Reproduction sexuée et unicité des individus

Les acquis :

L'ensemble des cellules de l'organisme excepté les gamètes, possède le même caryotype que la cellule œuf dont elles sont issues par divisions successives. Ce caryotype comporte toujours 23 paires de 46 chromosomes, et ces chromosomes portent exactement la même information génétique. Lors de la division cellulaire ou mitose, le nombre de cellules est multiplié par deux, à partir d'une cellule mère, se forment deux cellules filles possédant le même caryotype que la cellule dont elles sont issues. Les chromosomes sont le support du programme génétique et portent les gènes, unités d'information génétique qui déterminent les caractères héréditaires. Il existe plusieurs formes d'un gène qui code pour le même caractère, ce sont les allèles. Chaque cellule possède l'ensemble du programme génétique de l'individu mais n'en exprime qu'une partie, liée à la fonction de la cellule dans l'organisme.

Problématique : Comment la reproduction sexuée est-elle à l'origine d'un nouveau programme génétique ?

  • Comment la formation des gamètes est-elle à l'origine de leur diversité ?
  • Comment les chromosomes sont-ils répartis au cours de la formation des gamètes ?
  • Comment les chromosomes sont-ils transmis des parents aux enfants ?
  • Comment cette transmission peut-elle aboutir à une si grande diversité d'êtres humains ?
  • Comment des frères et sœurs qui ont les mêmes parents n'héritent pas des mêmes caractères ?
  • Comment expliquer le caractère original et unique des individus issus de la reproduction sexuée ?
  • Comment le sexe d'un individu est-il déterminé ?
  • Comment expliquer les anomalies révélées par le caryotype ?

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A retenir :

Chaque individu présente les caractères de l'espèce avec des variations qui lui sont propres. C'est le résultat de l'expression de son programme génétique et de l'influence des conditions de vie. Certains caractères spécifiques de l'espèce sont transmis par les parents, lors de la reproduction sexuée, ils sont héréditaires. Aucun être humain excepté les vrais jumeaux n'a le même programme génétique. La reproduction sexuée conduit donc a un programme génétique original et donc unique.
 

I) Les gamètes possèdent un chromosome de chaque paire soit 23 chromosomes.

Au cours de sa formation, chaque gamète reçoit au hasard un chromosome de chaque paire soit 23 chromosomes, c'est-à-dire deux fois moins que les autres cellules de l'organisme.

Tous les gamètes produits par un individu sont génétiquement différents, c'est-à-dire qu'ils ne possèdent pas le même programme génétique. Lors de leur formation ils reçoivent au hasard un chromosome de chaque paire de la cellule mère et ainsi un seul allèle pour chaque gène.

Un gamète contient donc 22 chromosomes homologues plus un chromosome sexuel " X " pour l'ovocyte, 22 chromosomes homologues plus un chromosome sexuel " Y " ou un chromosome sexuel "X" chez le spermatozoïde.


II) Lors de la fécondation, spermatozoïde et ovule participent à la transmission de l'information génétique.


Lors de la fécondation, spermatozoïde et ovule participent à la transmission de l'information génétique : pour chaque paire de chromosomes et chaque gène, un exemplaire vient du père, l'autre de la mère. Lors de la formation des gamètes, le hasard avait distribué les allèles dans tel ou tel gamètes. Lors de la fécondation, le hasard intervient également dans le choix de tel ou tel spermatozoïde. Chaque individu est donc le produit d'une double intervention du hasard.

La cellule œuf ainsi formée reçoit deux programmes génétiques différents qui vont former un programme génétique nouveau et unique. Les deux gamètes, ovule et spermatozoïde mettent en commun leurs 23 chromosomes respectifs, ce qui rétablit le nombre de chromosomes caractéristique de l'espèce humaine, soit 46 chromosomes. Chaque gamète apporte l'un des deux chromosomes homologues de chaque paire et un chromosome sexuel. La cellule œuf possède ainsi pour chaque paire, un chromosome paternel et un chromosome maternel, elle contient donc pour moitié une information génétique paternelle et pour moitié une information génétique maternelle.

L'ovocyte contient 22 chromosomes X plus un chromosome sexuel X, le spermatozoïde contient 22 chromosomes X et un chromosome sexuel X ou Y. Si le spermatozoïde est porteur d'un chromosome sexuel X, le futur individu sera de sexe féminin, si il est porteur d'un chromosome sexuel Y, le nouvel individu sera de sexe masculin. C'est donc le spermatozoïde qui détermine le sexe du futur individu.

Le nouvel individu sera alors nouveau et également unique. Seul les vrais jumeaux issus de la même cellule œuf, ont le même programme génétique, et sont donc rigoureusement identiques d'un point de vue génétique.


III) Lors de la formation des gamètes, et de la fécondation des anomalies peuvent apparaître.


Si une erreur de répartition se produit durant la formation des gamètes, elle pourra se retrouver dans le caryotype du nouvel individu sous la forme d'une anomalie chromosomique. Dans le cas d'une trisomie, un des gamètes apporte 23 chromosomes, l'autre 24 chromosomes, ce qui donne 47 chromosomes. Une paire sera alors formée de trois chromosomes au lieu de deux, trisomie 21 par exemple.

Une maladie génétique peut apparaître dans la descendance de parents non malades appelés porteurs " sains ". Ces parents sont en fait porteurs d'un allèle anormal récessif, qui ne s'exprime pas chez eux. Mais cet allèle se retrouve dans un gamète. Si la cellule œuf reçoit des allèles anormaux, le nouvel individu développera la maladie.

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