamètes à 23 chromosomes. La méiose est en fait une succession de deux divisions cellulaires.
Avant la première division, il y a une réplication d’ADN, chaque chromosome comprend alors 2 chromatides identiques. Ce doublement d’ADN va permettre à chaque cellule fille d’avoir le même bagage chromosomique.
Ces divisions peuvent aussi être traduites en termes de quantité d’ADN comme le montre le schéma suivant :
Conclusion :
La méiose est donc une succession de deux divisions avec réplication de l’ADN avant la première division seulement. Elle permet d’obtenir 4 cellules filles haploïdes à partir d’une cellule mère diploïde. Ces cellules sont à l’origine des gamètes.