Svt Terminale

2.3 : la reproduction de Sordaria est une reproduction sexuée car la formation d’un nouveau filament s’effectue à partir de 2 filaments parents : elle nécessite la fusion de 2 cellules et donc d’une fécondation

2.4 : La croissance des filaments à partir d’une spore maintient constant le stock chromosomique puisqu’elle s ‘effectue par mitoses successives à partir de la spore.

La rencontre de deux filaments aboutit nécessairement au doublement du stock chromosomique des cellules qui fusionnent. Il doit donc y avoir réduction du nombre de chromosome lors de la formation des spores, selon des modalités qui restent à étudier.

Schéma : cycle de développement de Sordaria.

Dans les 2 cycles de développement, il y a alternance d’une phase diploïde et d’une phase haploïde. Le passage de la phase diploïde à la phase haploïde est assurée par la méiose. La Fécondation rétablit la diploïdie en réunissant 2 cellules haploïdes.

B./ Le comportement des chromosomes lors de la méiose et de la fécondation.

1) La méiose, passage de l’état diploïde à l’état haploïde.

Film : la méiose de Jeulin + schémas à compléter (avec 2n=6)

Comment la méiose assure-t-elle ce passage ?

p.124-125-122-123-121 p.112-113

La méiose peut s’observer dans les gonades, dans les étamines des plantes à fleur

Doc.1 p.112 2n=14

la photo a est une prophase de 1° division de méiose (zygotène, pachytène), chaque chromosome se présente sous l’aspect de 2 filaments fins et longs. On a individualisation des chromosomes : l’ADN se condense

Photo b, les chromosomes sont totalement condensés, ces chromosomes sont alignés à l’équateur de la cellule et l’on peut compter 7 ensembles : c’est une métaphase.

Donc en prophase I, les chromosomes homologues s’entrelacent, formant des bivalents (tétrades de chromatides). En métaphase I, les bivalents se positionnent sur le plan équatorial.

Photo c, on observe 5 cellules dans lesquelles il y a séparation des chromosomes en 2 lots migrant à chaque pôle : c’est l’anaphase.

en anaphase I, pour chaque paire de chromosomes, il y a disjonction (séparation) des chromosomes homologues : un chromosome migre vers l’un des pôles de la cellule, tandis que l’autre migre vers le pôle opposé, on assiste à un désappariement des chromosomes homologues. Le sens de migration polaire est aléatoire, mais 2 chromosomes ne peuvent migrer vers le même pôle (sauf accident). A ce moment les chromosomes sont toujours à 2 chromatides.

Télophase I : elle est réduite et ne présente pas de décondensation des chromosomes, ni réapparition de l’enveloppe nucléaire et l’on obtient 2 cellules filles haploïdes.

Photo d, il y a 2 cellules dans chaque enveloppe. Chacune de ces cellules est à nouveau en division et présente le stade caractéristique d’une métaphase II.

Photo e, chaque cellule est en anaphase II. Dans chaque enveloppe, il y a donc eu 2 divisions successives et formation de quatre lots chromosomiques constitutifs de quatre cellules.

Q3 p.113 : le doublement progressif de la quantité d’ADN est dû à une réplication de l’ADN. La première diminution de la quantité d’ADN est liée à la première division de la méiose : on passe de 2n chromosomes dupliqués à n chromosomes dupliqués, il y a donc deux fois moins d’ADN. la seconde division de la quantité d’ADN correspond à la seconde division de la méiose : on passe de n chromosomes dupliqués (doubles à 2 chromatides) à n chromosomes non dupliqués (simples, à une chromatide).

Schémas complétés.

La première division de méiose est appelée division réductionnelle (elle réduit le nombre de chromosomes).

La seconde division de méiose est appelée division équationnelle.

Lors de la méiose, on passe donc de 1 cellule diploïde à 4 cellules haploïdes.

Exemple : lors de la spermatogenèse, la cellule germinale donne 4 spermatozoïdes. Chez Sordaria, la cellule œuf donne 4 ascospores.

Schéma p.121.

2) La fécondation : passage de l’état haploïde à l’état diploïde.

Comment la fécondation assure-t-elle ce passage ?

Doc. Fécondation + p.114-115

q1) l’ovule ou ovocyte est une grosse cellule à l’intérieur de laquelle pénètre le spermatozoïde, cellule beaucoup plus petite et mobile.

Un seul spermatozoïde parvient à l’intérieur de l’ovule.

il ne reste finalement du spermatozoïde que son noyau qui gonfle et devient très comparable à celui de l’ovule.

les deux noyaux se rapprochent et finissent par fusionner.

Q2) le bagage chromosomique de la cellule œuf se constitue par mélange des n chromosomes paternels apportés par le noyau du spermatozoïde avec les n chromosomes maternels présents dans l’ovule. Il est ensuite transmis intégralement aux cellules embryonnaires par les processus de duplication de l’ADN et de la mitose.

Q3) Le phénomène observé chez Sordaria est bien une fécondation car les noyaux de 2 cellules fusionnent et forment une cellule œuf.

Conclusion : la méiose et la fécondation sont 2 processus qui se compensent au cours du cycle de développement : la méiose permet le passage de la phase diploïde à la phase haploïde, la fécondation rétablit la diploïdie.

3) Perturbation dans la transmission du nombre de chromosomes

But : retrouver les causes de la présence d’un chromosome surnuméraire.

P.116-117

Q1) la trisomie 21 est due à la non disjonction de la paire de chromosome 21 au cours de l’anaphase I ce qui est à l’origine de gamètes porteurs de 2 chromosomes 21.

Après fécondation, la cellule œuf est donc porteuse d’une trisomie 21. Mais, il est également possible qu’une anomalie intervienne au cours de l’anaphase de deuxième division de méiose : il est possible que les 2 chromatides du chromosome 21 ne se séparent pas dans les deux cellules filles mais restent toutes les deux dans l’une d’entre-elles. On a alors un gamète comportant 2 chromosomes 21. le cas le plus fréquent est la non disjonction au cours de la première division de méiose.

q2) Syndrome de Turner : monosomie X, c’est à dire non disjonction de la paire de chromosomes sexuels au cours de la méiose, ce qui est à l’origine de 2 chromosomes sexuels dans un gamète et aucun dans l’autre.

Ovule normal et spz sans chromosome sexuel donne monosomie X

Ovule sans chromosome sexuel avec spz normal donne monosomie X.

q3) non disjonction ensemble des chromosomes.

Conclusion : il existe des perturbations susceptibles d’intervenir lors de la méiose :

• non disjonction d’une paire de chromosomes homologues ce qui causer des monosomies ou des trisomies de l’un des trois type de chromosomes. Un grand nombre de ces anomalies n’est pas viable, les autres se traduisent par des troubles importants.

• Non disjonction de l’ensemble des chromosomes, ce qui est à l’origine de triploïdie par exemple.

• Perturbation au cours de la fécondation : fécondation d’un ovule par 2 spz en même temps, ce qui entraîne des cellules œuf triploïdes, ce qui n’est pas viable.

Schéma p.85 Belin.

Bilan : p.120.121

Tout organisme réalisant une procréation sexuée présente au cours de son cycle de développement, une alternance de phase haploïde et d’une phase diploïde. Au cours des générations successives, méiose et fécondation assurent le maintien du caryotype de l’espèce.

Chez les diploïdes la méiose est associée à la production de gamètes haploïdes (ovules et spz).

Chez les haploïdes, la méiose est dissociée de la gamétogenèse, elle a lieu dans le zygote et conduit à la production de spores haploïdes (cellules de dissémination).

Un mauvais déroulement de la méiose (non disjonction en 1° ou 2° division de méiose) peut conduire à une répartition anormale des chromosomes dans les gamètes (ex : trisomie 21)

Malgré la stabilité de l’espèce, l’individu est unique dans une espèce donnée. Comment cela est-il possible ?

II./ L’unicité de l’individu.

Pb