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Chapitre 1: l’origine du génotype des individus

Chapitre 1: L’Origine du Génotype des Individus

Définition

Génotype
Le génotype est l’ensemble des gènes présents dans le génome d’un organisme, déterminant ses caractéristiques héréditaires.
Phénotype
Le phénotype est l'ensemble des caractères observables d'un individu, résultant de l’expression de son génotype dans un environnement donné.
Allèle
Un allèle est une version alternative d’un même gène.


I. La conservation du génome : stabilité génétique et clones cellulaires

A. La mitose : multiplication cellulaire conforme



  • La mitose permet la duplication fidèle de l’ADN et la répartition identique du matériel génétique dans les cellules filles.
  • Toutes les cellules d’un individu sont issues de mitoses successives à partir d’une cellule-œuf : elles forment un clone cellulaire.

Exemples de clones naturels : cellules sanguines, cellules de la peau, bactéries, végétaux, animaux (ex. : Dolly).



B. Mutations au sein des clones : origine d’une mosaïque génétique



  • Des mutations spontanées peuvent apparaître lors de la réplication de l’ADN.
  • Ces mutations sont rares mais inévitables → accumulation dans certaines cellules → diversité génétique à l’intérieur d’un même individu.
  • On parle de mosaïque de clones cellulaires.

Types de mutations :

  • Somatiques : n’affectent que l’individu.
  • Germinales : peuvent être transmises à la descendance.

Exemple : mutation du gène p53 → prédisposition à certains cancers si non réparée.



II. Le brassage des génomes par la reproduction sexuée

A. La méiose : réduction du nombre de chromosomes



  • Une cellule diploïde (2n) donne 4 cellules haploïdes (n) génétiquement différentes.
  • Deux types de brassage génétique :


1. Brassage interchromosomique (anaphase I)

  • Répartition aléatoire et indépendante des chromosomes homologues.
  • Provoque une très grande diversité des gamètes (ex : 2²³ ≈ 8 millions de combinaisons chez l’humain).

2. Brassage intrachromosomique (prophase I)

  • Crossing-over entre chromatides homologues → échange de portions d’ADN → recombinaisons génétiques.
  • Permet d’obtenir des combinaisons d’allèles nouvelles.


Ces deux brassages produisent des gamètes uniques → diversité génétique.



B. La fécondation : rencontre de deux génomes haploïdes



  • L’union de deux gamètes haploïdes (n) donne un zygote diploïde (2n).
  • Chaque enfant hérite d’un mélange unique d’allèles parentaux.

En combinant 8 millions d’ovules et 8 millions de spermatozoïdes, on obtient 64 000 milliards de possibilités différentes (sans même compter le crossing-over !).



III. Transmission des caractères héréditaires : lois de Mendel

A. Monohybridisme : étude d’un seul gène



  • 1re loi de Mendel : Uniformité des F1 issues de lignées pures.
  • 2e loi : Ségrégation des allèles à la méiose (réapparition du phénotype récessif en F2).
  • Croisement-test : permet de déterminer le génotype d’un individu inconnu en le croisant avec un homozygote récessif.



B. Dihybridisme : étude de deux gènes



  • 3e loi de Mendel : les gènes indépendants se transmettent de façon indépendante (brassage interchromosomique).
  • Si les gènes sont liés (même chromosome) → brassage intrachromosomique partiel, visible si taux de recombinés ≠ 50%.



IV. Diversité génétique et anomalies de la méiose



A. Anomalies du brassage interchromosomique

  • Non-disjonction de chromosomes → anomalies du caryotype.
  • Trisomie 21, syndrome de Klinefelter (XXY), syndrome de Turner (XO).

B. Anomalies du crossing-over

  • Crossing-over inégal → duplications ou pertes de gènes.
  • Source de familles multigéniques (ex : globines, opsines pour la vision des couleurs).



V. Étude génétique chez l’humain



A. L’analyse généalogique

  • Permet de déterminer les risques héréditaires d’une maladie génétique.
  • Analyse de phénotypes dans une famille pour identifier des caractères dominants/récessifs ou liés au sexe (ex : daltonisme).

B. Bio-informatique et séquençage

  • Accès direct au génotype grâce au séquençage de l’ADN.
  • Utilisation de bases de données génétiques pour repérer des associations allèles/maladies.
  • Soulève des questions éthiques (confidentialité, consentement…).



Conclusion



  • L’origine du génotype des individus est le fruit de la stabilité clonale, du brassage méiotique, de la fécondation et des mutations.
  • Ces processus créent une diversité génétique essentielle à l’évolution et à l’adaptation.
  • Les anomalies génétiques peuvent être pathologiques ou source de diversité évolutive.



Chapitre 1: l’origine du génotype des individus

Chapitre 1: L’Origine du Génotype des Individus

Définition

Génotype
Le génotype est l’ensemble des gènes présents dans le génome d’un organisme, déterminant ses caractéristiques héréditaires.
Phénotype
Le phénotype est l'ensemble des caractères observables d'un individu, résultant de l’expression de son génotype dans un environnement donné.
Allèle
Un allèle est une version alternative d’un même gène.


I. La conservation du génome : stabilité génétique et clones cellulaires

A. La mitose : multiplication cellulaire conforme



  • La mitose permet la duplication fidèle de l’ADN et la répartition identique du matériel génétique dans les cellules filles.
  • Toutes les cellules d’un individu sont issues de mitoses successives à partir d’une cellule-œuf : elles forment un clone cellulaire.

Exemples de clones naturels : cellules sanguines, cellules de la peau, bactéries, végétaux, animaux (ex. : Dolly).



B. Mutations au sein des clones : origine d’une mosaïque génétique



  • Des mutations spontanées peuvent apparaître lors de la réplication de l’ADN.
  • Ces mutations sont rares mais inévitables → accumulation dans certaines cellules → diversité génétique à l’intérieur d’un même individu.
  • On parle de mosaïque de clones cellulaires.

Types de mutations :

  • Somatiques : n’affectent que l’individu.
  • Germinales : peuvent être transmises à la descendance.

Exemple : mutation du gène p53 → prédisposition à certains cancers si non réparée.



II. Le brassage des génomes par la reproduction sexuée

A. La méiose : réduction du nombre de chromosomes



  • Une cellule diploïde (2n) donne 4 cellules haploïdes (n) génétiquement différentes.
  • Deux types de brassage génétique :


1. Brassage interchromosomique (anaphase I)

  • Répartition aléatoire et indépendante des chromosomes homologues.
  • Provoque une très grande diversité des gamètes (ex : 2²³ ≈ 8 millions de combinaisons chez l’humain).

2. Brassage intrachromosomique (prophase I)

  • Crossing-over entre chromatides homologues → échange de portions d’ADN → recombinaisons génétiques.
  • Permet d’obtenir des combinaisons d’allèles nouvelles.


Ces deux brassages produisent des gamètes uniques → diversité génétique.



B. La fécondation : rencontre de deux génomes haploïdes



  • L’union de deux gamètes haploïdes (n) donne un zygote diploïde (2n).
  • Chaque enfant hérite d’un mélange unique d’allèles parentaux.

En combinant 8 millions d’ovules et 8 millions de spermatozoïdes, on obtient 64 000 milliards de possibilités différentes (sans même compter le crossing-over !).



III. Transmission des caractères héréditaires : lois de Mendel

A. Monohybridisme : étude d’un seul gène



  • 1re loi de Mendel : Uniformité des F1 issues de lignées pures.
  • 2e loi : Ségrégation des allèles à la méiose (réapparition du phénotype récessif en F2).
  • Croisement-test : permet de déterminer le génotype d’un individu inconnu en le croisant avec un homozygote récessif.



B. Dihybridisme : étude de deux gènes



  • 3e loi de Mendel : les gènes indépendants se transmettent de façon indépendante (brassage interchromosomique).
  • Si les gènes sont liés (même chromosome) → brassage intrachromosomique partiel, visible si taux de recombinés ≠ 50%.



IV. Diversité génétique et anomalies de la méiose



A. Anomalies du brassage interchromosomique

  • Non-disjonction de chromosomes → anomalies du caryotype.
  • Trisomie 21, syndrome de Klinefelter (XXY), syndrome de Turner (XO).

B. Anomalies du crossing-over

  • Crossing-over inégal → duplications ou pertes de gènes.
  • Source de familles multigéniques (ex : globines, opsines pour la vision des couleurs).



V. Étude génétique chez l’humain



A. L’analyse généalogique

  • Permet de déterminer les risques héréditaires d’une maladie génétique.
  • Analyse de phénotypes dans une famille pour identifier des caractères dominants/récessifs ou liés au sexe (ex : daltonisme).

B. Bio-informatique et séquençage

  • Accès direct au génotype grâce au séquençage de l’ADN.
  • Utilisation de bases de données génétiques pour repérer des associations allèles/maladies.
  • Soulève des questions éthiques (confidentialité, consentement…).



Conclusion



  • L’origine du génotype des individus est le fruit de la stabilité clonale, du brassage méiotique, de la fécondation et des mutations.
  • Ces processus créent une diversité génétique essentielle à l’évolution et à l’adaptation.
  • Les anomalies génétiques peuvent être pathologiques ou source de diversité évolutive.


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