Reproduction sexuée et diversité génétique - Sujet SVT Type 1

Sous forme d'un exposé clair, organisé et illustré, expliquez les mécanismes créateurs de diversité génétique au cours de la reproduction sexuée.

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Reproduction sexuée et diversité génétique.
Sous forme d'un exposé clair, organisé et illustré, expliquez les
mécanismes créateurs de diversité génétique au cours de la reproduction
sexuée.
NB : les mutations ne sont pas à considérer comme des mécanismes de la
reproduction sexuée. On limitera les illustrations aux phases essentielles. Tous les êtres vivants d'une même espèce possèdent le même nombre de
chromosomes, et les mêmes gènes bien que les informations qu'ils
transmettent soient différentes. Au niveau de l'espèce on peut observer une
stabilité, mais au niveau de l'individu, on observe une grande diversité.
Effectivement, aucun individu n'est phénotypiquement, donc génotypiquement
identique, même les frères et s?urs ne sont pas identiques : la différence
se fait donc lors de la transmission des gènes à une nouvelle génération,
c'est la reproduction sexuée. Les deux mécanismes de la reproduction sexuée
permettant de faire du différent sont la méiose et la fécondation. Nous
nous demanderons comment ces deux mécanismes permettent la diversité
génétique ? Pour cela, nous étudierons le fonctionnement et les phénomènes
présents dus à la méiose, puis le rôle de la fécondation dans la diversité
génétique. I- La méiose : création de nombreuses gamètes haploïdes grâce au
brassage interchromosomique et intrachromosomique. A) Fonctionnement et rôle de la méiose. Chez l'espèce humaine, la diploïdie domine : les chromosomes sont
donc par paires (2n=46). La méiose, qui permet de passer de la phase
diploïde à la phase haploïde, est le processus qui permet de passer d'une
cellule à 2n chromosomes à quatre cellules à n chromosomes. La méiose est
indispensable pour que la fécondation puisse avoir lieu.
La méiose se déroule en deux divisions bien distinctes :
- la 1ère division qui est dite réductionnelle, elle permet de
transformer une cellule à 2n chromosomes en deux cellules à n
chromosomes. Dans cette division, on remarque les brassages
intra et inter chromosomiques.
- La deuxième division qui est dite équationnelle, elle permet de
transformer deux cellules à n chromosomes en quatre cellules à
n chromosomes.
Les brassages inter et intra chromosomiques de la division 1 permettent la
diversité génétique lors de la méiose. B) Le brassage intrachromosomique. Le brassage intrachromosomique, aussi appelé crossing-over a lieu
lors de la première division de la méiose, en prophase I. Ce phénomène a
lieu lors de l'appariement des chromosomes homologues. On peut remarquer
des croisements entre les deux chromosomes appelés Chiasma, où des morceaux
de chromatides peuvent être échangés : c'est un crossing-over. Par
conséquent, au lieu d'avoir deux possibilités uniquement, il y en aura
quatre. Le crossing-over multiplie les possibilités des gamètes de la
cellule ?uf. Le brassage intrachromosomique permet donc d'obtenir de nombreuses
possibilités d'avoir des gamètes différents. Plus le nombre de chromosomes
et de gènes dans la cellule est important, plus le nombre de possibilités
d'obtenir des gènes différents est grand. C) le brassage interchromosomique. Le brassage interchromosomique a lieu lors de la première division de
la méiose, en anaphase I. En effet, en Anaphase I, après s'être disposés au
hasard sur l'équateur du fuseau de division, les deux chromosomes de chaque
paire (ainsi que les allèles des gènes) se séparent au hasard, c'est la
disjonction. Cette séparation a lieu sur des chromosomes ayant subi un
crossing-over en prophase I, ou non. Sans crossing-over, on obtient quatre gamètes différents (à partir d'une
cellule à 2n=4). Dans l'espèce humaine (2n=46) il y a 2? possibilités
d'obtenir des gamètes différents, soit 2^23 ce qui représente environ 8
millions de gamètes différents. De plus, s'il y a eu crossing-over en
prophase I, le nombre de possibilité est encore plus important.
[pic] La méiose grâce à son double brassage est bien un mécanisme de la
reproduction sexuée qui contribue à la diversité génétique.
II- La fécondation : accroissement du nombre de possibilités.
A) fonctionnement et rôle. La fécondation suit la méiose, elle permet grâce à la caryogamie la mise en
commun des n chromosomes de chaque gamète et rétablit donc l'état diploïde.
La rencontre des gamètes se faisant au hasard, chaque type de gamète mâle
est susceptible de s'unir à chacun des types de gamètes femelles. Parmi les
8,3 milliards de spermatozoïdes différents et les 8,3 milliards d'ovules
différents, seuls deux pris au hasard vont se rencontrer. Il y a donc 70
milliards de cellules ?uf possibles, ce qui permet d'expliquer que chacun
d'entre nous est unique. [pic]
B) l'espèce humaine, tous différents.
La fécondation ayant lieu après la méiose, elle résulte de la combinaison
de gamètes génétiquement très différents car ils ont pu subir un crossing-
over et un brassage interchromosomique. Chez l'Homme, le brassage
intrachromosomique multiplie les possibilités des gamètes de la cellule
?uf. Ensuite, le brassage interchromosomique permet de créer environ 8
millions de gamètes différents. Et enfin la fécondation permet de créer une
cellule ?uf parmi 70 milliards possibles. Ces chiffres sont aléatoires,
selon si les gametes ont subit un brassage intra et/ou interchromosomique,
ou non.
La méiose et la fécondation sont les deux mécanismes responsables de
la diversité génétique au cour de la reproduction sexuée. Grâce au brassage
intrachromosomique et au brassage interchromosomique, puis à la
fécondation, le nombre de cellules ?uf possible est extrêmement élevé :
chaque individu est donc différent. La possibilité d'avoir deux enfants
identiques est donc très faible, quasi impossible. De plus, les mutations
sont aussi source de diversité génétique.
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