Méiose, fécondation et transmission des caractères
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.
Combien de chromosomes contient le noyau d'une cellule de la peau humaine ?
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.
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 ?
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.
Combien de chromosomes contient la cellule-œuf humaine ?
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 :
| Gamètes | A (père) | O (père) |
|---|---|---|
| B (mère) | A et B : groupe AB | B et O : groupe B |
| O (mère) | A et O : groupe A | O 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 ?
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.
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