BC Sciences naturelles 9 chapitre 6

7. Le chapitre 6
La méiose, base de la reproduction sexuée

8. 6.1 La méiose
• La reproduction sexuée nécessite deux parents. Les
descendants sont génétiquement différents entre eux,
de leurs parents et de tout autre membre de la même
espèce. Parfois les différences sont visibles, parfois
elles ne le sont pas.
• La diversité génétique est la variation, ou les
différences génétiques héréditaires dans une espèce.
• Grâce à la combinaison de gènes transmis par ses
parents, un organisme peut être mieux nanti (plus
riche) pour affronter les changements dans son
environnement.

9. • Le rôle des gamètes
– L’information génétique est transmise avec les
chromosomes hérités des parents.
– Tous les organismes possèdent un nombre spécifique
de chromosomes, ce nombre est appelé nombre
diploïde (2n). Alors, une cellule possède deux
ensembles de chromosomes.
– Les humains ont 46 (2 x 23)
– Les êtres humains héritent d’un ensemble de 23
chromosomes de la mère et un du père. Cette
ensemble se nomme nombre haploïde (n). Il se
trouve dans les gamètes.
– Gamète mâle = spermatozoïde
– Gamète femelle = ovule

10. – Dans la fécondation, un spermatozoïde pénètre dans un ovule
et l’information génétique haploïde des gamètes se combine.
– Alors une cellule diploïde, zygote, est formée. Celui-ci se
divise par mitose et un embryon se forme.
zygote
embryon

11. • La méiose: réduction du nombre de chromosomes
– La méiose est le processus de production des gamètes ayant
moitié moins de chromosomes que les cellules du corps, l’ADN
se réplique qu’une seule fois malgré deux divisions cellulaires.
– Au cours de la méiose on observe deux divisions cellulaires
complètes, méiose I et méiose II
– La méiose I:
• Une paire de chromosome correspondants, chromosomes
homologues, s’aligne au centre de la cellule et se sépare pour se
diriger vers les pôles de la cellule pour créer deux cellules filles.

12. – La méiose II:
• Il n’y a pas de réplication d’ADN avant le début de la méiose II.
Elle ressemble à la mitose où les chromatides de chaque
chromosome sont tirées vers des pôles opposés. Les 4 cellules
filles sont haploïdes.

13. – L’enjambement se passe durant la méiose I, des parties de
chromosomes non-sœurs “s’enjambent” et échangent des
segments d’ADN. Il peut y avoir des enjambements multiples
entre deux chromosomes.
– L’assortiment indépendant est un autre événement qui se
déroule durant la méiose I. Les paires de chromosomes
homologues se séparent au centre de la cellule et se déplacent
vers des pôles opposés. Chacune des 23 paires de chromosomes
a deux possibilités pour répartir un chromosome dans les
cellules filles. Cet assortiment explique pourquoi les personnes
sont différentes les unes des autres.

14. – La formation des gamètes
• La formation des gamètes diffère
chez les mâles et les femelles.
• Chez le mâle, quatre cellules où le
cytoplasme et les organites sont
également répartis sont créés à la
fin de la méiose II.
• Chez la femelle, la méiose I
produit deux ovules, mais la
répartition du cytoplasme et des
organites n’est pas égale. Dans la
méiose II, trois des cellules se
décomposeront. Le gros ovule
restant contient la majorité du
cytoplasme et est disponible pour
la fécondation.

15. • Les mutations chromosomiques au cours de la méiose
– D’importants changements dans l’organisation de l’ADN et des
gènes se produisent lorsque des sections de chromosomes sont
perdues, dupliquées ou déplacées à l’intérieur d’un
chromosome ou déplacées vers un autre au cours de la méiose.
– Les mutations chromosomiques peuvent aussi être obtenue à
l’aide des mutagènes, comme des radiations ou des substances
chimiques.
– Exemple: les drosophiles sont utilisées pour étudier l’effet des
mutagènes sur des organismes.
– De nombreuses mutations chromosomiques ne sont pas
transmises d’une génération à l’autre. La progéniture ne se
développe pas, ou elle n’atteint pas l’âge de procréation.

16. • Diagnostiquer les troubles génétiques
– Un caryotype est une arrangement des chromosomes dans une
ordre spécifique.
– Ils sont préparés en coupant et en fixant des chromosomes
prélevés dans les cellules du corps au cours de la mitose. Les
chromosomes homologues sont identifiés et mis en paires selon
leur taille, l’emplacement de leur centromère et la répartition
des bandes.

17. – L’analyse des caryotypes, les généticiens peuvent déterminer
si une mutation chromosomique complète ses produite. Savoir
les chromosomes touchés permet de poser un diagnostic et de
traiter les patients atteints de troubles génétiques ou
syndromes.
• Syndrome: maladie ou un trouble particulier accompagné d’une
série précise de symptômes qui se manifestent ensemble.
– Exemple: Le syndrome de Down
»
»
»
»
»
Caractéristiques faciales typiques
Plus petite taille
Anomalies cardiaque
Maladies comme Alzheimer et la leucémie
95% présence d’un chromosome 21 supplémentaire

19. 6.2 La reproduction sexuée
• En Colombie-Britannique, les oursins violet sont utilisés
pour étudier la reproduction sexuée car leur embryon
est transparent.
– Les scientifiques se demandent comment les différents types
d’oursins vivants près les uns des autres se reproduisent mais
seulement avec leurs espèces. Car les oursins libèrent dans
l’eau des grands nuages de spermatozoïdes ou d’ovules.
– Les gamètes possèdent des protéines précises à leur surface.
Donc il doit y avoir reconnaissance pour que la fécondation se
passe.

20. • La reproduction sexuée
– La reproduction sexuée comprend 3 étapes:
– Accouplement
– Fécondation
– Développement
– L’accouplement:
• C’est le processus amenant les gamètes au même endroit en
même temps.
• Nombreux animaux ont des saisons d’accouplement à certaines
périodes de l’année, car les conditions environnementales seront
favorables au développement de leur progéniture.
• Pour augmenter les chances que les deux parents épaulards
possède des gènes différents, ils s’accouplent avec un partenaire
qui a un cris différent.
– Les méthodes de fécondation
• Deux façons: fécondation interne ou fécondation externe

21. – Une fois l’ovule fécondé, la division cellulaire aura lieu
seulement si certaines conditions sont respectées
• La quantité de nutriments doit être suffisante pour l’embryon.
• La température doit être assez élevée pour que les enzymes et les
protéines fonctionnent correctement.
• L’humidité doit être suffisante.
• L’embryon doit être protégé des prédateurs et des autres
éléments environnementaux (UV).
– La fécondation externe
• Un spermatozoïde et un ovule s’unissent à l’extérieur du corps des
parents.
• Très courant chez les animaux aquatiques (les oursins, les
poissons…)
• Les deux parents libèrent leurs gamètes dans l’eau au cours du
frai.
• Cette fécondation existe aussi chez certains végétaux comme les
mousses et les fougères.

22. – Avantage de la fécondation externe est
• La faible dépense d’énergie pour trouver une ou un partenaire et
elle donne une grande quantité de descendants d’un seul coup.
• Comme les petits sont généralement éparpillés, ils ne
concurrencent pas leur parents pour la nourriture.
• Un ovule provenant de la progéniture a peu de chances d’être
fécondé par le spermatozoïde d’un parent. La variation génétique
sera maintenue.
– Désavantage
• Peu de gamètes survivent à l’extérieur du corps ou entraînent une
fécondation.
• Les zygotes et les embryons se forment à l’extérieur du corps des
parents, ils ne sont pas protégés et ils servent de nourriture.
• Les parents ne veillant pas sur leur petits, ils sont peu nombreux à
atteindre la maturité.

23. • La fécondation interne
– Les spermatozoïdes sont déposés dans le corps de la femelle où
ils rencontrent un ovule. Une fois à l’intérieur, la membrane de
l’ovule modifie sa charge électrique ce qui crée des réactions
chimiques empêchant les autres spermatozoïdes d’entrer dans
l’ovule.
– L’embryon se développe et est nourri à l’intérieur du corps de
la mère pendant un certain temps = protégé de ses prédateurs.
– Après la naissance, la plupart des mammifères continuent de
protéger leurs petits durant des mois ou même des années.
– Nécessite une grande dépense d’énergie pour trouver une ou
un partenaire.
– Produit aussi moins de zygotes que la fécondation externe.

24. • La pollinisation (fécondation interne)
– C’est un transfert des gamètes mâles, contenus dans le pollen,
vers les ovaires.
– L’organe mâle est l’étamine et l’organe femelle est le pistil.
– Un tube pollinique amène les spermatozoïdes aux ovules.
– L’embryon consomme la nourriture entreposée à l’intérieur de
la graine où il se développe.
– L’enveloppe externe protège l’embryon.

25. – Les fleurs colorées peuvent attirer les abeilles et d’autres
insectes se nourrissant des sucres des plantes (nectar) et de
pollen.
– Les abeilles visitent plusieurs fleurs et transfèrent du pollen
entre des fleurs de la même espèce = abeilles sont
pollinisateurs. Il y a aussi des animaux comme les roussettes
(chauve-souris) ou les colibris qui sont des pollinisateurs.

26. • Le transport du pollen
– Certaines plantes, saules, noisetiers, ou
trembles, possèdent des fleurs
dépourvues de pétales.
– Les végétaux à fleurs maintiennent
leurs variation génétique à l’aide des
graines. Celle-ci sont à l’intérieur d’un
fruit. L’animal mange le fruit et
transporte loin de la plante parentale
les graines à l’intérieur.
– Les conifères ont des cônes mâles et
des cônes femelles. Les cônes mâles
relâchent du pollen qui est transporté
par le vent vers les cônes femelles.
L’embryon est protégé à l’intérieur de
la graine et termine le développement
dans le cône.
– Les graines ailées sont souvent
transportées ailleurs par des oiseaux et
des animaux.

27. Avantages et désavantages de la reproduction sexuée
Avantages
• très peu d’énergie dépensée pour
trouver un partenaire (externe)
• une grande progéniture
permettant de repeupler une
région après un désastre
(externe)
• une meilleure protection de
l’embryon et des soins parentaux
prodigués à la progéniture
(interne)
• une progéniture génétiquement
différente des parents, donc
possibilité de survivre a de
nouvelles maladies ou d’autres
menaces
Désavantages
• une plus grande quantité
d’énergie dépensée pour trouver
un partenaire (interne)
• moins de progéniture; en cas
d’augmentation des prédateurs,
risque de diminution de la
population (interne)
• une protection insuffisante des
gamètes, des embryons et de la
progéniture pouvant devenir une
proie (externe)

28. • Le développement embryonnaire
– C’est le premier développement d’un organisme;
chez les humains ça se déroule au cours des deux
premiers mois suivant la fécondation.
– Embryologistes : des spécialistes de l’étude des
embryons.
– L’ovule fécondé, ou zygote, entame le processus de
la mitose. À la fin de la première semaine, le zygote
s’est divisé plusieurs fois afin de former une boule
de cellules appelée :
morula
diamètre environ 0.2mm

29. • À la fin de la deuxième semaine, le morula développe
dans une sphère de cellules creuse appelé :
blastula
diamètre environ 1.5mm
À ce stade les cellules sont
aussi appelées cellules souches
embryonnaires. Ces cellules
peuvent se développer en
n’importe quel type de cellule.
 Les scientifiques ont élaboré des façons d’orienter la
transformation des cellules souches embryonnaires (diabétiques)

30. • Les cellules de la blastula se répartissent en trois
couches. À cette étape, l’embryon en développement
est appelé :
gastrula
– Ectoderme
• Couche extérieure; forme la peau et le système nerveux
– Mésoderme
• Couche moyenne; forme les reins, le squelette; les
muscles; les vaisseaux sanguins, les organes reproducteurs
– Endoderme
• Couche interne; forme les poumons, le foie et les parois de
l’appareil digestif

31. • Le développement fœtal
– Chez les humains, ces couches de cellules
(ectoderme, mésoderme, endoderme)
formeront finalement les organes et les tissus
d’un bébé. Ce processus est appelé :
différenciation cellulaire
poursuit durant 38 semaines
souvent divisée en trois périodes :
trimestres
– Le premier trimestre : le développement des
organes
• Tous les organes commencent à se développer
et à se former
• 4 semaines – cerveau et moelle épinière
• 8 semaines – cellules des os
• maintenant appelé un foetus
• 12 semaines – les organes
• à la fin – fœtus est environ 28g et 9cm

32. • Le deuxième trimestre = la croissance
– développement rapide entre semaines 12 et 16, ralentit entre
semaines 20 et 24
– à la fin – pèse environ 650g et mesure 35cm
• Le troisième trimestre = la croissance continue
–
–
–
–
continue sa croissance jusqu'à la naissance
développement du cerveau
gras se dépose sous la peau
à la fin – pèse environ 3 300g et mesure 40-50cm

33. 6.3 Les techniques de reproduction assistée
• Les techniques de reproduction assistée offrent
différentes procédures permettant aux couples
infertiles d’avoir des enfants.
• Infertilité = l’incapacité d’un couple d’avoir un bébé
– Environ 15% des couples
• Cause d’infertilité: insuffisante spermatozoïdes,
insuffisante hormones, maladies, traitement de
maladies, etc.
• Techniques de reproduction assistée = des
traitements médicaux pour corriger l’infertilité; la
plupart consistent à
1. prélever des ovules à une femme
2. les féconder
3. introduire les embryons dans l’utérus

34. • L’insémination artificielle : une technique de
reproduction assez ancienne (200 ans); recueillir le
sperme d’un mâle puis injecter dans une femelle
• La fécondation in vitro: méthode de féconder un ovule
dans une boîte de Pétri; deux à quatre jours après la
fécondation, les embryons sont introduits dans l’utérus
de la femme
 in vitro signifie « dans le verre »
 « bébé éprouvette »
 chances de multiples bébés

35. • Le transfert tubaire des gamètes: consistant à prélever
des ovules, puis les mélanger avec des spermatozoïdes
afin de produire un « mélange » d’ovules et de
spermatozoïdes qui est injecté dans les trompes de
Fallope
• L’injection intracytoplasmique d’un spermatozoïde:
consistant à injecter un seul spermatozoïde dans un
ovule; le zygote ainsi obtenu est ensuite introduit dans
l’utérus de la femme

36. • L’impact des techniques de reproduction sur la
société :
– Soulevé des questions et des inquiétudes :
– Légère augmentation en anomalies congénitales
– Embryons formés plus nombreux que nécessaires, quoi faire
avec les autres?
– Recherche sur les cellules souches embryonnaires? Sources des
cellules?
– Insémination artificielle par donneur anonyme?
– Maternité par substitution?