11.E : Méiose et reproduction sexuelle (exercices)

11.1 : Le processus de la méiose

La reproduction sexuée nécessite la fécondation, c'est-à-dire l'union de deux cellules provenant de deux organismes individuels. Si ces deux cellules contiennent chacune un ensemble de chromosomes, alors la cellule résultante contient deux ensembles de chromosomes. Les cellules haploïdes contiennent un ensemble de chromosomes. Les cellules contenant deux ensembles de chromosomes sont dites diploïdes. Le nombre d'ensembles de chromosomes dans une cellule est appelé niveau de ploïdie.

Questions de révision

La méiose produit ________ cellules-filles.

1. deux haploïdes
2. deux diploïdes
3. quatre haploïdes
4. quatre diploïdes

Réponse

C

Quelle est la structure la plus importante pour la formation des tétrades ?

1. centromère
2. complexe synaptonémal
3. chiasma
4. kinétochore

Réponse

B

À quel stade de la méiose les chromatides sœurs sont-elles séparées les unes des autres ?

1. prophase I
2. prophase II
3. anaphase I
4. anaphase II

Réponse

D

À la métaphase I, les chromosomes homologues ne sont connectés qu'au niveau de quelles structures ?

1. chiasmata
2. nodules de recombinaison
3. microtubules
4. kinétochores

Réponse

UN

Lequel des énoncés suivants n'est pas vrai en ce qui concerne le crossover ?

1. Les microtubules fusiformes guident le transfert de l'ADN à travers le complexe synaptonémal.
2. Les chromatides non sœurs échangent du matériel génétique.
3. Des chiasmates se forment.
4. Les nodules de recombinaison marquent le point de croisement.

Réponse

C

Quelle phase d'interphase mitotique est absente de l'interkinésie méiotique ?

1. phase G ₀
2. Phase G ₁
3. Phase S
4. phase G ₂

Réponse

C

La partie de la méiose qui ressemble à la mitose est ________.

1. méiose I
2. anaphase I
3. méiose II
4. interkinésie

Réponse

C

Si une cellule musculaire d'un organisme typique possède 32 chromosomes, combien de chromosomes se trouveront dans un gamète de ce même organisme ?

1. 8
2. 16
3. 32
4. 64

Réponse

B

Réponse gratuite

Décrivez le processus qui aboutit à la formation d'une tétrade.

Réponse

Au cours de l'interphase méiotique, chaque chromosome est dupliqué. Les chromatides sœurs qui se forment au cours de la synthèse sont maintenues ensemble dans la région du centromère par les protéines de cohésine. Tous les chromosomes sont attachés à l'enveloppe nucléaire par leurs pointes. Lorsque la cellule entre dans la prophase I, l'enveloppe nucléaire commence à se fragmenter et les protéines contenant des chromosomes homologues se localisent mutuellement. Les quatre chromatides sœurs s'alignent dans le sens de la longueur et un réseau protéique appelé complexe synaptonémal se forme entre elles pour les lier ensemble. Le complexe synaptonémal facilite le croisement entre des chromatides non sœurs, que l'on observe sous forme de chiasmas sur toute la longueur du chromosome. Au fur et à mesure que la prophase I progresse, le complexe synaptonémal se décompose et les chromatides sœurs se libèrent, sauf là où elles sont attachées par des chiasmas. À ce stade, les quatre chromatides sont visibles dans chaque appariement homologue et sont appelées tétrade.

Expliquer comment l'alignement aléatoire de chromosomes homologues au cours de la métaphase I contribue à la variation des gamètes produits par la méiose.

Réponse

L'alignement aléatoire conduit à de nouvelles combinaisons de traits. Les chromosomes hérités à l'origine par l'individu producteur de gamètes provenaient à parts égales de l'ovule et du sperme. Dans la métaphase I, les copies dupliquées de ces chromosomes homologues maternels et paternels s'alignent au centre de la cellule. L'orientation de chaque tétrade est aléatoire. Il y a autant de chances que les chromosomes d'origine maternelle fassent face à l'un ou l'autre des pôles. Il en va de même pour les chromosomes d'origine paternelle. L'alignement doit se produire différemment dans presque toutes les méioses. Au fur et à mesure que les chromosomes homologues sont séparés dans l'anaphase I, toute combinaison de chromosomes maternels et paternels se déplace vers chaque pôle. Les gamètes formés à partir de ces deux groupes de chromosomes présenteront un mélange de traits provenant des parents de l'individu. Chaque gamète est unique.

Quelle est la fonction du kinétochore fusionné présent sur les chromatides sœurs de la prométaphase I ?

Réponse

Dans la métaphase I, les chromosomes homologues s'alignent sur la plaque de métaphase. Dans l'anaphase I, les chromosomes homologues sont séparés et se déplacent vers des pôles opposés. Les chromatides sœurs ne sont pas séparées avant la méiose II. Le kinétochore fusionné formé au cours de la méiose I garantit que chaque microtubule fusiforme qui se lie à la tétrade se fixe aux deux chromatides sœurs.

Si l'on compare les stades de la méiose à ceux de la mitose, quels stades sont propres à la méiose et quels stades présentent les mêmes événements en méiose et en mitose ?

Réponse

Tous les stades de la méiose I, sauf peut-être la télophase I, sont uniques parce que les chromosomes homologues sont séparés, et non les chromatides sœurs. Chez certaines espèces, les chromosomes ne se décondensent pas et les enveloppes nucléaires ne se forment pas dans la télophase I. Tous les stades de la méiose II présentent les mêmes événements que les stades de la mitose, à l'exception peut-être de la prophase II. Chez certaines espèces, les chromosomes sont encore condensés et il n'y a pas d'enveloppe nucléaire. En dehors de cela, tous les processus sont identiques.

11.2 : Reproduction sexuelle

La reproduction sexuée a été une innovation évolutive précoce après l'apparition des cellules eucaryotes. Il semble avoir eu beaucoup de succès car la plupart des eucaryotes sont capables de se reproduire sexuellement et, chez de nombreux animaux, c'est le seul mode de reproduction. Et pourtant, les scientifiques reconnaissent certains inconvénients réels de la reproduction sexuelle. À première vue, la création de descendants qui sont des clones génétiques du parent semble être un meilleur système.

Questions de révision

Quel est l'avantage évolutif probable de la reproduction sexuée par rapport à la reproduction asexuée ?

1. La reproduction sexuée comporte moins d'étapes.
2. Il y a moins de chances d'utiliser les ressources dans un environnement donné.
3. La reproduction sexuée entraîne des variations chez la progéniture.
4. La reproduction sexuelle est plus rentable.

Réponse

C

Quel type de cycle de vie présente à la fois un stade multicellulaire haploïde et un stade diploïde ?

1. asexué
2. à dominante diploïde
3. à dominante haploïde
4. alternance de générations

Réponse

D

Quel type de cycle de vie se manifeste généralement par les champignons ?

1. à dominante diploïde
2. à dominante haploïde
3. alternance de générations
4. asexué

Réponse

B

Un stade du cycle de vie multicellulaire diploïde qui donne naissance à des cellules haploïdes par méiose est appelé ________.

1. sporophyte
2. gamétophyte
3. spore
4. gamète

Réponse

UN

Réponse gratuite

Énumérez et décrivez brièvement les trois processus qui entraînent des variations chez les enfants des mêmes parents.

Réponse

a. Le croisement se produit en prophase I entre des chromosomes homologues non frères. Des segments d'ADN sont échangés entre des chromosomes d'origine maternelle et paternelle, et de nouvelles combinaisons de gènes se forment. b. L'alignement aléatoire au cours de la métaphase I donne naissance à des gamètes qui possèdent un mélange de chromosomes maternels et paternels. c. La fécondation est aléatoire, en ce sens que deux gamètes peuvent fusionner.

Comparez les trois principaux types de cycles de vie des organismes multicellulaires et donnez l'exemple d'un organisme qui utilise chacun d'eux.

Réponse

a. Dans le cycle de vie à dominante haploïde, le stade multicellulaire est haploïde. Le stade diploïde est une spore qui subit une méiose pour produire des cellules qui se divisent par mitose pour produire de nouveaux organismes multicellulaires. Les champignons ont un cycle de vie à dominante haploïde. b. Dans le cycle de vie à dominante diploïde, le stade multicellulaire le plus visible ou le plus important est le stade diploïde. Le stade haploïde est généralement réduit à un seul type de cellule, tel qu'un gamète ou une spore. Les animaux, tels que les humains, ont un cycle de vie à dominante diploïde. c. Dans l'alternance du cycle de vie des générations, il existe des stades multicellulaires haploïdes et diploïdes, bien que le stade haploïde puisse être complètement conservé par le stade diploïde. Les plantes ont un cycle de vie avec alternance de générations.