Chapitre 3 : La transmission des caractères héréditaires

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Introduction :

Des millions d’êtres vivants différents peuplent la Terre, c’est la biodiversité.

Ils sont regroupés en espèces .

Toutes les espèces présentent des caractères qui les différencient des autres espèces.

Cliquez ici pour obtenir le PDF de l’activité 1 J’identifie les caractères propres à l’espèce humaine

I- Les caractères des êtres vivants

Chaque espèce a des caractères qui lui sont propres (ex : caractères de l’espèce humaine : bipédie, pilosité faible, langage articulé…). Ce sont les caractères spécifiques

Ces caractères permettent de comparer les espèces et de les classer.

Cette activité et le bilan qui va avec sont très simples. Cependant, il vous faut très rapidement être à l’aise avec la notion de caractère et 2 erreurs principales sont à éviter :

Utiliser comme moyen de comparaison des éléments qui ne sont pas des caractères (le chimpanzé vit dans les arbre et nous dans des maisons est un exemple fréquent). Assurez vous donc que l’élément que vous utilisez est soit anatomique (la façon dont le corps est construit : os, muscles, organes…), soit physiologique (la façon dont le corps fonctionne : enzymes, hormones…)
Ne pas définir le caractère suffisamment précisément. Exemple : les poils sont un caractère communs aux chimpanzés et aux humains. La pilosité (la quantité de poils) est en revanche un caractère permettant de les différencier.

Suite I- Les caractères des êtres vivants

Chaque individu présente des variations qui lui sont propres : ce sont les variations individuelles (ou caractères d’un individu ) qui nous permettent d’identifier et de reconnaître un individu.

L’ensemble des caractères observables d’un individu est appelé le phénotype.

Problème : Quelle est l’origine des caractères propres à chaque individu ?

Cliquez ici pour obtenir le PDF de l’activité 2 Je cherche l’origine des caractères de chacun

Hypothèse : Chaque individu reçoit ses caractères de ses parents

Vous serez régulièrement amenés à utiliser des arbres généalogiques pour déterminer si un caractère est héréditaire ou non. Le premier point est donc de vous assurer que vous savez les utiliser (les lire et les compléter).

Ensuite, ce cas est très simple car chaque individu atteint a au moins un de ses parents qui l’est aussi. Vous n’avez donc généralement aucun mal a comprendre que ce caractère est héréditaire. Cependant, vous serez confrontés à des cas plus compliqués et il est important de retenir que, pour savoir si un caractère est héréditaire, 2 critères sont à regarder :

est-il présent dans toutes les générations ? Si oui, alors il passe de génération en génération et est donc héréditaire. Attention, un enfant être atteint sans qu’aucun de ses parents ne le soit et que le caractère soit héréditaire quand même !
Quelle est la proportion de personnes atteintes dans la famille par rapport à la population générale ? Ici, 6/13 (soit quasiment 1/2) dans la famille contre 1/2000 dans le reste de la population. Une telle augmentation n’est pas due au hasard, le caractère est présent dans la famille et les individus se le transmettent donc il est héréditaire !

II- L’origine des caractères d’un individu

Chaque individu présente des caractères qui lui ont été transmis par ses parents : ce sont des caractères héréditaires.

Un caractère héréditaire est un caractère qui est transmis de générations en générations.

Suite II -l’origine des caractères d’un individu :

Un nouvel individu est issu de la fécondation entre le spermatozoïde du père et l’ovule de la mère. Ces cellules reproductrices contiennent donc les informations héréditaires qui se retrouvent dans la cellule œuf.

La cellule œuf contient donc l’ensemble des informations héréditaires indispensables à l’apparition des caractères héréditaires.

Suite II -l’origine des caractères d’un individu :

Certains caractères sont modifiés par l’environnement (bronzage, musculature, blessure…) : ces modifications ne sont pas transmises de génération en génération et ne sont donc pas héréditaires.

Une vidéo qui reprend bien les notions de caractères héréditaires (innés) et non héréditaires (acquis). Notez bien que, comme le signal l’auteur, la grande majorité du phénotype d’un individu correspond à des caractères ayant une bases héréditaire mais qui est ensuite modifiée par l’environnement.

Cliquez ici pour obtenir le PDF d schéma bilan à remplir

Ce schéma bilan est à remplir en deux fois. Pour le moment, seule la partie du bas est à compléter. Ne collez pas tout de suite cette feuille dans votre cahier, vous le ferez en fin de chapitre lorsqu’il sera complet.

Problème : Où sont « stockées » toutes les informations qui permettent l’apparition des caractères héréditaires d’un individu ?

Cliquez ici pour obtenir le PDF de l’activité 3 Je cherche où sont localisées les informations héréditaires

Hypothèses :

les informations héréditaires sont localisées dans la membrane
les informations héréditaires sont localisées dans le cytoplasme
les informations héréditaires sont localisées dans le noyau

Nous sommes donc dans une situation apparemment compliquée avec 3 hypothèses à tester mais qui possède un avantage : nous pouvons être certains que l’une de ces hypothèses au moins est correcte.

Ces expériences de transferts de noyau ne sont pas simples à analyser. Vous devez absolument prendre le temps de décrire une par une l’origine des différentes parties des cellules œufs à l’origine des souriceaux. N’allez pas trop vite, c’est le meilleur moyen pour s’emmêler les pinceaux et s’embrouiller. Si vous le souhaitez, vous pouvez m’envoyer vos réponses par mail (soit en rédigeant directement sur ordinateur, soit en m’envoyant une photo correcte) et je les corrigerai individuellement.

III- Les informations héréditaires sont localisées dans le noyau des cellules

Des expériences de transferts de noyaux démontrent que les informations héréditaires sont localisées dans le noyau des cellules.

Suite III- les informations héréditaires sont localisées dans le noyau des cellules

Dans les noyaux des cellules on observe des formes filamenteuses épaisses appelées chromosomes.

On peut supposer que ces chromosomes portent les informations héréditaires.

Petite vidéo intéressante sur la découverte puis l’observation des chromosomes à l’intérieur du noyau des cellules. Ne vous inquiétez pas pour la fin, cela fait partie du programme de 3eme, vous aurez longuement l’occasion de l’étudier l’année prochaine !

Comme vous pouvez le constater sur les documents précédents, les chromosomes peuvent prendre des aspects et des couleurs très différents en fonction de la coloration qui leur est faite et du type de microscope utilisé. Ne vous laissez pas perturber par cela ! De même, ils peuvent apparaître plus ou moins tordus, déformés… Dans un premier temps, nous n’en tiendrons pas compte. En particulier dans l’activité suivante, concentrez vous sur le nombre de chromosome et sur leur « nom » (souvent un chiffre, parfois une lettre…)

Problème : Les chromosomes portent-ils l’information héréditaire ?

Cliquez ici pour obtenir le PDF de l’activité 4 J’identifie le support de l’information héréditaire

IV- L’information héréditaire est portée par les chromosomes

En comparant les caryotypes, je remarque que chaque espèce est caractérisée par un nombre précis de chromosomes (23 paires chez l’Homme).

Les chromosomes sont regroupés par paires numérotées.

La dernière paire est appelée paire de chromosomes sexuels, XX chez la femelle et XY chez le mâle.

Un seul chromosome différent entraîne des caractères sexuels différents donc les chromosomes portent les informations héréditaires qui permettent l’apparition des caractères.

Définition d’un caryotype : représentation de tous les chromosomes d’une cellule sous une forme ordonnée.

Une petite vidéo qui reprend parfaitement les informations principales du chapitre :

Soyons honnêtes, ce n’est pas la vidéo la plus marrante du monde. Cependant, pour ceux qui arriveront au bout, elle a le mérite d’être claire et exhaustive… Donc, pour les courageux, vidéo de la réalisation d’un caryotype :