Cours Site - Diversité et Stabilité génétique des individus

RAPPEL :
Fécondation : union spz et ovule = cellule-œuf qui en se divisant donnera 1 individu.
→ Comment expliquer les ressemblances et les différences entre les individus ?
(Activité 1)
I. LES CARACTÉRISTIQUES PHYSIQUES DE CHAQUE INDIVIDU :
→ Chaque individu possède un ensemble de caractères appelé phénotype.
→ Chaque individu présente les caractères de l’espèce (ex : avoir 2 bras, 2 jambes…) avec
des variations qui lui sont propres (ex : couleur de peau, cheveux, ...). C’est le résultat de
l’expression de certaines informations (le programme génétique) qui sont transmises de
génération en génération.
→ Les caractères transmis par les parents et qui se retrouvent dans les générations successives
sont des caractères héréditaires (avoir une peau, des cheveux…).
→ Certains caractères peuvent être modifiés au cours de la vie par l’influence des conditions
de vie (= les facteurs environnementaux) comme le bronzage, la musculature ou la graisse.
Ces modifications ne sont pas, elles, héréditaires.
Remarque : un caractère héréditaire peut très bien ne pas apparaître à une génération mais être
retrouvé à la suivante (ex : couleur des yeux …)
→ Mais où se trouve l’information responsable de ces caractères héréditaires ?
(Activité 2 + 3)
II. LOCALISATION DU PROGRAMME GÉNÉTIQUE :
Le programme génétique est un ensemble d’informations qui déterminent les
caractères d’un individu et assurent la construction de l’organisme. Il est contenu dans le
noyau de la cellule-œuf. Mais également dans le noyau de toutes les cellules de l’adulte qui
n’en exprime qu’une partie (cf. peau, cœur, poumons... qui ont un aspect différent).
→ Mais que contient le noyau ?
DIVERSITÉ ET STABILITÉ GÉNÉTIQUE DES INDIVIDUS

Chaque noyau d’une cellule contient des filaments observables au microscope au
moment de la multiplication cellulaire. Ce sont des chromosomes.
Le programme génétique d'un individu est donc localisé sur les chromosomes présents dans le
noyau des cellules.
→ Quel est le rôle des chromosomes ?
On appelle caryotype la présentation photographique ou dessinée du nombre et de la
forme des chromosomes du noyau d’une cellule.
Tous les êtres humains possèdent 23 paires de chromosomes (ou chromosomes
homologues) dans chacune de leurs cellules (sauf cellules sanguines et gamètes).
La paire de chromosomes sexuels ou 23
ème
paire est différente chez l’homme (XY) et chez la
femme (XX). Cette différence permet de déterminer le sexe.
Remarque : le caryotype est caractéristique d’une espèce donnée (Homme : 46 ; Chimpanzé :
48 ; Chien : 78…).
→ Que se passe-t-il s’il y a un nombre anormal de chromosomes ?
Des anomalies du nombre des chromosomes empêchent le développement de
l’embryon ou entraînent des anomalies physiques et/ou mentales chez l’individu concerné.
Lors d’une grossesse, le développement de l’embryon est donc suivi, et on peut confirmer le
diagnostic par une amniocentèse qui permettra de réaliser un caryotype.
Remarque : - 3 chromosomes 21 = une trisomie 21
- 3 chromosomes 18 = une trisomie 18
- ……………………..
→ Comment expliquer qu’avec des chromosomes d’aspect similaire nous soyons si
différents ?
→ Où sont les informations ?
(Activité 4)

III. CONSERVATION DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE LORS DE LA DIVISION
CELLULAIRE :
Du noyau de cellules animales ou végétales, il est possible d’extraire de long filaments
(= longues molécules) capable de s’enrouler sur eux-mêmes que l’on appelle ADN (acide
désoxyribonucléique).
Remarques : - ces filaments sont capables de se pelotonner pendant la division cellulaire et
prendre la forme de bâtonnets visibles (les chromosomes).
- l’ADN pour les 46 chromosomes humains correspond environ à 2m.
- grâce à la transgénèse, on a pu observer que cette molécule a un caractère
universel (elle remplit ce rôle chez tous les êtres vivants).
→ Comment l’information génétique est – elle transmise lors de la multiplication
cellulaire ?
Par divisions successives (= mitose), la cellule-œuf est à l’origine de toutes les cellules
de l’organisme qui possèdent donc le même caryotype, soit : les même chromosomes.
Lorsqu’une cellule se divise, il y a : - copie de chacun de ses 46 chromosomes ;
- séparation des chromosomes obtenus.
Chacune des 2 cellules formées recevra donc 23 paires de chromosomes identiques à ceux de
la cellule initiale.
SCHÉMA
Remarque : dans le cas du cancer, il y a prolifération incontrôlée des cellules.
→ Comment les informations génétiques sont-elles organisées sur les chromosomes ?
(Activité 5)

IV. LES CHROMOSOMES SUPPORTS DES GÈNES :
Les chromosomes portent les gènes qui sont des unités d’information génétique car ils
déterminent les caractères héréditaires.
Sur chaque chromosome, les gênes sont disposés de façon linéaire et occupent la même place
déterminée sur chacun des 2 chromosomes d’une paire.
Les 2 chromosomes d’une même paire présentent donc au même endroit les même gênes, qui
peuvent porter des informations identiques ou différentes mais toujours relatives au même
caractère : ces informations sont appelées allèles.
Remarques :
- Cette différence entre les allèles est due à une différence dans la molécule d’ADN.
- Enfin pour un gêne donné, dans le cas où les allèles sont différents, les 2 peuvent s’exprimer
ou l’un des 2 seulement.
Ex : K X non actif chez l’homme
- l’ensemble des gènes d’un individu forme son génotype.
1 Gène : c’est une information génétique (= 1 portion de molécule d’ADN)
1 allèle : c’est un exemplaire du gène (= une différence dans la molécule d’ADN par rapport à
un autre allèle).
→ Comment les chromosomes sont-ils transmis des parents aux enfants ?
(Activité 6)
V. L’INFORMATION GÉNÉTIQUE DANS LES CELLULES REPRODUCTRICES :
Les gamètes mâles (spermatozoïdes) et les gamètes femelles (ovules) ne possèdent
qu’un seul chromosome de chaque paire (= 23 chromosomes en tout). Ces cellules ont subi
une division particulière où il y a séparation de chaque paire de chromosomes (c’est la
méiose).
Remarques : - cette division permet de créer une grande diversité génétique.
- la fécondation rétablit le caryotype de l’espèce donc la transmission de
l’information génétique.
Attention : il y a 2 divisions successives (1
ère
comme la mitose puis 2ème = séparation des K).
→ Comment la fécondation contribue-t-elle à la diversité génétique des individus ?
(Activité 7)

VI. DES INDIVIDUS TOUS SEMBLABLES ET TOUS DIFFÉRENTS :
Au cours de sa formation, chaque gamète (cellule reproductrice) reçoit, au hasard, un
chromosome de chaque paire (soit 23 chromosomes en tout). Les gamètes produits sont donc
génétiquement différents.
Lors de la fécondation, pour chaque paire de chromosomes donc chaque gêne et chaque allèle,
un vient du père et l’autre de la mère.
Chaque individu issu de la reproduction sexuée possède donc un programme génétique qui
contribue à le rendre unique car la reproduction sexuée crée au hasard un nouveau programme
génétique (c’est ce que l’on appelle le brassage génétique).
Remarque : de nouveaux phénotypes peuvent apparaître par des modifications aléatoires du
génotype : ce sont des mutations.