Génétique

V- la transmission de l’information génétique au cours des générations Activité : La formation des gamètes lors de la méiose et la fécondation

Le père et la mère ont tous les deux 46 chromosomes. Ils ont un enfant qui a 46 chromosomes.

Problème : On cherche à comprendre comment le nombre de chromosome est conservé et comment l’information génétique est transmise des parents aux enfants, au cours des générations. Pour cela, on se pose les questions suivantes :

1) Comment les chromosomes sont-ils répartis lors de la formation des cellules reproductrices (gamètes).

2) Comment le nombre de chromosomes est-il rétabli lors de la fécondation.

Document 2 : Caryotypes des gamètes chez l’être humain.

Question1 : Combien y a-t-il de chromosomes dans un gamète d’un home ? Combien y en at-il dans celui d’une femme ? Il n’y a que 23 chromosomes dans chaque gamète alors que dans les autres cellules, il y en a 46 (23 paires).

Question 2 : Emettre des hypothèses pour répondre aux questions du problème

Je suppose que les chromosomes de chaque paire sont répartis un dans chaque gamète.

Je suppose que tous les chromosomes seront présents en un seul exemplaire dans chaque gamète.

Je suppose que, dans un gamète, tous les gènes sont présents mais pas tous les allèles.

Première partie : La méiose

Question 3 : Ecrire la définition du mot méiose. De combien de divisions cellulaires est-elle composée ? La méiose est constituée de deux divisions cellulaires successives qui donneront naissance aux gamètes. A l'issue de la méiose le nombre de chromosomes par cellule est réduit de moitié.

On peut observer, au microscope, dans les organes reproducteurs mâles ou femelles, la formation des gamètes :

Document 3 : Photographies non ordonnées de cellules à l’origine de grains de pollen dans une anthère

(organe male) de lys (X1200)

Question 4 : Mettre les images ci-dessus dans l’ordre après avoir visionné les animations suivantes :

- https://youtu.be/MDkd9Kyhf4M

- https://youtu.be/fphsnxhNVZk

Ordre d’images : A – K – H – B – D – E – I -G

A – K – H – B – D : Première division

– E – I –G : deuxième division

Document 4 : Courbe représentant la variation de la quantité d’ADN par cellule en fonction du temps au cours de la formation des gamètes. La méiose est la succession de deux divisions cellulaires précédée comme toute division d'un doublement de la quantité d'ADN (réplication). Dans son schéma général, la méiose produit quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule diploïde.

Question 5 : schématiser, sur la courbe, de façon simple, les chromosomes correspondant aux différentes étapes de la formation des gamètes.

Question 6 : En vous aidant de ces documents, compléter le schéma explicatif de la répartition des chromosomes au début et à la fin de la méiose pour une cellule à 2 paires de chromosomes, l’une des deux paires est une paire de chromosomes sexuels.

Sachant que dans une même paire, un chromosome ne contient pas forcément les mêmes allèles que l’autre, on utilisera, alors, une couleur différente pour chaque chromosome de la paire. Dessiner l’ensemble des gamètes possibles (les répartitions possibles de chromosomes).

Question 6 (cont) : Combien y a-t-il de gamètes différentes possible à partir d’une cellule de 2 paires de chromosomes ? Il y a 4 possibilités d’ovules différentes et 4 possibilités de spermatozoïdes différents ; soit deux types de méioses.

Calculer combien peut-il y avoir de gamètes possibles à partir d’une cellule à 23 paires de chromosomes (écrire le calcul et la justification).

Deux paires 2 cellules x2  23 paires  2 cellules x2 x2 x2 x2………23 x = 223 = 8388608 gamètes possibles pour chaque individu.

Pour un seul individu, on peut dire qu’il y a une grande diversité de gamètes possibles.

Deuxième partie : La fécondation

Question 7 : A partir de l’exemple précédent, une cellules à deux

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