Fiche de révision : Transmission et expression du patrimoine génétique

📋 Plan du Cours

1. Conservation du patrimoine génétique
2. Phases de la mitose
3. Cycle cellulaire et interphase
4. Réplication et amplification de l’ADN
5. Ploïdie et formation des gamètes
6. Étapes et bilan de la méiose

📖 1. Conservation du patrimoine génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Reproduction conforme : Produit deux cellules-filles ayant le même caryotype, c’est-à-dire le même nombre et la même morphologie de chromosomes, que la cellule mère.

★ À maîtriser

• Avant la mitose, chaque chromosome est dupliqué et passe d’une à deux chromatides, puis les chromatides sœurs se séparent et sont réparties dans les deux cellules-filles.

Compléments

• Le corps est constitué d’environ 10^16 cellules issues de la même cellule-œuf et possédant les mêmes 23 paires de chromosomes.

• Le fuseau mitotique, constitué de protéines spécifiques, assure les mouvements des chromosomes et la ségrégation des chromatides.

• Chez les eucaryotes, l’ADN du noyau s’associe à des protéines appelées histones pour former des chromosomes au moment de la mitose.

💡 Astuce mémo

Duplication des chromosomes → séparation des chromatides → deux cellules-filles identiques

📖 2. Phases de la mitose

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromosomes homologues : Les deux chromosomes d’une même paire, l’un d’origine maternelle et l’autre d’origine paternelle.

★ À maîtriser

• Les quatre phases successives de la mitose sont:

  • prophase
  • métaphase
  • anaphase
  • télophase

• En métaphase, les chromosomes s’organisent grâce au fuseau mitotique avant la séparation des chromatides en anaphase.

Compléments

• En prophase, l’enveloppe nucléaire disparaît et les chromosomes sont visibles sous forme de chromosomes doubles à deux chromatides sœurs.

• En télophase, l’enveloppe nucléaire se reforme autour du matériel génétique de chacune des deux cellules-filles.

💡 Astuce mémo

Prophase → métaphase → anaphase → télophase

📖 3. Cycle cellulaire et interphase

🔑 Notions clés & Définitions

• Interphase : La période du cycle cellulaire située entre deux mitoses et composée des phases G1, S et G2.

★ À maîtriser

• Le cycle cellulaire comprend successivement les phases G1, S, G2 et M.

• La phase S est la phase de synthèse et de réplication de l’ADN, tandis que la phase G2 prépare la cellule à la mitose.

Compléments

• La phase G1 est une phase de croissance pendant laquelle la cellule synthétise les protéines nécessaires à sa croissance et à ses fonctions, et sa durée peut aller de quelques heures à plusieurs années.

• La phase G2 dure de 2 à 6 heures, la phase S dure de 6 à 20 heures et la mitose dure de 1 à 2 heures.

💡 Astuce mémo

G1 prépare la croissance, S copie l’ADN, G2 prépare la mitose

📖 4. Réplication et amplification de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• PCR : Ou Polymerase Chain Reaction, permet d’amplifier très rapidement un fragment d’ADN et possède des applications en recherche et en médecine.

★ À maîtriser

• La réplication de l’ADN a lieu pendant la phase S avant la mitose et permet la synthèse d’une deuxième chromatide pour chaque chromosome.

• La réplication de l’ADN est semi-conservative : chaque ADN formé possède un brin parental et un brin nouveau.

• Les quatre bases de l’ADN sont:

  • adénine (A)
  • thymine (T)
  • cytosine (C)
  • guanine (G)

Compléments

• Plusieurs ADN polymérases travaillent simultanément dans une cellule en interphase, ce qui permet que la réplication de l’ADN ne prenne que quelques heures.

💡 Astuce mémo

Deux brins parentaux servent de modèles à deux brins nouveaux

📖 5. Ploïdie et formation des gamètes

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellules somatiques : Diploïdes et contiennent une information génétique complète avec deux exemplaires de chaque gène, les chromosomes étant organisés par paires.
• Gamètes haploïdes : Des cellules haploïdes qui possèdent la moitié des chromosomes d’une cellule diploïde initiale.

📝 Points essentiels

• Lors de la fécondation, l’union de deux gamètes haploïdes produit une cellule-œuf diploïde possédant le même caryotype que ses parents.

• La méiose est précédée d’une réplication de l’ADN et comprend deux divisions cellulaires successives.

• La méiose produit quatre cellules haploïdes à partir d’une cellule diploïde initiale.

💡 Astuce mémo

Cellules somatiques diploïdes, gamètes haploïdes

📖 6. Étapes et bilan de la méiose

★ À maîtriser

• La première division de méiose, appelée division réductionnelle, sépare aléatoirement les chromosomes homologues de chaque paire.

• La deuxième division de méiose, appelée division équationnelle, sépare les chromatides sans réplication préalable.

• À la fin de la première division méiotique, deux cellules à n chromosomes sont formées, puis la deuxième division aboutit à quatre cellules à n chromosomes.

Compléments

• Au cours de la prophase I, les chromosomes s’individualisent et les chromosomes homologues s’apparient.

• En métaphase I, chaque paire de chromosomes homologues se place à l’équateur, puis en anaphase I les deux chromosomes de chaque paire se séparent.

💡 Astuce mémo

Division réductionnelle des homologues → division équationnelle des chromatides

📊 Tableaux de synthèse

Diploïdie et haploïdie