Méiose, fécondation et transmission des caractères

3èmeSVTGénétique et héréditéMéiose, fécondation, transmission des caractères~8 min de lecture

Méiose, fécondation et transmission des caractères

Chaque parent fabrique des cellules reproductrices qui ne contiennent que la moitié de ses chromosomes (méiose) ; à la fécondation, ces deux moitiés se réunissent : l'enfant reçoit ainsi un exemplaire de chaque gène de son père et un de sa mère, et devient un être unique.

Objectifs

  • Savoir que les caractères héréditaires sont portés par les gènes, situés sur les chromosomes.
  • Expliquer le rôle de la méiose : former des gamètes à 23 chromosomes.
  • Expliquer le rôle de la fécondation : rétablir 23 paires de chromosomes dans la cellule-œuf.
  • Comprendre pourquoi chaque enfant est unique et prévoir une transmission simple avec un tableau de croisement.

1. Chromosomes, gènes et allèles

Notions clés

  • Le noyau de chaque cellule du corps humain contient 46 chromosomes, rangés en 23 paires. Dans chaque paire, un chromosome vient du père, l'autre de la mère.
  • Un gène est une portion de chromosome qui détermine un caractère héréditaire (groupe sanguin, couleur des yeux…).
  • Un même gène peut exister sous plusieurs versions : ce sont les allèles. Exemple : pour le gène du groupe sanguin, les allèles A, B et O.
  • La 23e paire est celle des chromosomes sexuels : XX chez la femme, XY chez l'homme.

Légende le chromosome

Un chromosome prêt à se diviser est formé de deux bâtonnets identiques reliés en un point. Place les noms au bon endroit.

Chromosome formé de deux chromatides reliées par un centromère, avec une bande marquant l'emplacement d'un gène

Combien de chromosomes contient le noyau d'une cellule de la peau humaine ?

  1. 23
  2. 46
  3. 92
Toutes les cellules du corps (sauf les gamètes) contiennent 46 chromosomes, soit 23 paires.

2. La méiose : fabriquer des gamètes à 23 chromosomes

La méiose est une division cellulaire particulière qui a lieu dans les organes reproducteurs (testicules chez l'homme, ovaires chez la femme). À partir d'une cellule à 23 paires de chromosomes, elle produit des gamètes (spermatozoïdes ou ovules) qui ne contiennent que 23 chromosomes : un seul chromosome de chaque paire.

Pour simplifier, la figure montre une cellule qui n'aurait que 2 paires de chromosomes.

Méiose simplifiée d'une cellule à deux paires de chromosomes donnant des gamètes avec un seul chromosome de chaque paire Cellule mère : 2 paires méiose gamète : 1 de chaque paire autre gamète

La cellule mère se divise : c'est la méiose, dans les testicules ou les ovaires.

Les chromosomes de chaque paire se séparent : chaque cellule fille ne reçoit qu'un chromosome de chaque paire, choisi au hasard.

Chaque gamète contient donc la moitié des chromosomes ; chez l'humain, 23 au lieu de 46.

Combien de chromosomes contient un spermatozoïde humain ?

  1. 23
  2. 46
  3. 23 paires
Le spermatozoïde est un gamète issu de la méiose : il contient un seul chromosome de chaque paire, soit 23 chromosomes (et non 23 paires).

3. La fécondation : réunir deux moitiés

La fécondation est la rencontre et la fusion d'un spermatozoïde (23 chromosomes) et d'un ovule (23 chromosomes). Elle donne une cellule-œuf à 46 chromosomes, soit 23 paires reconstituées. Cette cellule se divise ensuite de nombreuses fois (par mitoses, qui conservent les 46 chromosomes) pour former l'embryon.

flowchart LR
  P[Père 46 chromosomes] -->|méiose| S[Spermatozoïde 23]
  M[Mère 46 chromosomes] -->|méiose| O[Ovule 23]
  S --> F[Fécondation]
  O --> F
  F --> C[Cellule-œuf 46]
  C -->|mitoses| E[Embryon puis enfant]

Exemple résolu 1 : fille ou garçon ?

La mère est XX, le père est XY. Quelle est la probabilité d'avoir une fille ? Cherche d'abord, puis dévoile.

Les ovules de la mère contiennent tous un chromosome X.
La moitié des spermatozoïdes du père contient X, l'autre moitié contient Y.
Ovule X + spermatozoïde X → XX (fille) ; ovule X + spermatozoïde Y → XY (garçon).
À chaque naissance, il y a donc une chance sur deux (50 %) d'avoir une fille, et c'est le spermatozoïde qui détermine le sexe.

Combien de chromosomes contient la cellule-œuf humaine ?

  1. 23
  2. 69
  3. 46
23 chromosomes venus du spermatozoïde + 23 venus de l'ovule = 46 chromosomes, soit 23 paires.

4. La transmission des caractères

Pour chaque gène, l'enfant reçoit deux allèles : un du père, un de la mère. Quand les deux allèles sont différents :

  • l'allèle qui s'exprime est dit dominant ;
  • l'allèle qui ne s'exprime pas en présence de l'autre est dit récessif ; il ne se voit que s'il est présent en deux exemplaires.

Pour le groupe sanguin : A et B sont dominants sur O ; A et B s'expriment tous les deux ensemble (groupe AB). Une personne de groupe O possède donc forcément deux allèles O.

Exemple résolu 2 : le tableau de croisement

Le père, Moussa, est de groupe A et possède les allèles A et O. La mère, Fatou, est de groupe B avec les allèles B et O. Quels groupes sanguins peuvent avoir leurs enfants ?

Voir la solution

Gamètes du père : A ou O. Gamètes de la mère : B ou O. On croise dans un tableau :

GamètesA (père)O (père)
B (mère)A et B : groupe ABB et O : groupe B
O (mère)A et O : groupe AO et O : groupe O

Les quatre groupes sont possibles, chacun avec une chance sur quatre (25 %) à chaque naissance. Deux parents A et B peuvent donc avoir un enfant de groupe O !

Un enfant est de groupe O. Que peut-on dire de ses allèles ?

  1. Il a un allèle A et un allèle O.
  2. Il a deux allèles O, un venu de chaque parent.
  3. Il n'a reçu aucun allèle de son père.
O est récessif : il ne s'exprime que s'il est présent en deux exemplaires. Chaque parent lui a donc transmis un allèle O.

Erreurs fréquentes

  • Confondre « 23 chromosomes » (un gamète) et « 23 paires » (une cellule ordinaire).
  • Confondre méiose (fabrique les gamètes, divise par deux le nombre de chromosomes) et mitose (multiplie les cellules du corps en gardant 46 chromosomes).
  • Croire qu'un enfant ressemble « plus » à un parent parce qu'il a reçu plus de chromosomes de lui : il en reçoit exactement la moitié de chacun.
  • Penser qu'un caractère récessif disparaît : il peut réapparaître chez les petits-enfants.

Récapitulatif

  • Les gènes, portés par les chromosomes, déterminent les caractères héréditaires ; leurs versions sont les allèles.
  • Méiose : 46 chromosomes (23 paires) → gamètes à 23 chromosomes, un de chaque paire, choisi au hasard.
  • Fécondation : 23 + 23 → cellule-œuf à 46 chromosomes.
  • Le hasard de la méiose et de la fécondation rend chaque individu unique.
  • Un allèle dominant s'exprime ; un allèle récessif ne se voit qu'en double exemplaire.
Gène et allèle
Gène : portion de chromosome qui détermine un caractère. Allèle : une version de ce gène.
Méiose
Division qui forme les gamètes : de 46 à 23 chromosomes, un de chaque paire.
Fécondation
Fusion d'un spermatozoïde et d'un ovule : cellule-œuf à 46 chromosomes.
Chromosomes sexuels
XX chez la femme, XY chez l'homme ; le spermatozoïde décide du sexe.
Dominant ou récessif
Dominant : s'exprime toujours. Récessif : seulement s'il est présent deux fois.

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