Mutations chromosomiques - aberrations du nombre de chromosomes

Question 1

Quelle est la différence entre un organisme euploïde et aneuploïde?

Answer 1

Euploïde :

• Organisme possède un nombre complet de jeux de chromosomes, qui est un multiple exact du nombre de chromosomes dans un jeu normal (exemple 3 copies de chaque chromosomes)

Aneuploïde :

• Organisme présente un variation dans le nombre de chromosomes qui n’est pas un multiple exact du jeu de base. (exemple 2 copies de tous les chromosomes, sauf pour 1 qui est présent en 3 copies)
• Généralement au niveau de l’individu

Question 2

Quelles sont les différences entre « trisomie » et « triploïdie »?

Answer 2

Trisomie : un seul chromosome est présent en 3 copies, alors que tous les autres sont présents en un autre multiple de copies

Triploïdie : Tous le chromosomes sont présents en trois copies

Question 3

Quel type d’aberration de nombre est généralement bien toléré chez les plantes?

Answer 3

La polyploïdie

Question 4

Quel changement phénotypique est souvent présent chez les plantes polyploïdes?

Answer 4

La taille des cellules est augmentée chez les polyploïdes (plus de matériel génétique)

Question 5

Quelle drogue peut-on utiliser pour inhiber les microtubules?

Answer 5

La colchicine

Question 6

Quelle est la conséquence cellulaire et génétique de l’utilisation de la drogue utilisée pour inhiber les microtubules ?

Answer 6

La colchicine inhibe la polymérisation des microtubules qui empêche la division cellulaire (mène à la polyploïdie) -> chaque chromosome est doublé

Question 7

Comment utilise-t-on la drogue utilisée pour inhiber les microtubules pour créer des plants polyploïdes?

Answer 7

La colchicine est appliquée sur un tissu végétal dont les cellules se divisent par mitose -> polyploïdisation de certaines structures -> isole ces structures pour créer une nouvelle plante entièrement polyploïde à partir du bouturage

Question 8

Quelle plante est plus fertile : triploïde (3n) ou tétraploïde (4n)?

Answer 8

• Les triploïdes produisent des gamètes aneuploïdes avec des nombres de chromosomes intermédiaires entre n et 2n. Les zygotes sont non viables
• Les tétraploïdes produisent une proportion significative de gamètes 2n. Les zygotes souvent viables
• Les polyploïdes avec un nombre pair de jeux de chromosomes sont de loin plus fertiles que ceux avec un nombre impair de jeux de chromosome

Question 9

Qu’arrive-t-il aux chromosome homologues lors de l’appariement et la ségrégation pendant la méiose chez un triploïde?

Answer 9

Les deux possibilités d’alignements sont un trivalent ou un bivalent + un univalent :

• Dans tous les cas, 2 chromosomes vont dans une gamète et 1 chromosome va dans l’autre
• Production de zygote aneuploïdes (gamète 2n et 1n)

Question 10

Qu’arrive-t-il aux chromosome homologues lors de l’appariement et la ségrégation pendant la méiose chez un tétraploïde?

Answer 10

Les trois de possibilités d’alignements sont deux bivalents, un quadrivalent ou un trivalent + un univalent :

• Dans tous les cas, 2 chromosomes par gamètes -> zygote viable
• Un univalent peut cependant causer un débalancement dans la ségrégation des chromosomes

Question 11

Pourquoi dit-on que les gamètes chez les organismes au nombre de jeux de chromosomes impair sont aneuploïdes?

Answer 11

Irrégularité de la ségrégation lors de la méiose conduit à la formation de gamètes qui ne possèdent pas tous les mêmes nombres de copies de chaque chromosomes.

Question 12

Quel organisme est plus fertile : une plante au caryotype 5n=40 chromosomes ou une plante au caryotype 6n=60?

Answer 12

Les polyploïdes avec un nombre pair de jeux de chromosomes sont de loin plus fertiles que ceux avec un nombre impair de jeux de chromosome

Question 13

Comment peut-on reproduire une banane triploïde si elle ne produit pas de graines?

Answer 13

Les bananes triploïdes sont stériles, elles doivent être propagée par reproduction végétative :

• La reproduction végétative se fait sans fécondation. Elle permet de produire de nouveaux individus à partir des parties de la plante mère, comme les racines, les tiges, les feuilles ou les bourgeons.Dans ce type de reproduction, les nouveaux individus sont des clones génétiquement identiques à la plante mère

Question 14

Qu’est-ce qu’un allopolyploïde?

Answer 14

Organisme hybride dont les parents (les ancêtres) appartiennent à deux espèces différentes (ou plusieurs espèces)

Question 15

Comment peut-on produire une espèce allopolyploïde fertile?

Answer 15

L’hybride viable (allopolyploïde) mais infertile est rendu fertile par polyploïdisation avec la colchicine.

Question 16

Pourquoi les hybrides entres espèces différentes sont-ils généralement stériles?

Answer 16

Les jeux de chromosomes contiennent des chromosomes qui ne sont pas homologues. L’hybride est donc stérile puisque les chromosomes ne s’alignent pas lors de la méiose

Question 17

Qu’est-ce que l’aneuploïdie?

Answer 17

Organisme dont le nombre de chromosomes diffère du type sauvage par un ou plusieurs chromosomes

Question 18

Quelle est la cause générale de l’aneuploïdie de type monosomie ou trisomie?

Answer 18

L’aneuploïdie est causée par la non-disjonction méiotique des chromosomes :

• Deux paires de chromosomes homologues ne sont pas séparés lors de la première étape de la méiose
• Les deux chromosomes homologues ne sont pas séparés lors de la deuxième étape de la méiose

Question 19

Comment pourrait-on distinguer un événement de non-disjonction de première division de celui de deuxième division?

Answer 19

Première division :

• 2 gamètes ont un chromosome de plus (mène à la trisomie dans le zygote)
• 2 gamètes n’ont pas de chromosomes (mène à la monosomie dans le zygote)

Question 20

Quelles trisomies sont mieux tolérées par l’organisme (chez les mammifères) : chromosomes sexuels ou autosomes?

Answer 20

Pour les chromosomes sexuels, les trisomies sont mieux tolérées par l’organisme à cause du phénomène d’inactivation du chromosome X

Pour les autosomes, les trisomie crée un débalancement dans les réseaux régulateurs qui mène à une très faible tolérance des trisomies (très graves)

Question 21

Pourquoi les trisomies 21, 13 et 18 sont-elles viables tandis que les autres ne le sont pas?

Answer 21

Les chromosomes 18, 13 et 21 sont parmi les chromosomes qui possèdent le moins de gènes (débalancement des réseaux régulateurs de l’expression des gènes est moins important)

Question 22

Pourquoi, chez les plantes, les polyploïdies sont-elles mieux tolérées (viables) que la majorité des aneuploïdies (même légères : monosomies, trisomies)?

Answer 22

Les effets phénotypiques de ces variations sont liés au phénomène du dosage de gènes et à la complexité des réseaux régulateurs. :

• Les réseaux régulateurs ont évolués pour 2 copies de chaque gène.
• Aneuploïdie crée un débalancement dans les réseaux régulateurs qui mène à une très faible tolérance des trisomies (très graves)