Les chromosomes et les gènes
Comprendre l'organisation de l'information génétique.
Introduction
Si l’on observe au microscope le noyau d’une cellule qui se divise, on voit apparaître de petits bâtonnets colorés. Ce sont les chromosomes. Ils contiennent l’ADN, condensé, et donc les gènes. Leur nombre et leur organisation sont caractéristiques de chaque espèce.
L'essentiel à retenir
Les chromosomes sont formés d’ADN ; ils portent les gènes. Chaque espèce possède un nombre précis de chromosomes : 46 chez l’être humain, soit 23 paires.
Les chromosomes d’une même paire portent les mêmes gènes, aux mêmes emplacements ; l’un vient du père, l’autre de la mère.
Un gène peut exister sous différentes versions, appelées allèles ; les deux allèles d’un gène peuvent donc être identiques ou différents.
Explication
La plupart du temps, l’ADN est déroulé dans le noyau et invisible. Lorsque la cellule se prépare à se diviser, il se condense et forme les chromosomes, que l’on peut colorer et photographier. En les classant par taille et par forme, on obtient un caryotype.
Le caryotype humain comporte 23 paires de chromosomes. Les 22 premières paires sont identiques chez l’homme et chez la femme. La 23e paire est celle des chromosomes sexuels : XX chez la femme, XY chez l’homme. Le chromosome Y porte notamment un gène qui oriente le développement vers le sexe masculin.
Les deux chromosomes d’une paire portent les mêmes gènes, placés au même endroit. Mais un gène peut exister sous plusieurs formes, appelées allèles. Par exemple, le gène du groupe sanguin possède trois allèles principaux : A, B et O. Une personne peut avoir deux allèles identiques (A et A) ou différents (A et O).
Lorsque les deux allèles sont différents, l’un peut s’exprimer et masquer l’autre : on dit qu’il est dominant, l’autre étant récessif. Une personne qui possède les allèles A et O est de groupe A, car l’allèle O est récessif. Certains allèles s’expriment ensemble : une personne A et B est de groupe AB.
Une anomalie du nombre de chromosomes peut avoir des conséquences importantes. La trisomie 21 correspond à la présence de trois chromosomes 21 au lieu de deux.
Avant chaque division cellulaire, l’ADN est copié : chaque chromosome est dupliqué. Ainsi, les deux cellules filles reçoivent exactement les mêmes chromosomes que la cellule mère. C’est pourquoi toutes nos cellules ont la même information génétique.
Exemples
Être humain : 46 chromosomes (23 paires).
Chien : 78 chromosomes ; chimpanzé : 48.
Femme : XX ; homme : XY.
Gène du groupe sanguin : allèles A, B et O.
Trisomie 21 : trois chromosomes 21, soit 47 chromosomes au total.
Méthode
1. J’observe un caryotype et je compte les chromosomes.
2. Je repère les paires et les chromosomes sexuels.
3. Je détermine le sexe de la personne (XX ou XY).
4. Je repère une éventuelle anomalie de nombre.
5. Pour un gène, j’indique les deux allèles et celui qui s’exprime.
Attention
Ne confonds pas gène et allèle ! Le gène est l’emplacement qui détermine un caractère (le groupe sanguin) ; l’allèle est l’une de ses versions (A, B ou O). Et un nombre élevé de chromosomes ne signifie pas qu’une espèce est plus « évoluée » : le chien en a plus que l’être humain.
Résumé de la notion
Les chromosomes, formés d’ADN, portent les gènes. L’être humain en possède 46, soit 23 paires, dont une paire de chromosomes sexuels (XX ou XY). Les deux chromosomes d’une paire portent les mêmes gènes, mais pas forcément les mêmes allèles.
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