Chapitre 11 (Partie 1) - Les variations numériques des chromosomes Flashcards
Qu’est-ce que les mutations ponctuelles?
Modifications ponctuelles au niveau de la séquence d’un ou de plusieurs gènes.
À quoi font référence les modifications chromosomiques?
Elles font référence aux mutations directement visibles sur les chromosomes.
Quels sont les 2 types de variations?
- Au niveau de la structure des chromosomes ou aberrations chromosomiques
- Au niveau du nombre de chromosomes (peut changer selon l’individu ou l’espèce)
Nomme-moi des exemples d’aberrations chromosomiques.
- Changements de positions des centromères
- Délétions ou insertions de parties de chromosomes
- Inversions
Que représenter l’euploïdie et l’aneuploïdie?
Changement au niveau du nombre de chromosomes.
Qu’est-ce que l’euploïdie?
Modification dans le nombre de chromosomes au niveau du génome entier.
Nomme-moi un exemple d’euploïdie.
Un individu diploïde qui devient triploïde.
Qu’est-ce que l’aneuploïdie?
Modification dans le nombre de chromosomes sur une partie du génome seulement.
Nomme-moi un exemple d’aneuploïdie.
Un individu diploïde qui possède un chromosome supplémentaire à la paire 21 (trisomie 21).
Quels noms sont donnés à la trisomie 21?
Syndrome de Down ou mongolisme.
Vrai ou Faux: Au niveau végétal, il y a beaucoup de duplications du génome.
Vrai.
Combien (%) de toutes les plantes actuelles ont eu une duplication du génome?
30 à 70%.
L’euploïdie est en fonction du …
Génome complet.
Nomme-moi un aliment qui est triploïde.
La banane.
Nomme-moi des aliments qui sont tétraploïdes.
- La pomme de terre
- Le blé utilisé pour faire des pâtes
Vrai ou Faux: Beaucoup d’organismes haploïdes existent naturellement.
Faux, peu d’organismes haploïdes existent naturellement à l’exception de certaines algues, quelques mousses et quelques champignons.
Comment peut se reproduire une espèce haploïde?
Une espèce haploïde ne peut pas se reproduire autrement que par reproduction asexuée, car elle ne peut pas faire de méiose.
Pourquoi ne retrouve-t-on pas naturellement des espèces haploïdes?
Puisqu’elles sont incapables de faire la reproduction sexuée.
À quel moment les organismes haploïdes deviennent diploïdes?
Ils deviennent diploïdes que dans une courte phase de leur vie pour la reproduction.
Quels organismes deviennent diploïdes dans une courte phase de leur vie?
Les levures.
Comment se passe la reproduction des levures?
- Elles passent une majeure partie de leur vie sous la forme a ou alpha.
- Au cours de la reproduction, il y a un a et un alpha qui se mettent ensemble (mating).
- Elles deviennent diploïdes pour faire un petit brassage de gènes et ensuite, elles redeviennent haploïdes.
Vrai ou Faux: Plusieurs insectes (abeilles, fourmis) produisent des femelles haploïdes et des mâles diploïdes.
Faux, c’est l’inverse. Ils produisent des femelles diploïdes et des mâles haploïdes.
Comment se développe les mâles haploïdes?
Les mâles se développent à partir d’oeufs non fécondés (parthénogénèse).
Vrai ou Faux: Comme les femelles sont diploïdes, elles sont issues de la fécondation.
Vrai.
Vrai ou Faux: Le mâle est 100% le génome de sa mère.
Vrai.
Pourquoi le mâle peut se reproduire avec sa mère?
Le mâle est 100% le génome de sa mère, mais il y a recombinaison pendant la méiose, donc il y a un brassage de gènes. Ensuite, le mâle peut féconder la reine.
Comment peut-on produire des individus haploïdes in vitro?
À l’aide de la culture des anthères ou du pollen sur des milieux avec des hormones adéquates.
Vrai ou Faux: Plus on augmente la ploïdie d’une plante, plus la plante devient solide et vert plus foncé.
Vrai, de façon générale.
Une plante produite in vitro avec une culture d’anthères est-elle capable de produire des fleurs?
- Elle est capable de former des fleurs, mais à l’intérieur, il n’y a rien, car elle est stérile.
- Elle peut former des fruits, mais sans pépins.
En laboratoire, comment faire pour rendre un individu haploïde fertile?
En appliquant la colchicine sur un bourgeon latéral ou terminal, on induit la production d’une branche dont le nombre de chromosomes est doublé par rapport au reste de la plante.
Qu’est-ce que la colchicine?
Alcaloïde toxique qui a une certaine concentration bloque l’action des MT lors de la séparation des chromosomes dans une cellule en mitose.
Quel est le résultat de la colchicine?
- Il n’y a plus de séparation des chromatides soeurs.
- On se retrouve avec une seule cellule où le génome a été dédoublé (les cellules traitées à la colchicine contiennent le double de chromosomes de la cellule avant-mitose).
Vrai ou Faux: La colchicine bloque la mitose.
Faux, elle ne la bloque pas, elle bloque seulement l’action des MT lors de la séparation des chromosomes.
Que se passe-t-il si on coupe la branche dont le nombre de chromosomes a été doublé et on la met dans un nouveau pot?
La branche va produire des racines et former éventuellement un individu à part entière et fertile.
Comment appelle-t-on la procédure de couper la branche dont le nombre de chromosomes a été doublé et la mettre dans un nouveau pot?
Bouturage.
Quelle est l’utilité de faire du bouturage?
Bien pratique pour produire des individus complètement homozygotes.
Pourquoi le bouturage permet de produire des individus complètement homozygotes?
- Au départ, si la plante est diploïde AaBb.
- On prend des cultures de pollen.
- Les plantes sont haploïdes.
Les génotypes disponibles sont : 1/4 sont AB, 1/4 sont Ab, 1/4 sont aB et 1/4 sont ab.
- Si on veut un monozygote récessif complet, on prend la plante ab, on applique de la colchicine, on dédouble le génome et la plante devient aabb. On est capable de produire des monozygotes parfaits.
Qu’est-ce que le méristème?
Cellules qui se divisent infiniment pour faire pousser la plante.
Vrai ou Faux: La polyploïdie est plus fréquente chez les plantes que chez les animaux.
Vrai.
Quel est l’exemple de plus connu de variation de la ploïdie à l’intérieur d’un genre?
Le blé.
Les espèces les plus utilisées dans le monde sont 4x et 6x.
Chez le genre Rhododendron, les espèces peuvent aller jusqu’à combien de x?
12x.
Qu’est-ce que la variation des nombres chromosomiques somatiques (2n) donne comme indication?
Cela nous donne une indication qu’il y a eu des croisements qui se sont faits.
Quels sont les 2 types de polyploïdes?
- Autopolyploïdie
2. Allopolyploïdie
Qu’est-ce que l’autopolyploïdie?
- Formation de polyploïdes en doublant les chromosomes d’une même espèce sur un individu ou entre individus d’une même espèce.
- Fait référence au génome d’une espèce.
Qu’est-ce que l’allopolyploïdie?
- Formation de polyploïdes suite à un croisement interspécifique (croisement entre différentes espèces).
- Dédoublement du génome suite à un croisement interspécifique (entre 2 espèces différentes).
Quelles sont les 2 façons de produire un autopolyploïde?
- Naturellement (mitose anormale)
2. En laboratoire avec la colchicine
Qu’est-ce que la mitose sans cytocinèse?
Pas de division finale entre les 2 cellules-filles.
Qu’est-ce que la mitose sans cytocinèse implique?
On retrouve une seule cellule-fille avec le double de chromosomes.
Que se passe-t-il si la cellule fille contenant le double de chromosomes est bien située dans le tissu méristématique (bourgeon)?
Elle donnera naissance à un tissu polyploïde (branche complète qui a le double de chromosomes).
Quel problème peut-il survenir à la méiose?
- Problème au niveau de la division cellulaire.
- Peut mener à la formation de gamètes non-réduits.
- Des gamètes provenant d’un individu 2x demeurent 2x.
Que se passe-t-il si 2 gamètes 2x fusionnent?
Le zygote formé est 4x.
Que se passe-t-il si un gamète 2x fusionne avec un gamète x?
Le zygote formé est 3x.
Quelles sont les 3 possibilités d’appariement des chromosomes homologues à la méiose chez un individu autopolyploïde?
- Formation 2 par 2 (bivalents) -> Fertile
- Les 4 se mettent ensemble (tétravalent) -> Fertile
- Univalent + Trivalent (multivalent) -> Stérile
Pourquoi l’appariement en multivalent est stérile?
Cela donne des gamètes débalancées qui vont mourir, donc ne donne pas de progéniture.
Quelle est la conséquence de la formation de multivalents lors de la méiose?
Cela réduit la fertilité des individus autopolyploïdes, car une certaine proportion des appariements se fera avec un nombre impair de chromosomes homologues.
Comment les espèces végétales autopolyploïdes se reproduisent-elles généralement?
Ont tendance à se reproduire de façon asexuée.
Comment la pomme de terre se reproduit-elle?
- La pomme de terre est un tubercule.
- Tubercule est un organe de réserve, à la longue, il forme une tige.
- Quand le tubercule est prêt, il reforme un nouveau plant de pomme de terre.
Quelle est l’utilité des espèces végétales autopolyploïdes?
Servent à la multiplication végétative.
Vrai ou Faux: La polyploïdisation peut être induite.
Vrai.
Comment peut-on créer les pastèques avec pépins en partant de pastèques sans pépins?
- Elles peuvent être créées en croisant un individu 4x avec un individu 2x.
- La fleur fécondée produira donc des graines.
- Ces graines sont parfaitement viables et peuvent être plantées.
- Par contre, leurs fruits seront stériles.
Que se passe-t-il si des bivalents ou tétravalents se forment lors de la méiose pour un individu 4x?
Des gamètes viables 2x seront produits.
Pour un individu hétérozygote AAaa, les gamètes produits sont dans quel rapport?
1 AA : 4 Aa : 1 aa
Vrai ou Faux: L’ajout de ploïdie complexifie la loi de Mendel faite pour un individu 2x.
Vrai.
Si on effectue le croisement AAaa X AAaa, quel rapport phénotypique obtient-on si la dominance est complète?
35 A— : 1 aaaa
Quelles sont les 2 façons de produire un allopolyploïde?
- Croisement interspécifique suivi d’un dédoublement des chromosomes dans les cellules somatiques.
- Croisement interspécifique suivi d’une absence de réduction du nombre de chromosomes dans la gamète.
Vrai ou Faux: Le croisement interspécifique suivi d’un dédoublement des chromosomes dans les cellules somatiques est fréquent en nature.
Faux, il est plutôt rare en nature, mais il est fait en laboratoire.
Vrai ou Faux: Le croisement interspécifique suivi d’une absence de réduction du nombre de chromosomes dans la gamète est assez fréquent en nature.
Vrai.
Que signifie « allopolyploïde » versus « autopolyploïde »?
- Allo = croisement d’au moins 2 individus
- Auto = chez une espèce ou individu
Que se passe-t-il si on croise 2 espèces phylogénétiquement proches?
- Si on fait le croisement entre les 2 espèces, on met les chromosomes en commun.
- Les vrais chromosomes homologues vont s’apparier lors de la méiose I.
- Hybride se comporte comme un individu 2x = fertile.
Que doit-on croiser ensemble pour que le zygote issu du croisement soit viable dans le cas de l’alloploïdie?
On doit croiser 2 espèces suffisamment proches phylogénétiquement.
Vrai ou Faux: On préfère toujours une paire homéologue à une paire homologue.
Faux, c’est l’inverse. On préfère toujours une paire homologue à une paire homéologue.
Est-ce qu’un croisement entre 2 espèces phylogénétiquement proches peut donner des multivalents?
Non, cela ne forme jamais de multivalents, cela forme des bivalents, car on est toujours mieux avec soi-même, donc notre propre génome.
Que se passe-t-il lorsqu’on croise 2 espèces qui sont éloignées phylogénétiquement?
- L’hybride (F1) est stérile en général.
- Mais il y a une certaine proportion de gamètes qui vont être non-réduits viables.
Comment fait-on pour produire un allotétraploïde fertile lorsqu’on croise 2 espèces éloignées phylogénétiquement?
La fusion entre 2 gamètes non-réduits produit un hybride fertile.
De quoi sont issus les allopolyploïdes vrais?
Ils sont issus de l’hybridation entre 2 espèces distantes, mais suffisamment proches pour être croisées.
Nomme-moi un exemple d’allopolyploïdie vraie.
Croisement entre le radis et le chou.
Les chromosomes des gamètes non réduits produiront des associations homogénétiques (entre chromosomes homologues) et seront fertiles.
De quoi sont issus les allopolyploïdes segmentés?
- Ils sont issus de l’hybridation entre 2 espèces très proches.
- Seulement une partie de leur génome est différenciée.
Vrai ou Faux: La polyploïdisation qui produit l’allotétraploïde est très fertile.
Faux, elle est peu fertile, car les chromosomes agissent comme chez in autopolyploïde.
Vrai ou Faux: Si 2 espèces distances, peut donner des bons allotétraploïdes.
Vrai.
Vrai ou Faux: Si 2 espèces proches, cela donne de bons hybrides, mais pas de bons allotétraploïdes.
Vrai.
De quoi est issu un bon hybride interspécifique?
- Il est issu d’un croisement entre 2 espèces très proches.
- L’hybride direct (F1) est fertile, mais pas l’allopolyploïde.
De quoi est issu un bon allopolyploïde?
- Il est issu d’un croisement entre 2 espèces assez éloignées.
- L’hybride direct (F1) n’est pas fertile, mais l’allopolyploïde l’est.
Vrai ou Faux: Les polyploïdes sont plus vigoureux et produisent des organes plus gros avec des cellules plus grosses.
Vrai.
Pourquoi produire des plantes polyploïdes?
On maximise les brassages génétiques (recombinaisons) et les possibilités alléliques si le caractère est à allèles multiples.
Quel est l’avantage d’avoir 2 génomes différents?
On maximise la différenciation, la diversification et la spéciation.
Quelle est la différence entre le blé 6x et le blé 4x?
Le blé 6x possèdent des concentrations idéales des 2 protéines du gluten, mais pas le blé 4x.
Quels sont les 3 groupes de blés?
- Blés 2x
- Blés 4x
- Blés 6x
Que s’est-il passé dans la formation du blé 4x?
- 2 espèces de blés 2x se sont croisés naturellement (AA X BB)
- Dédoublement chromosomique
- Formation d’un allotétraploïde (4x)
Est-ce que le dédoublement chromosomique est indispensable dans le cas du croisement entre les 2 blés 2x?
Oui, car l’hybride AB est stérile.
Il faut le dédoublement chromosomique pour qu’on obtienne AABB.
Comment s’est formé le blé 6x?
- Le tétraploïde (AABB) a été fécondé avec une autre espèce (DD).
- Dédoublement chromosomique.
- Formation du blé hexaploïde 6x (AABBDD).
Est-ce que le dédoublement chromosomique est indispensable dans le cas du croisement entre le blé 4x (AABB) et le blé 2x (DD)?
Oui, car l’hybride ABD est stérile.
Il faut le dédoublement chromosomique pour qu’on obtienne AABBDD.
Quelle est la différence entre le blé tendre et le blé dur?
Blé dur:
- 4x AABB
- Cultivé pour la production de pâtes
- Ne contient peu ou pas de gluten.
Blé tendre:
- 6x AABBDD
- Cultivé pour la production de pain
- Contient du gluten (mélange de protéines qui fait lever le pain)
Nomme-moi un exemple de croisement artificiel.
Triticale.
Quel est le problème avec le blé?
Elle a besoin d’un climat tempéré et de sols meubles et riches pour pousser.
Vrai ou Faux: Le blé est l’une des plantes les plus cultivées dans le monde.
Vrai.
Quel est l’avantage du seigle?
Il peut pousser dans des régions plus rigoureuses.
Quel est le problème du seigle qui n’est pas le cas du blé?
Il ne possède pas les qualités nutritives du blé (il ne possède pas de gluten).
Pourquoi produire le triticale?
Pour combiner les avantages du blé avec les avantages du seigle.
Vrai ou Faux: Les 2 espèces (seigle et blé) ne peuvent pas se croiser en nature, c’est pour cela qu’on les produit.
Faux, elles peuvent se reproduire en nature, mais leur hybride est stérile.
- Blé 4x: 2n = 4x = ?
- Blé 6x: 2n = 6x = ?
- Seigle: 2n = ?
- Blé 4x: 2n = 4x = 28
- Blé 6x: 2n = 6x = 42
- Seigle: 2n = 2x = 14
En quelle année arrive-t-on pour la première fois à produire un hybride fertile entre le blé et le seigle? Comment?
En 1937 à l’aide de la colchicine.
Le triticale est un exemple classique en génétique d’un … fait en laboratoire.
Croisement artificiel.
Vrai ou Faux: Le triticale possède les caractéristiques nutritives du blé.
Faux, il ne les possède pas.
Il possède un peu des 2 protéines du gluten, mais pas en bonnes proportions pour faire lever le pain.
Mais il pousse bien dans les régions rigoureuses.
Que comprend les Brassicacées?
Famille du chou, radis, moutarde, kale, brocoli.
Vrai ou Faux: Les Brassicacées sont capables de faire pleins de croisements naturels.
Vrai, ce sont des cultivars différents.
Quels sont les avantages et inconvénients de la polyploïdie chez les plantes?
Avantages
- Très gros effets/augmentation du rendement
- Genome buffering
- Capacité à former de nouveaux gènes/allèles
- Hétérozygotie
- Restoration de la fertilité
Inconvénients
- Faible fertilité
- Fruits sans graines
Quel est l’inconvénient dans le cas de l’autopolyploïdie?
L’autopolyploïdie naturelle et artificielle produisent une baisse de la fertilité et des fruits sans graines.
