Chapitre 13

Introduction à la génétique et l’origine de la variation génétique

Ou l’incroyable potentiel du sexe!

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• • • • Plan du cours Objectifs

Un peu de vocabulaire associé à la génétique.

Comprendre la méiose et les processus engendrant la diversité génétique entre individus

La constitution génétique Reproduction asexuée • • Reproduction sexuée Cycles de développement La méiose • • • Sources de variation Assortiment indépendant des chromosomes Enjambement Fécondation aléatoire Collège Lionel-Groulx 2

De la variabilité génétique?

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De la variabilité génétique?

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Quelle est la source de ces variations?

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Quelle est la source de ces variations?

23 chr Spermatozoïde + 23 chr Ovule • Chez l’humain, il existe 23 « sortes » de chromosomes • Chaque chromosome est en paire = total de 46 chromosomes Fécondation • Les 2 membres d’une paire sont appelés chromosomes homologues 46 chr ZYGOTE Collège Lionel-Groulx 6

Quelle est la source de ces variations?

Figure 13.3

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La constitution génétique Comme nos deux parents nous ont donné des chromosomes, nos cellules possèdent deux copies de chaque gène. Ces copies ne sont cependant pas nécessairement identiques en tout point. Chaque version d’un gène se nomme « allèle ».

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La constitution génétique • Allèle: – Formes d’expression possibles d’un même gène.

• Dans une population, il y a souvent plusieurs allèles pour un même gène.

• Les allèles provenant de chacun des parents peuvent être identiques ou différents.

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La constitution génétique • Homozygote: – Individu porteur de deux allèles identiques pour un caractère donné.

• Hétérozygote: – Individu porteur de deux allèles différents pour un caractère donné.

• Caractère: – Manifestation observable/mesurable d’un gène chez un individu.

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La constitution génétique Gènes A Gènes A B B Allèle B 1 Allèle B 2 C Chromosome paternel C Chromosome maternel Collège Lionel-Groulx 11

La constitution génétique Gènes A Gènes A Gènes A Gènes A B 1 B 1 B 1 B 2 C Chromosome paternel C Chromosome maternel C Chromosome paternel C Chromosome maternel Individu homozygote pour le gène B Collège Lionel-Groulx Individu hétérozygote pour le gène B 12

Exemple: les lobes d’oreilles • Il y a deux variantes du gène des lobes d’oreilles chez les humains, donc deux allèles.

Décollés Collège Lionel-Groulx Collés 13

Exemple: les lobes d’oreilles décollés Spermatozoïde + Fécondation collés Ovule décollés collés Hétérozygote Collège Lionel-Groulx ZYGOTE 14

Le génotype et le phénotype • Génotype: – Composition génétique chez un individu.

des allèles présents • Phénotype: – Manifestation observable d’une composition génétique chez un individu.

Le phénotype n’est pas toujours le reflet fidèle du génotype!

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Retour au primaire… • Voici comment on fait des bébés… Collège Lionel-Groulx

Figure 13.5

Reproduction asexuée • Un seul parent requis • Descendants génétiquement identiques au parent (clones) • Grâce à la mitose – Unicellulaires – Eumycètes – Végétaux – Animaux… Collège Lionel-Groulx

Reproduction sexuée • Nécessite deux parents • Descendants génétiquement différents aux parents • Rencontre de deux cellules sexuelles: gamètes Collège Lionel-Groulx

Cycles de développement sexuels Collège Lionel-Groulx

Cycles de développement des mousses et fougères

Sporophyte Gamétophyte

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La formation des gamètes • Deux types de cellules chez les pluricellulaires: cellules somatiques et sexuelles • Chez les êtres vivants diploïdes: – Cellules somatiques issues de la mitose – Cellules sexuelles issues de la méiose • Cellules sexuelles = gamètes = ovules et spermatozoïdes Collège Lionel-Groulx

La méiose en un clin d’œil • Interphase: préparation à la division et réplication de l’ADN – Identique à la mitose!

• Méiose I: réduction du nombre de chromosome par cellule – Processus qui engendre la variabilité génétique • Méiose II: réduction du nombre de chromatides sœurs par chromosome – Identique à la mitose!

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La méiose I: division réductionnelle 3 chromosomes 6 chromosomes 6 chromosomes 6 chromosomes 3 chromosomes

Figure 13.8

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La méiose II: division équationnelle 3 chromosomes 3 chromosomes 3 chromosomes 3 chromosomes 3 chromosomes

Figure 13.8

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Variation: assortiment indépendant des chromosomes Collège Lionel-Groulx 2 n Humain: 8,388,608 possibilités

Variation: enjambement • Prophase I • Complètement aléatoire et imprévisible • Formation de chiasmas : sites d’échange de morceaux de chromosomes homologues entre deux chromosomes lors de la synapsis Collège Lionel-Groulx

Variation: fécondation aléatoire • Chez l’humain, en oubliant l’enjambement: – 2 23 spermatozoïdes différents – 2 23 ovules différentes – Qui rencontrera qui?

Réponse: 2 n x 2 n possibilités,  70,000,000,000,000 possibilités chez l’humain pour un seul couple sans tenir compte de l’enjambement !

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Comparaison mitose - méiose

Figure 13.9

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