CHAPITRE 3 : Chaque individu est unique

Pb : Les enfants héritent de caractères maternels et paternels : comment la cellule oeuf peut-elle recevoir du matériel génétique des deux parents ?

I – Le maintien du caryotype de l'espèce

1 – Le caryotype des cellules reproductrices

Caryotype d'ovule	caryotypes de 2 spermatozoïdes

Pb : Que deviennent les chromosomes au cours de la fécondation ?

2– La fécondation et la transmission des chromosomes

Pb : Enfants et parents partagent des caractères héréditaires mais ne ressemblent pas : pourquoi ?

II – A chaque enfant ses chromosomes

1 – Une première loterie à la formation des gamètes

Activité : Travail en binôme sur la formation d'un ovule ou d'un spermatozoïde (23 tirages au sort pour déterminer la composition du caryotype de la cellule en choisissant deux couleurs pour différencier les chromosomes paternels et maternels). Le coloriage est effectué sur un transparent.

Un exemple de résultat des tirages au sort successifs pour un spermatozoïde. NB : Bleu = chromosome paternel / Vert = chromosome maternel	Un exemple de résultat des tirages au sort successifs pour un ovule. NB : Rouge = chromosome paternel / Noir= chromosome maternel

Remarque : Il arrive parfois, au moment de la formation des gamètes, qu'il y ait une mauvaise répartition des chromosomes. Les gamètes anormaux sont à l'origine des anomalies du nombre de chromosomes (ex : syndrome de Klinefelter, trisomie21...)

DM : 4p58

Pb : Quelle va être la cellule reproductrice "élue" au moment de la fécondation ?

2 – Une deuxième loterie à la fécondation

Activité : Rassemblement et mélange des caryotypes sur une table puis tirage au sort des deux cellules "élues" pour une fécondation (superposition des transparents)

Un exemple de cellule oeuf possible parmi...un très grand nombre de solutions (cf III !)

Remarque :

En théorie il y a autant de chance d’avoir une fille qu’un garçon mais les statistiques montrent que malgré tout les garçons sont en moyenne un peu plus nombreux à la naissance (106 garçons pour 100 filles) et le sexe ratio peut varier d'un pays à un autre..

Représentation de l'échiquier de croisement des chromosomes sexuels :

Lien internet : http://www.chine-informations.com/actualite/filles-qui-manquent-chine_5618.html

DM : ex 3p57

Pb : Les chromosomes paternels et maternels ne sont pas si semblables : ils peuvent porter des allèles identiques ou différentspour chaque gène (cf ch2 !). Quelles conséquences la répartition des chromosomes a-t-elle sur la répartition des allèles ?

III – A chaque enfant ses allèles

1- Exemple de la transmission du groupe sanguin

Prenons l’exemple de 2 cellules mères de cellules reproductrices, l’une paternelle, l’autre maternelle, en ne représentant que 2 paires de chromosomes pour simplifier : une paire de chromosomes sexuels et une paire de chromosomes N°9 portant les allèles responsables des groupes sanguins ABO (A/O pour le père et B/O pour la mère)
Combien de gamètes différents peut-on obtenir pour chaque cellule ?
Notons les associations possibles de chromosomes.

Résultat :

Remarque :

Nombre de cellules reproductrices différentes possibles = 2 puissance le nombre de paires considérées soit ici 2 au carré = 4

Mais en réalité : nombre de spermatozoïdes ou d'ovules différents = 2 puissance 23 soit 8.3 millions !

En reprenant l’exemple précédent, combien y a-t-il de cellules œufs possibles après la fécondation ?
Ecrivons les associations chromosomiques possibles et indiquons pour chaque cas le sexe et le groupe sanguin.

En fait, nul besoin d'écrire toutes les solutions car 16 est tout simplement le résultat de 4 fois 4 !

En réalité, le nombre de cellules oeufs différents possibles est donc de 8.3 millions fois 8.3 millions soit 70000 milliards !!! autant dire que mis à part les vrais jumeaux qu isont issus de la même cellule, il y a très peu de chances que deux enfants naissent identiques.

2- Utilisation d'un logiciel de génétique

Activité : exercice de révision avec le logiciel gratuit "brassage génétique"

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