📚 Objectif
Dans une même famille, on retrouve parfois un regard, une fossette ou une expression commune… et pourtant, chaque individu reste unique, même entre frères et sœurs. Cette diversité vient de notre patrimoine génétique, combiné de façon originale à chaque génération. Dans cette leçon, tu vas comprendre ce qu’est l’ADN, comment il se transmet, pourquoi la reproduction crée des individus différents et comment les mutations enrichissent encore la diversité du vivant.
L’ADN : support de l’information génétique
Dans la majorité des cellules du corps — c’est-à-dire dans les cellules nucléées — se trouve une longue molécule appelée ADN, acronyme d’acide désoxyribonucléique. Cette molécule contient toutes les instructions nécessaires au fonctionnement de l’organisme.
L’ADN est organisé en chromosomes, rangés par paires. L’ensemble de ces chromosomes visibles dans une cellule forme un caryotype, une représentation qui montre leur nombre et leur organisation. Ce caryotype permet d’observer les chromosomes mais pas les allèles, car ceux-ci se situent à l’intérieur des gènes.
Les chromosomes portent des gènes, portions d’ADN responsables de nombreux caractères (exemple : groupes sanguins, couleur des yeux…). Pour un même gène, il existe plusieurs allèles, différentes versions possibles d’une même information génétique.
L’ADN présente la forme d’une double hélice, comparable à une échelle torsadée, qui lui permet d’être copié, transmis et parfois modifié.
Exemple : Deux enfants peuvent avoir les yeux marrons, mais avec des nuances différentes, car leurs allèles ne sont pas identiques.
🤔 Question pour toi : Que permet de voir un caryotype ?
✅ Réponse : Le nombre et l’organisation des chromosomes, mais pas les allèles.
À retenir
L’ADN est une molécule en double hélice qui contient les gènes. Les allèles sont des versions d’un même gène. Le caryotype représente les chromosomes mais ne montre pas les allèles.
La méiose et la fécondation : deux mélanges génétiques qui rendent chaque individu unique
La reproduction sexuée repose sur deux étapes essentielles : la méiose et la fécondation, qui créent ensemble une grande diversité génétique.
La méiose est une division cellulaire particulière qui se déroule dans les ovaires et les testicules. Elle produit des gamètes (spermatozoïdes et ovules) qui possèdent seulement la moitié des chromosomes. Pendant cette méiose, deux types de mélanges génétiques se produisent.
D’abord, lorsqu’ils s’accolent, les chromosomes d’une même paire peuvent échanger des fragments d’ADN. Ce mécanisme, essentiel, crée de nouvelles combinaisons d’allèles au sein d’un même chromosome : c’est le brassage intra-chromosomique.
Ensuite, lorsque les paires de chromosomes se séparent, ils sont envoyés au hasard dans les gamètes. Chaque gamète reçoit alors une combinaison différente de chromosomes d’origine maternelle et paternelle : c’est le brassage inter-chromosomique.
Grâce à ces deux brassages, chaque gamète est génétiquement unique.
La fécondation ajoute encore de la diversité : elle réunit au hasard un spermatozoïde et un ovule. La cellule-œuf obtenue possède un nombre complet de chromosomes, moitié venant du père et moitié de la mère. Ce hasard explique pourquoi chaque enfant possède une combinaison d’allèles originale.
Exemple : Dans une même fratrie, certains enfants ressemblent davantage à un parent, tandis que d’autres possèdent des combinaisons d’allèles inédites qui les rendent très différents.
🤔 Question pour toi : Pourquoi deux frères peuvent-ils être si différents ?
✅ Réponse : Parce que leurs gamètes ont été créés avec des mélanges différents d’allèles, puis réunis au hasard lors de la fécondation.
À retenir
La méiose mélange les allèles de deux façons : échange de fragments d’ADN et répartition aléatoire des chromosomes. La fécondation réunit au hasard deux gamètes : chaque individu est unique.
Les mutations : une autre source de diversité génétique
La diversité peut aussi venir des mutations, des modifications de l’ADN. Elles apparaissent lors de la copie de l’ADN ou sous l’effet de l’environnement (UV, tabac, produits chimiques…).
La plupart des mutations sont neutres, certaines défavorables, mais d’autres peuvent être avantageuses, facilitant l’adaptation d’une espèce à son environnement.
Point important : une mutation n’est transmissible que si elle touche une cellule reproductrice. Une mutation dans une cellule du corps (comme une cellule de peau) peut modifier l’individu, mais elle n’est pas transmise aux enfants.
Exemple : La capacité à digérer le lactose à l’âge adulte vient d’une mutation qui a été transmise parce qu’elle est apparue dans une cellule reproductrice.
🤔 Question pour toi : Une mutation dans une cellule du corps peut-elle être héritée ?
✅ Réponse : Non. Seules les mutations touchant les cellules reproductrices peuvent être transmises.
À retenir
Les mutations modifient l’ADN. Seules celles touchant les cellules reproductrices peuvent être transmises et influencer l’évolution.
💪 Entraînons-nous !
🧬 Qu’est-ce qu’un allèle ?
✅ Réponse : Une version différente d’un même gène.
🔍 Quels mélanges génétiques se produisent pendant la méiose ?
✅ Réponse : L’échange de fragments d’ADN et la répartition aléatoire des chromosomes dans les gamètes.
👶 Pourquoi chaque individu est-il unique ?
✅ Réponse : Grâce aux mélanges génétiques de la méiose et au hasard de la fécondation.
⚠️ Toutes les mutations sont-elles transmises ?
✅ Réponse : Non, seules celles qui touchent les cellules reproductrices peuvent être transmises.
Conclusion
Chaque individu possède un patrimoine génétique unique, issu des brassages de la méiose et du hasard de la fécondation. L’ADN, organisé en chromosomes visibles sur le caryotype, porte ces informations essentielles. Les mutations, lorsqu’elles touchent les cellules reproductrices, enrichissent encore cette diversité. Cette diversité génétique est la base de l’adaptation, de l’évolution et de la variété extraordinaire du vivant.