Chapitre IV La procr

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Chapitre IV La procréation

• Leçon 1 La différenciation du sexe chez les
  Mammifères,
• du génotype au phénotype.

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I / Première étape La formation d un appareil
génital sexuellement indifférencié Stade
phénotypique indifférencié

• Chez l embryon humain, l appareil génital se
  met en place à partir de la 5ème semaine de vie
  embryonnaire.

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Embryon de quelques millimètres
Cavité amniotique
Echographie dune embryon de 5 semaines
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Représentation schématique d'un embryon de
Vertébré au début de l'organogenèse, en coupe
transversale.
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Coupe transversale d'un foetus de veau (32j)
montrant les ébauches de gonades (crêtes
génitales) On peut les distinguer (Go) en
formation sur le bord interne du rein
embryonnaire (ou mésonéphros, Mé).
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Uretère (vers les reins)
Peau
Appareil génital indifférencié de l embryon
humain, entre 5 et 7 semaines
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II/ Deuxième étape Différenciation des gonades
(testicules ou ovaires) Du sexe génétique au
sexe gonadique

• 1) Les principales transformations
• Chez l embryon humain masculin
• La différenciation des gonades commence entre la
  7ème et la 8ème semaine.

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• Livre doc 1 p.272
• Dans les ébauches de testicules, on observe
• La formation de cordons testiculaires contenant
• des cellules germinales ou spermatogonies
• des cellules somatiques, les cellules de Sertoli.
• Autour des cordons, se développe le tissus
  interstitiel composé des cellules de Leydig.

Différenciation des gonades
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Testicule embryonnaire Testicule humain (5 mois
1/2) On peut voir l'albuginée (dense et
fibreuse), contenant des vaisseaux sanguins en
développement, ainsi que les tubes séminifères en
formation, convergeant vers la droite de la
photographie.La barre mesure 1 mm.
Electronographie d'une coupe de testicule de
foetus de rat à14 jours, des cellules germinales
(CG) entourées de cellules somatiques (CS) et des
vaisseaux sanguins.
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• Chez l embryon humain féminin (Livre doc 1
  p.272)
• La différenciation des ovaires commencent plus
  tard, à partir de la 10ème semaine.

Les cellules germinales se multiplient et
commencent la méiose (prophase 1). Elles
deviennent des ovocytes. Chaque ovocyte est
entouré d une couronne de cellules somatiques,
les cellules folliculaires. L ensemble forme des
follicules primordiaux.
Seule cette réserve de follicules primordiaux
sera utilisée pendant la vie adulte !!
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Ovocyte Noyau en prophase 1 Cytoplasme Noyaux
des cellules folliculaires Deux follicules Tissu
ovarien
Coupe d ovaires montrant deux follicules
primordiaux La barre noire fait 50 micromètres
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• 2) Quel facteur détermine la différenciation des
  gonades ?
• Observons la relation entre le caryotype et le
  sexe phénotypique (Livre doc.2p.272)

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• Recherche d un gène de masculinité sur le
  chromosome Y.

Observation L étude d autres caryotypes
anormaux montre que seul un fragment précis du
chromosome Y suffit à déterminer le sexe
masculin. Interprétation ?
Ce fragment contient un  gène de masculinité .
Il a été identifié, c est le gène SRY
(Sex-determining Region of Y) il code pour la
protéine TDF (Testis Determining Factor).
Expérience Par transgenèse, le gène SRY est
introduit dans l ADN d une cellule œuf de
souris XX. Résultat (Livre doc 5 p.273)
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• Conclusion

• La différenciation des testicules est déclenchée
  à partir de la 7ème semaine grâce à l expression
  du gène SRY, situé sur le chromosome Y.
• Ce gène est présent chez tous les Mammifères
  mâles (gènes homologues).
• Quel est son mode d action ? C est un gène
  architecte.

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Un gène architecte
Le gène SRY active en cascade des gènes situés
sur les autosomes (ni X, ni Y) !!
En labsence du gène SRY et de la protéine TDF,
d autres gènes sont activés à partir de la 10ème
semaine et permettent la différenciation des
ovaires.
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• Localisation du gène SRY

Bras court Gène SRY Centromère Région propre à
Y Bras long
Bras long Région propre à X Centromère Bras court
Régions homologues sur X et Y
Chromosome X Chromosome Y
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III/ Troisième étape La différenciation des
voies génitales Du sexe gonadique au sexe
phénotypique différencié
1) Les principales transformations
Observons les modifications de l appareil
génital...
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• Chez les fœtus humain masculin
• La différenciation des voies génitales a lieu peu
  de temps après la formation des testicules, à
  partir de la 8ème semaine. On observe (Livre doc
  1 p. 270)

• La régression des canaux de Müller.
• Le développement des canaux de Wolff qui
  deviennent les canaux déférents.
• La formation des vésicules séminales et de la
  prostate.
• Le développement du pénis, organe génital externe.

En revanche, la migration des testicules dans les
bourses est très tardive, entre le 6ème et le
8ème mois.
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• Chez le fœtus humain féminin

La différenciation des voies génitales est plus
tardive, à partir de la 16ème semaine. On observe
(Livre, doc 1 p. 270)

• La régression des canaux de Wolff.
• Le développement des canaux de Müller, qui
  donnent les trompes, l utérus et le vagin.
• Le développement de l appareil génital externe,
  la vulve et le clitoris, entre les 4ème et 5ème
  mois.

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A propos de la différenciation des organes
génitaux externes masculins et féminins Livre,
doc2 p.271
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Appareils génitaux humains à la naissance (livre
p.270) Chez le garçon
Chez la fille
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2) Quels facteurs déterminent la différenciation
des voies génitales chez le fœtus?

• Les recherches d Alfred JOST, en 1950.
• Son hypothèse Les gonades déjà différenciées
  chez le jeune fœtus entraînent à leur tour la
  différenciation des voies génitales.
• Ses expériences Jost réalise des expériences
  d ablation, de greffe et d injection.
• Observons ses expériences

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Analysons les expériences de Jost
Protocole expérimental Résultat
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Protocole expérimental Résultat
Ablation des gonades chez l embryon mâle ou
femelle au stade indifférencié. (Livre doc 2 p.
274)
Dans les deux cas, des voies génitales femelles
se développent 9 jours plus tard.
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Protocole expérimental Résultat
Du côté de la greffe, on observe une
développement des voies mâles. De l autre côté,
développement des voies femelles.
Livre doc 3 p. 275 Greffe unilatérale d un
testicule chez l embryon femelle.
Introduction d un cristal de testostérone
(hormone des testicules) à côté d un ovaire chez
l embryon femelle.
Les canaux de Wolff ne régressent pas, ils se
maintiennent au côté des canaux de Müller.
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• Bilan des expériences de Jost

Les expériences de Jost montrent que les
testicules différenciés sécrètent une hormone, la
testostérone, responsable de développement des
canaux de Wolf chez le fœtus masculin.
En revanche, cette hormone n a pas d effet sur
les canaux de Müller. Les testicules sécrètent
une autre hormone, l hormone anti-müllerienne.
Elle est sécrétée par les cellules de Sertoli.
Livre doc.4 p. 275 Coupe des voies génitales
d un embryon de rat observée au microscope. A
gauche, le canal de Müller et le canal de Wolf. A
droite, les mêmes canaux mis au contact de
l hormone antimüllérienne.
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Chez le fœtus féminin, il y a absence de
testicule et donc de testostérone et d hormone
antimüllérienne. L absence de ces hormones
entraîne la régression des canaux de Wolff et le
développement des canaux de Müller en trompes,
utérus et vagin. C est la féminisation des voies
génitales.
Le phénotype sexuel est donc mis en place pendant
la vie fœtale. Puis, de la naissance à la
puberté, il n y a pas d évolution de
l appareil génital. L activité de l appareil
génital commence à la puberté.
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IV/ Quatrième étape La puberté
La puberté commence entre 9 et 13 ans chez les
filles, entre 10 et 14 ans chez les garçons.
La puberté commence par la croissance des gonades
et l augmentation de la sécrétion d hormones
sexuelles la testostérone chez les garçons et
les oestrogènes chez les filles.

• Deux conséquences
• Début de la capacité à produire des gamètes et
  donc à se reproduire (fertilité).
• Apparition des caractères sexuels secondaires.

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Les caractères sexuels secondaires
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CONCLUSION
GENOTYPE sexe génétique XY XX
Expression des gènes du développement Expres
sion du gène SRY Absence du gène
SRY Sécrétion d'hormones mâles Absence
d'hormones mâles (testostérone et hormone
anti-müllerienne) Augmentation de la
sécrétion de testostérone d'œstrogènes
1ère étapeFormation des gonades et des voies
génitales indifférenciées (canaux de Wolff et
canaux de Müller)
Vie fœtale
2ème étape Différenciation des gonades sexe
gonadique Testicules Ovaires
3ème étape Différenciation des voies
génitales mâle femelle sexe phénotypique
Adolescence
4ème étape La puberté Production des
gamètes Apparition des caractères sexuels
secondaires