Cycle de développement, alternance d'une phase haploïde et d'une phase diploïde

Les différentes étapes de la vie d'un organisme peuvent se résumer dans un cycle de développement ou cycle biologique. Dans ce cycle alterne une phase haploïde où le noyau des cellules contient un lot de n chromosomes différents, et une phase diploïde où le noyau contient deux lots de n chromosomes.

C'est la méiose qui donne naissance à des cellules haploïdes à partir des cellules diploïdes. C'est la fécondation, union de 2 celulles haploïdes qui permet la formation d'une cellule diploïde:  la celulle-oeuf ou zygote.

La localisation de la méiose et de la fécondation sont variable dans le cycle du développement selon les espèces. Donc, l'importance relative des phases haploïdes et dilploïdes peut varier d'une espèce à l'autre.

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La méiose, passage de la phase diploïde à la phase haploïde.

La méiose est l'ensemble de 2 divisons celullaire qui, à partir d'une cellule diploïde donne 4 celulles haploïdes. Elle succède à une phase de replication de l'ADN de chaque chromosome.

La première division

Elle comprend les 4 phases caractérisant la mitose: prophase, métaphase, anaphase, télophase avec quelques particularités puisqu'elle réalise une réduction de chromosomes.

  • Prophase: les chromosomes à 2 chromatides se condensent. Les chromosomes homologues s'accollent l'un à l'autre sur toute la longueur et forme des bivalents
  • Métaphase: les chromosomes se placent dans le plan équatorial et se fixent à une fibre du réseau mitotique.
  • Anaphase: Migration des chromosomes homologues de chaque paire d'un pôle de la cellule. Les chromatides de chaque chromosome ne se séparents pas.
  • Télophase: décondensation des chromosomes. Les deux celulles formées contiennent n chromosomes à 2 chromatides. Il n'y a pas de réplication d'ADN durant la très courte interphase précédent la 2nde mitose.

Deuxième division de la mitose

Cette 2nde division est une mitose classique qui aboutit à partir de chaque celulle à n chromosomes à 2 chromatides, à la formation de 2 celulles à n chromosomes à 1 chromatide. A l'issu d'une méiose, une celulle à 2n chromosomes a produit 4 celulles à n chromosomes.

La fécondation, passage de la phase haploïde à la phase diploïde

La fécondation correspond à la fusion de deux noyaux (caryogamie) de celulles haploïdes, qui mettent en commun leurs n chromosomes donnant naissance à une celulle diploïde, la celulle-oeuf ou zygote.

La fécondation présente des modalités différentes selon les espèces. Chez les espèces diploïdes, la fécondation correspond à la fusion de 2 gamètes différenciées (ovules et spermatozoïdes). L'ovule est une grosse celulle chargé de réseves, immobile alors que le spermatozoïde est une toute petite celulle mobile grâce à un flagelle (excepté chez les plantes et les fleurs). Chez les haploïdes (comme sordaria), il n'y a pas de gamètes différenciées, ce sont deux celulles appartenant à deux filaments provenant de spores différents qui fusionnent pour donner le celulle-oeuf.

Les anomalies de la méiose

Les anomalies dans le déroulement de la méiose peuvent entraîner l'apparition d'individu présentant des caryotypes différents (aneuploïde):

  • 2n +1: trisomie
  • 2n - 1: monosomie

Deux phénomènes peuvent en être à l'origine:

      • non dijonction des chromosomes homologues lors de la 1ère division
      • non séparation des chromatides au cours de la 2nde division de la méiose.

Ces anomalies conduisent à la formation de gamètes contenant n-1 ou n+1 chromosomes.

Ces gamètes unies à une gamète normale lors de la fécondation entraînent des trisomie ou monosomie.

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Olivier

Professeur en lycée et classe prépa, je vous livre ici quelques conseils utiles à travers mes cours !