3ᵉ · SVT · La Terre, la vie et l'organisation du vivant
Un caractère est une particularité d'un individu : couleur des yeux, groupe sanguin, forme des cheveux… Un caractère est dit héréditaire quand il se transmet des parents aux enfants. C'est pourquoi on ressemble souvent à ses parents. Ces caractères sont portés par les gènes, situés sur les chromosomes dans le noyau des cellules.
Un gène commande un caractère. Mais un même gène peut exister sous plusieurs versions : ce sont les allèles. Par exemple, le gène de la couleur des yeux possède un allèle « yeux marron » et un allèle « yeux bleus ». Chaque personne possède ses chromosomes par paires : elle a donc deux allèles pour chaque gène, un reçu du père et un reçu de la mère.
Quand les deux allèles d'un gène sont différents, un seul peut s'exprimer.
• Un allèle dominant s'exprime toujours, même s'il est seul : on le note avec une lettre majuscule (ex. M).
• Un allèle récessif ne s'exprime que s'il est présent en double : on le note en lettre minuscule (ex. m).
Ainsi, une personne [M//m] a l'apparence dominante (yeux marron), même si elle porte aussi l'allèle « bleu » caché. Seule une personne [m//m] aura les yeux bleus.
Lors de la reproduction sexuée, chaque parent fabrique des cellules reproductrices (les gamètes : spermatozoïdes et ovules) qui ne contiennent qu'un seul allèle de chaque gène, tiré au hasard. À la fécondation, un gamète du père et un gamète de la mère s'unissent : l'enfant reçoit donc une nouvelle combinaison d'allèles. Ce brassage explique pourquoi les enfants d'un même couple sont tous différents (sauf les vrais jumeaux) : c'est la source de la diversité des individus.
Pour prévoir les enfants possibles d'un couple, on utilise un tableau de croisement (échiquier) : on écrit les allèles possibles des gamètes du père et de la mère, puis on combine chaque case. Chaque combinaison a une probabilité (un nombre entre 0 et 1). Par exemple, avec deux parents [M//m], un enfant sur quatre sera [m//m] : la probabilité vaut 0,25.
Un arbre généalogique représente une famille sur plusieurs générations. Les carrés sont les hommes, les ronds les femmes ; on colorie les personnes qui présentent le caractère étudié. En observant qui est atteint et qui ne l'est pas, on peut déterminer si l'allèle responsable est dominant ou récessif, et remonter aux allèles portés par chacun.
Avant la leçon, voyons à quoi sert l'hérédité au quotidien. Pourquoi as-tu le nez de ton père ou les yeux de ta mère ? Parce que tes parents t'ont transmis leurs allèles.
Comprendre cette transmission, c'est d'abord comprendre les ressemblances familiales. Mais c'est bien plus utile encore. Certaines maladies sont héréditaires, comme la mucoviscidose ou la drépanocytose : quand deux parents portent un allèle malade sans être malades eux-mêmes, les médecins peuvent calculer le risque que leur enfant soit atteint.
C'est le conseil génétique. Enfin, les éleveurs et les agriculteurs utilisent l'hérédité depuis toujours : en croisant les animaux qui donnent le plus de lait ou les plantes les plus résistantes, ils sélectionnent les allèles intéressants pour améliorer leurs élevages et leurs récoltes. Comprendre la transmission des caractères, c'est prévoir l'avenir d'une famille, d'un troupeau ou d'un champ.
Chaque caractère est commandé par un gène. Mais un même gène existe souvent en plusieurs versions, qu'on appelle des allèles. Par exemple, le gène de la couleur des yeux possède un allèle marron et un allèle bleu.
Voici le point important : tes chromosomes vont par paires. Tu possèdes donc, pour chaque gène, deux allèles : l'un vient de ton père, l'autre de ta mère. Tu peux avoir deux fois le même allèle, on dit alors que tu es homozygote, ou bien deux allèles différents, et tu es hétérozygote.
C'est la combinaison de ces deux allèles qui décide de ton apparence.
Quand tes deux allèles sont différents, lequel s'exprime ? Cela dépend de leur nature. Un allèle dominant s'impose toujours, même s'il est présent en un seul exemplaire : on le note avec une lettre majuscule.
Un allèle récessif, au contraire, est plus discret : il ne s'exprime que s'il est présent en double, sur les deux chromosomes de la paire. On le note en lettre minuscule. Prenons la couleur des yeux, où marron est dominant.
Une personne marron-marron a les yeux marron, c'est logique. Une personne marron-bleu a aussi les yeux marron : l'allèle marron domine et cache l'allèle bleu. Seule une personne bleu-bleu, qui possède deux allèles récessifs, aura vraiment les yeux bleus.
Pourquoi les enfants d'un même couple sont-ils tous différents ? Grâce au brassage de la reproduction sexuée. Chaque parent fabrique des cellules reproductrices, les gamètes : les spermatozoïdes chez le père, les ovules chez la mère.
Mais attention, un gamète ne contient qu'un seul allèle de chaque gène, tiré au hasard parmi les deux du parent. Ainsi un parent marron-bleu fabrique des gamètes : la moitié porte l'allèle marron, l'autre moitié l'allèle bleu. À la fécondation, un gamète du père rencontre un gamète de la mère, au hasard.
L'enfant reçoit alors une combinaison toute neuve. Comme il existe de nombreuses combinaisons possibles, chaque enfant est unique. C'est le brassage qui crée la diversité de tous les êtres vivants.
Comment prévoir les enfants possibles d'un couple ? On construit un tableau de croisement, aussi appelé échiquier. Prenons deux parents hétérozygotes, marron-bleu chacun.
Chaque parent produit deux sortes de gamètes : marron et bleu. On écrit les gamètes du père en haut du tableau, ceux de la mère sur le côté. Puis on remplit chaque case en combinant la ligne et la colonne.
On obtient quatre cases également probables : un quart marron-marron, deux quarts marron-bleu, et un quart bleu-bleu. Côté apparence : trois enfants sur quatre auront les yeux marron, et un sur quatre les yeux bleus. La probabilité d'avoir un enfant aux yeux bleus vaut donc un sur quatre, soit zéro virgule vingt-cinq.
12 des 36 questions de ce chapitre. Les réponses, et les explications de chacune, sont dans l'application.