La Formule Chromosomique D'une génération à L'autre Chez Une Espèce Diploïde

Restitution organisée de connaissances

Sujet : en vous appuyant sur un exemple de cycle biologique, montrez comment est assuré le maintien de la formule chromosomique d'une génération à l'autre chez une espèce diploïde.

Introduction

Les différents individus d'une même espèce possèdent chacun des caractères propres qui peuvent varier de manière importante. Malgré ce polymorphisme, il existe une unicité au sein de chaque espèce, laquelle est en effet caractérisée par sa formule chromosomique. Chez les espèces diploïdes par exemple, les chromosomes sont appariés par paire d'homologues dans chaque cellule (2n chromosomes), à l'exception des gamètes qui sont haploïdes (n chromosomes). La stabilité de l'espèce est marquée par le maintien du caryotype au cours des générations successives.

Quels mécanismes permettent d'assurer la stabilité du caryotype de générations en générations?

Nous étudierons le cycle biologique d'une espèce diploïde, puis nous verrons que le maintien de la formule chromosomique est permis par la méiose et la fécondation, deux mécanismes fondamentaux et indissociables de la reproduction sexuée.

I- Le cycle biologique d'une espèce diploïde

Les espèces diploïdes possèdent, dans chacune de leurs cellules somatiques, des chromosomes en double exemplaire, groupés par paires d'homologues. Le schéma ci-dessous montre le cycle biologique d'une espèce de formule chromosomique 2n=6. Le cycle de reproduction sexuée présente une alternance d'une phase diploïde (cellules à 2n chromosomes) et haploïde (cellules à n chromosomes). Chez une espèce diploïde, c'est la phase diploïde qui est prédominante : seules les gamètes sont à l'état haploïde.

La méiose assure le passage d'un état diploïde à un état haploïde. Puis, c'est l'union de deux gamètes haploïdes, lors de la fécondation, qui permet de rétablir la diploïdie. Ainsi, méiose et fécondation sont deux processus complémentaires qui permettent d'assurer la stabilité du caryotype.

II- La méiose et la production de cellules haploïdes

La méiose consiste en une succession de divisions cellulaires indissociables, précédées d'une seule réplication d'ADN. Elle donne naissance à des cellules haploïdes à n chromosomes, à partir de cellules diploïdes à 2n chromosomes.

La cellule mère entrant en méiose contient 2n chromosomes possédant chacun deux chromatides identiques.

Cellule mère à 2n=6 chromosomes

La première division de la méiose est dite réductionnelle : elle aboutit à la formation de deux cellules à n chromosomes, possédant chacun 2 chromatides. La prophase I est marquée par l'appariement des chromosomes homologues. Les bivalents ainsi formés se disposent selon le plan équatorial de la cellule lors de la métaphase I.

Métaphase I

En anaphase I, il y a dissociation des bivalents et chacun des homologues, toujours

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