Une autre division cellulaire: La méiose

La méiose et la production de gamètes

Les individus diploïdes, comme les humains, possèdent des paires de chromosomes (2n).

46 chromosomes associés par paires= cellules diploïdes Formule chromosomique : 2n=46

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Lors de la reproduction, ils produisent des gamètes haploïdes comportant 1 seul chromosome de chaque représentant (n). Ce processus de formation des gamètes est assuré par la méiose qui permet le passage d’un état diploïde à un état haploïde.

23 chromosomes pas de paires= cellules haploïdes Formule chromosomique : n=23

Comment la méiose se déroule-t-elle pour assurer la production de gamètes haploïdes ?

Activité: expliquer comment la méiose assure-t-elle la formation de cellules haploïdes

Capacités: Recenser, extraire et exploiter des informations permettant de caractériser les phases d'un cycle cellulaire eucaryote.

On se propose ici d’étudier deux hypothèses de mécanismes de la méiose chez le Lys et de valider l’une ou l’autre de ces hypothèses...

C'est parti!

Le lys est une plante à fleurs de la famille des liliacées. Elle possède 6 tépales (intermédiaires entre sépales et pétales) et 6 étamines. Ces dernières produisent les grains de pollens qui contiennent les gamètes mâles.

Les anthères sont la partie terminale des étamines, les organes reproducteurs mâles des plantes à fleurs. C'est là, au sein des sacs polliniques que sont produits les grains de pollen à l'origine des gamètes mâles.

Chez le lys, comme chez de nombreuses plantes à fleurs, les cellules obtenues durant la méiose à partir d'une cellule mère de grain de pollen restent groupées à l'intérieur de la paroi de la cellule-mère qui se maintient un certain temps

Le suivi de la quantité d’ADN au cours du cycle cellulaire d’une cellule reproductrice va nous permettre de formuler les hypothèses sur les modalités de la méiose.

Document : Suivi de la quantité relative d’ADN au cours de la méiose et de l’interphase qui la précède.

1. Transformer les résultats du tableau en graphique 2. Identifier la place des différentes étapes dans un cycle cellulaire. 3. Décrire de façon précise, l'évolution de la quantité d'ADN au cours du temps

4. Après avoir observé le nombre de cellules obtenues à l’issu de la méiose (document ci-dessus) et l’évolution de la quantité d’ADN par cellule au cours de la méiose (graphique précédent), proposer deux hypothèses sur le « comportement » des chromosomes au cours de la méiose. 5. Vous présenterez votre réponse sous forme de deux schémas en partant d’une cellule à 2n=2.

A regarder uniquement si les deux hypothèses n'ont pas été trouvées!!!

6. Effectuer l’activité : http://viasvt.fr/test-meiose-adn/test-meiose-adn.html (Si le lien ne fonctionne pas, faites une recherche en tapant animation ADN et meiose) Complétez les schémas et représentez les chromosomes pour une cellules ou 2n = 2 Une fois votre travail validé recopiez le sur votre propre graphique

Comment peut-on facilement observer des cellules en division de méiose?

Capacités: Réaliser et observer des préparations au microscope de cellules eucaryotes en cours de division, colorées de manière à faire apparaître les chromosomes.

Protocole de la coupe d’anthère et coloration au bleu de toluidine

Résultats

Cellules en division

Grains de pollen

7. Réaliser l’observation d’une préparation d’anthère de lys au microscope optique. Repérer (en vous aidant du document 1) quelques cellules à l’origine des grains de pollen = cellules en méiose. Observer les chromosomes au sein de plusieurs cellules : leur position différente selon les cellules correspond à différentes phases de la méiose.

Consulter l’animation : http://viasvt.fr/anim-meiose/anim-meiose.html

Si le lien ne fonctionne pas, faites une recherche en tapant animation méiose

8. Compléter le document fourni à l’aide des informations des différents supports: • En nommant les phases correspondant à chaque quantité d’ADN cellulaire repérées par des flèches • En complétant les mots manquant dans la description • En réalisant à côté de la photographie (case de droite) un schéma montrant clairement ce qui se passe au cours de cette étape d’un point de vue chromosomique. Pour simplifier, on prendra une cellule de départ à 2n=4. • Entourer en rouge la phase qui permet de passer à l’état haploïde.

Document Annexe : Vidéo sur la méiose

9. Coller chacune des vignettes à l'endroit correspondant sur le graphique doc 3 afin de retracer la chronologie de la méiose.

10. En conclusion, rédiger un texte qui explique le mécanisme du passage d’une cellule diploïde à haploïde et qui valide l’une des hypothèses.

tableau comparatif

Synthèse Compléter le tableau des deux divisions cellulaires étudiées

1- Prélèvement des étamines : - Ouvrez un bouton floral jeune - Repérez les étamines et prélevez une anthère, de préférence blanche à translucide

2 - Réalisation de la coupe : - A l'aide de la lame de rasoir, réalisez plusieurs coupes transversales les plus fines possibles NB : n’hésitez pas à réaliser un grand nombre de coupe, cela permet de s’entraîner - Déposez-les dans un verre de montre et sélectionnez-en 3 (les plus fines et les plus intéressantes) NE PAS ATTENDRE TROP LONGTEMPS sinon les tissus se dessèchent et la préparation sera mauvaise. 3 - Coloration au bleu de toluidine : - Transférez rapidement vos coupes sur une lame dans une goutte de bleu de toluidine. - Laisser agir 5 min. - Recouvrez d'une lamelle et observez.