Chapitre C
L'information génétique et
la reproduction sexuée
 
 
La reproduction sexuée nécessite la fusion d'un ovule et d'un spermatozoïde. Elle produit des individus uniques et différents les uns des autres. Comment peut-on expliquer que les enfants d'une même famille ne possèdent pas les mêmes allèles hérités de leurs parents ? Comment la reproduction sexuée peut transmettre des chromosomes différents aux enfants de la même famille ?


 
     1°- La fécondation rétablit le caryotype de l'espèce : 
-Manuel p58 : L'union de 2 cellules reproductrices à 23 chromosomes produit une cellule oeuf à 46 chromosomes. Pour chaque paire reconstituée, un chromosome vient du père et l'autre de la mère.
 
Fécondation en flash

Caryotype gamète


-Manuel p56 : L'observation d'un caryotype de gamètes nous permet de déduire qu'ils ne possèdent pas la même information génétique que les autres cellules de notre organisme :
  • Chaque paire possède un seul chromosome
  • Dans un gamète le nombre de chromosomes est divisé par 2
-Manuel p59 : Seuls les spermatozoïdes peuvent être constitués de chromosomes sexuels différents : le père est donc responsable du sexe du futur enfant
  • Une mère transmet obligatoirement un chromosome sexuel X
  • Un père transmet soit le chromosome X soit le chromosome Y
Par déduction, chaque couple d'allèles de la cellule oeuf est constitué par un allèle qui vient du père et l'autre de la mère :
  • Un enfant du groupe O a hérité d'un allèle de chaque parent
  • Un parent de groupe B peut transmettre:
    • ?Que l'allèle B s'il est en double exemplaire
    • Les allèles B ou O s'il possède les deux
La fécondation se traduit par l'union au hasard des gamètes et la fusion de leur noyau. Les gamètes apportent donc un chromosome pour chaque paire.
 
Gamètes humains
 
 
     2°- La formation des gamètes dans les glandes sexuelles : 
-Manuel p57 : Tout gamète provient de la division d'une cellule initiale contenue dans les glandes sexuelles. Comment expliquer que le nombre de chromosomes soit divisé par deux lors de la formation des gamètes ?
 

Répartition des chromosomes

Explication en vidéo
-Logiciel et Vidéo : Dans une cellule de glande sexuelle en division, les chromosomes à deux filaments de chaque paire se positionnent de part et d'autre du plan équatorial de la cellule.
 

Lors de cette étape, aucun mécanisme ne contrôle la position des chromosomes, leur répartition est donc aléatoire et dépend seulement du hasard. Les chromosomes, de chaque paire, se séparent et migrent aux pôles opposés. Ils possèdent toujours 2 filaments d'ADN.
Dans cet exemple, on peut envisager avec 2 paire de chromosomes : 2X2=2² gamètes génétiquement différents soit 2^(n) ou n est le nombre de paires. Soit dans l'espèce humaine : 2^(23)= 8.388.608 gamètes génétiquement différents !


-Manuel p57-63 : Au cours de leur formation, les gamètes reçoivent, au hasardun chromosome de chaque paire. Comme les allèles portès ne sont pas forcément identiques, les gamètes sont génétiquement différents.

-Manuel p66 : Au moment de la formation des gamètes, on assiste parfois à une répartition inégale des chromosomes. L'anomalie peut, après fécondation, se retrouver chez le futur individu sous la forme de monosomie ou de trisomie.

 
     3°- La fécondation crée une nouvelle information : 
-Feuille 3.C.1 : La reproduction sexuée permet la formation de nouvelles combinaisons d'allèles dans les générations successives.

-Manuel p59 : La fusion des gamètes lors de la fécondation permet non seulement de rétablir le caryotype de l'espèce mais aussi de créer de nouvelles combinaisons génétiques.

 

Lors de cette étape, aucun mécanisme ne contrôle la rencontre des gamètes, la fécondation est donc aléatoire et dépend seulement du hasard.
A chaque nouvelle fécondation, une nouvelle information génétique est créée car les gamètes à l'origine de la cellule oeuf sont génétiquement différents ; il est donc peu ou pas possible que deux frères ou soeurs aient la même information.
Comme la fécondation se réalise de manière aléatoire entre les gamètes, on peut envisager dans l'espèce humaine :2^(23) X 2^(23) = 8.388.608 x 8.388.608 = 7,03 X 10^(13) combinaisons soit 70,3 billions de combinaisons.


-Feuille 3.C.2 : Un tableau de croisement permet de visualiser toutes les combinaisons d'allèles d'une nouvelle génération. En effet, il permet de représenter
  • Les différents gamètes du père et de la mère
  • Les allèles portés par chaque gamète
  • Les nouvelles combinaisons des cellules oeufs

Répartition des allèles

Tableau de croisement

Lorsque l'on représente les chromosomes sexuels dans un tableau de croisement, on remarque que le pourcentage de filles et de garçons est égal à la moitié du nombre de cellules oeufs.
Chaque gamète possède les gènes propres à son espèce mais les allèles portés peuvent être différents. L'union et la fusion, au hasard, de deux gamètes génétiquement différents, aboutit à une cellule oeuf qui sera à l'origine d'un nouvel individu possédant une nouvelle combinaison d'allèles.
Chaque individu issu d'une reproduction sexuée est donc génétiquement unique ; celui et celle qui créent un oeuf, créent du neuf...!

 




    
 



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