La transmission de l'information génétique des parents aux enfants.

en bleu, le résumé élèves.

Nous avons vu dans le premier chapitre que chaque être humain est unique et original.

Chaque individu possède des caractères hérités de ses parents, mais il n'est pas une copie conforme de ceux-ci et il est également différent de ses frères et soeurs. Il y a donc une diversité génétique au sein des familles.

Problèmes : Comment la reproduction sexuée assure-t-elle cette diversité génétique?

Comment l'information génétique est-elle transmise, des parents aux enfants, pour assurer cette diversité?

La reproduction commence par la fabrication des cellules reproductrices.

I. La formation des cellules reproductrices.(ovules et spermatozoïdes).

Observez le schéma suivant : comment la somme de 2 cellules reproductrices qui proviennent d'individus à 46 chromosomes (23 paires) chacun, peut-elle constituer une cellule-oeuf à 46 chromosomes (23 paires)?

Hypothèse : C'est possible si on imagine des cellules reproductrices à 23 chromosomes chacune. Sinon, à chaque génération, le nombre de chromosomes dans la cellule-oeuf doublerait. (46 + 46 = 92, etc).

1). Le caryotype des cellules reproductrices.

Observation de caryotypes de cellules reproductrices pour vérifier l'hypothèse précédente :

caryotypes-des-cellules-reproductrices.jpg

L'hypothèse est-elle vérifiée? Justifiez votre réponse.

Les cellules reproductrices ne contiennent que 23 chromosomes, donc la moitié des chromosomes par rapport aux autres cellules du corps.

Un seul représentant de chaque paire de chromosomes est présent : le N°1, le N°2, le N°3 ---- et un seul chromosome sexuel.

L'ovule contient un chromosome sexuel X; le spermatozoïde contient un chromosome sexuel X ou un chromosome sexuel Y.

Extrait du livre de 3ème Bordas.

2). Quelles sont les divisions spéciales qui aboutissent aux cellules reproductrices?Il existe dans les testicules ou les ovaires, des cellules particulières (cellules-mères des cellules reproductrices) qui vont subir une division spéciale pour former les cellules reproductrices.

En réalité, il s'agit de 2 divisions successives dont la 1ère est particulière par rapport à celle que nous avons déjà étudiée : il y a séparation des 2 chromosomes de chaque paire.

L'ensemble de ces 2 divisions s'appelle la méïose.

Fiche de travail : on part d'une cellule avec un petit nombre de chromosomes : 4 chromosomes (au lieu de 46) et on arrive à des cellules à 2 chromosomes (au lieu de 23) qui seront les cellules reproductrices :

schema-formation-des-cellules-reproductrices.jpg

On peut aussi donner un schéma simplifié en représentant une seule division : la séparation des chromosomes de chaque paire et on obtient alors 2 cellules qui seront les cellules reproductrices :

schema-simplifie-formation-des-cellules-reproductrices.jpg

Remarque : Les élèves s'aperçoivent vite, que lorsque les 2 chromosomes de chaque paire se séparent, le chromosome N°1 se retrouve avec le chromosome N°2, le chromosome N°1' avec le chromosome N°2'. Mais il peut y avoir une autre possibilité de séparation : le chromosome N°1 avec le chromosome N°2' et le chromosome N°1' avec le chromosome N°2.

Ce qui amène à dire que les cellules reproductrices ou gamètes peuvent être différents au niveau des gènes qu'ils contiennent : on parle de diversité génétique des gamètes.

3). La diversité génétique des gamètes.

Fiche de travail : la-diversite-genetique-des-gametes.pdf

Correction de la fiche de travail : correction-diversite-genetique-des-gametes.pdf

Les chromosomes de chaque paire se répartissent au hasard au cours des divisions qui conduisent à la formation des cellules reproductrices.

Ainsi, chaque individu peut fabriquer des cellules reproductrices génétiquement très diversifiées. (On évalue à plus de 8 millions le nombre de cellules reproductrices génétiquement différentes pour chaque individu).

II. Le devenir des chromosomes à la fécondation.

Tout individu résulte de la fécondation (ou union) d' un ovule et d'un spermatozoïde. Il se forme une cellule-oeuf. Comment le programme génétique du nouvel individu se constitue-t-il?

1). Fécondation et nombre de chromosomes.

Fiche de travail : fecondation-et-nombre-de-chromosomes.doc

2). Fécondation et sexe de l'individu.

Fiche de travail : fecondation-et-sexe.jpg

3). Les conséquences génétiques de la fécondation.

Fiche de travail : les-consequences-genetiques-de-la-fecondation.doc

Les maquettes de chromosomes utilisées dans le chapitre précédent, peuvent être réutilisées ici, pour bien visualiser les divisions lors de la formation des cellules reproductrices et ensuite pour "fabriquer" les cellules-oeufs : maquettes-chromosomes-1.pdf

Logiciel téléchargeable pour tester les connaissances sur la double loterie de la reproduction sexuée : constituez des cellules reproductrices, réalisez des fécondations possibles et observez les caractères des enfants :

Adresse : http://ecynthia.free.fr/activites.htm

La fécondation rétablit le nombre de chromosomes de l'espèce. Spermatozoïde et ovule permettent la transmission de l'information génétique : dans la cellule-oeuf, pour chaque paire de chromosomes, un chromosome vient du père, l'autre de la mère.

A la fécondation, une nouvelle paire de chromosomes sexuels se forme : soit XX et l'individu sera une fille, soit XY et l'individu sera un garçon.

La fécondation associe au hasard un ovule et un spermatozoïde : elle peut produire d' innombrables combinaisons de chromosomes. (On évalue à environ 70000 milliards le nombre de combinaisons génétiques possibles pour la cellule-oeuf).

Chaque être humain est donc issu d'une double loterie génétique : au moment de la formation des cellules reproductrices, puis au moment de la fécondation.

On comprend ainsi que chaque être humain possède un nouveau programme génétique, créé au hasard, qui contribue à le rendre unique.