Lors de la méiose, les allèles se répartissent dans les gamètes : c’est le brassage génétique. Ce brassage est à l’origine d’une diversité allélique, qui sera accentuée lors de la fécondation.
I) Homozygotes et hétérozygotes
Une cellule diploïde contient deux exemplaires de chaque gène. Les deux versions de ces gènes ou allèles peuvent être présentes sous une même forme chez les homozygotes (A et A par exemple) ou sous deux formes différentes chez les hétérozygotes (A et O).
Les allèles peuvent être récessifs, et ne s’exprimer qu’à l’état homozygote (quand les deux allèles sont présents), ou dominants et s’exprimer dès qu’un seul d’entre eux est présent.
Doc Cellules homozygote et hétérozygote présentant les allèles A et O
II) Les brassages lors de la méiose
La méiose permet de passer d’une seule cellule diploïde à quatre cellules haploïdes après deux divisions cellulaires successives comportant chacune quatre phases (prophase, métaphase, anaphase et télophase) 1 et 2.
Chaque cellule fille haploïde ne comporte qu’un seul allèle de chaque gène. Les allèles se répartissent de façon différente lors de la méiose : c’est ce que l’on appelle le brassage génétique.
Il y a deux types de brassage génétique :
un brassage interchromosomique, qui correspond à une séparation aléatoire des chromosomes homologues lors de l’anaphase 1 de la méiose ;
un brassage intrachromosomique ou crossing-over, qui correspond à un échange entre chromatides de chromosomes homologues lors de la prophase 1 de la méiose et qui est responsable d’échanges d’allèles des paires homologues.
Les brassages génétiques permettent de produire des gamètes différents pour les gènes présents à l’état hétérozygote. Plus les gènes d’une cellule sont présents à l’état hétérozygote, plus le nombre de combinaisons de gamètes différents est grand. La fécondation fusionnera ensuite deux génomes indépendants, ce qui augmente encore la diversité allélique.
Méthode
Expliquer la transmission des groupes sanguins
Manon, élève de terminale, se pose des questions : son père est du groupe A– et sa mère du groupe B+. Elle est du groupe O– et son petit frère, Paul, du groupe AB+. Les groupes sanguins sont l’expression de deux gènes : le gène du système ABO et le gène du système Rhésus.
Expliquer, à l’aide du tableau, les groupes sanguins de Manon et de Paul, ainsi que celui de leurs parents.
Conseils
Étape 1 Écrire le phénotype et le génotype de Manon et de Paul pour chacun des deux gènes et celui de leurs parents.
Étape 2 Préciser l’origine paternelle ou maternelle des allèles présents chez Manon et Paul.
Solution
Étape 1 Manon est du groupe O– : elle possède donc l’allèle (O) du système ABO et l’allèle (–) du système Rhésus. Elle est homozygote [OO] pour le système ABO et homozygote [– –] pour le système Rhésus. C’est la seule solution, car les deux allèles sont récessifs et parviennent à s’exprimer.
Paul est du groupe AB+ : il possède donc les allèles (A) et (B) du système ABO et l’allèle (+) du système Rhésus. Il est [AB] pour le système ABO, mais peut être soit (+//–), soit (+//+) pour le système Rhésus.
Le père est [A] et sa fille est [O], donc il est (A//O). Comme il est de Rhésus négatif, il est homozygote pour ce caractère (+//+).
La mère est [B] et sa fille est [O], donc elle est (B//O). Comme elle est de Rhésus positif et que sa fille est de Rhésus négatif, elle est hétérozygote (+//–) pour ce caractère.
Étape 2 Manon a reçu un allèle (O) et un allèle (–) de chacun de ses deux parents, seule condition pour qu’elle soit homozygote pour les deux gènes.
Paul a reçu l’allèle (A) de son père et l’allèle (B) de sa mère. Pour le gène Rhésus, il a reçu l’allèle (+) de sa mère et l’allèle (–) de son père.