chapitre 13 La méiose et les cycles de développement sexués 281
m Figure 13.1 Comment expliquer les ressemblances entre les membres d’une même famille ?
ConCepts Clés
13.1 Les gènes des parents sont transmis à leurs
enfants par l’intermédiaire des chromosomes
13.2 La fécondation et la méiose alternent
dans la reproduction sexuée
13.3 La méiose est la réduction de moitié
du nombre de jeux de chromosomes et le
passage du stade diploïde au stade haploïde
13.4 L’évolution résulte de la variation
génétique qui prend sa source
dans la reproduction sexuée
IntroduCtIon
Variations sur un thème
La majorité des parents qui envoient des faire-part à l’occasion d’une naissance mentionnent le sexe du bébé, mais
ils n’ont pas besoin de préciser que leur enfant est un être
humain ! Les êtres vivants se caractérisent avant tout par leur
capacité à produire des individus présentant les caractéristiques de l’espèce : les éléphants donnent naissance à des éléphanteaux et les chênes produisent de jeunes pousses de chêne.
Les seules exceptions à cette règle n’existent que dans les nouvelles à sensation controversées de journaux populaires.
Selon une autre loi, souvent perçue comme un fait acquis,
chaque individu ressemble plus à ses propres parents qu’aux
autres représentants de son espèce avec lesquels il a moins de
liens de parenté. Observez les membres de la famille Tardif à la
figure 13.1 et vous pourrez distinguer certaines ressemblances
entre ces personnes. La transmission des caractères d’une
génération à la suivante est appelée hérédité (du latin heres,
« héritier »). Toutefois, les fils et les filles ne sont pas des copies
exactes de leurs parents, ni de leurs frères et sœurs. Bien qu’elle
entraîne des ressemblances, l’hérédité produit également une
certaine variation. Les agriculteurs ont mis à profit les principes de l’hérédité et de la variation depuis des millénaires,
c’est-à-dire depuis qu’on cultive des plantes et qu’on élève
des animaux afin d’obtenir ou d’améliorer certains caractères
recherchés. Mais quels sont les mécanismes biologiques qui
donnent naissance aux variations et aux similarités génétiques
qu’on appelle les « ressemblances familiales » ? Les réponses à
cette question ont échappé aux biologistes jusqu’aux découvertes de la génétique, au 20 e siècle.
La génétique est l’étude scientifique de l’hérédité et de la
variation chez les individus. Dans cette partie du manuel,
nous aborderons cette branche de la biologie aux niveaux de
l’orga nisme, de la cellule et de la molécule. D’un point de vue
plus pratique, vous verrez que la génétique continue de repousser les limites de la médecine et de l’agriculture, et vous
aborderez certaines questions sociales ou éthiques soulevées
par les possibilités de manipulation du matériel génétique
qu’est l’ADN. Après avoir étudié ces différents sujets, vous
pourrez prendre du recul et vous représenter l’ensemble du
matériel génétique qu’un organisme porte dans son ADN,
autrement dit son génome. L’acquisition et l’analyse rapides
des séquences du génome de nombreuses espèces, dont la
nôtre, nous ont appris énormément sur l’évolution à l’échelle
moléculaire, autrement dit, sur l’évolution du génome luimême. En fait, les méthodes et les découvertes de la géné tique
ouvrent la voie à des progrès dans toutes les autres branches
de la biologie, que ce soit la biologie cellulaire, la physiologie, la biologie de l’évolution, l’étude du comportement ou
même l’écologie.
Dans le présent chapitre, nous commencerons par étudier
le mode de transmission des chromosomes des parents à leurs
descendants chez les organismes qui se reproduisent par voie
sexuée. Les processus de la méiose (un type particulier de
division cellulaire) et de la fécondation (la fusion du spermatozoïde et de l’œuf) permettent de conserver le nombre de
chromosomes de l’espèce dans la reproduction sexuée. Nous
décrirons le mécanisme cellulaire de la méiose et nous expliquerons en quoi elle diffère de la mitose. Enfin, nous verrons
comment la méiose et la fécondation contribuent à la variation génétique, qui paraît évidente entre les membres de la
famille représentée dans la figure 13.1.
La méiose
et les cycles
de développement
sexués
13
m Figure 13.1 Comment expliquer les ressemblances entre les membres d’une même famille ?
ConCepts Clés
13.1 Les gènes des parents sont transmis à leurs
enfants par l’intermédiaire des chromosomes
13.2 La fécondation et la méiose alternent
dans la reproduction sexuée
13.3 La méiose est la réduction de moitié
du nombre de jeux de chromosomes et le
passage du stade diploïde au stade haploïde
13.4 L’évolution résulte de la variation
génétique qui prend sa source
dans la reproduction sexuée
IntroduCtIon
Variations sur un thème
La majorité des parents qui envoient des faire-part à l’occasion d’une naissance mentionnent le sexe du bébé, mais
ils n’ont pas besoin de préciser que leur enfant est un être
humain ! Les êtres vivants se caractérisent avant tout par leur
capacité à produire des individus présentant les caractéristiques de l’espèce : les éléphants donnent naissance à des éléphanteaux et les chênes produisent de jeunes pousses de chêne.
Les seules exceptions à cette règle n’existent que dans les nouvelles à sensation controversées de journaux populaires.
Selon une autre loi, souvent perçue comme un fait acquis,
chaque individu ressemble plus à ses propres parents qu’aux
autres représentants de son espèce avec lesquels il a moins de
liens de parenté. Observez les membres de la famille Tardif à la
figure 13.1 et vous pourrez distinguer certaines ressemblances
entre ces personnes. La transmission des caractères d’une
génération à la suivante est appelée hérédité (du latin heres,
« héritier »). Toutefois, les fils et les filles ne sont pas des copies
exactes de leurs parents, ni de leurs frères et sœurs. Bien qu’elle
entraîne des ressemblances, l’hérédité produit également une
certaine variation. Les agriculteurs ont mis à profit les principes de l’hérédité et de la variation depuis des millénaires,
c’est-à-dire depuis qu’on cultive des plantes et qu’on élève
des animaux afin d’obtenir ou d’améliorer certains caractères
recherchés. Mais quels sont les mécanismes biologiques qui
donnent naissance aux variations et aux similarités génétiques
qu’on appelle les « ressemblances familiales » ? Les réponses à
cette question ont échappé aux biologistes jusqu’aux découvertes de la génétique, au 20 e siècle.
La génétique est l’étude scientifique de l’hérédité et de la
variation chez les individus. Dans cette partie du manuel,
nous aborderons cette branche de la biologie aux niveaux de
l’orga nisme, de la cellule et de la molécule. D’un point de vue
plus pratique, vous verrez que la génétique continue de repousser les limites de la médecine et de l’agriculture, et vous
aborderez certaines questions sociales ou éthiques soulevées
par les possibilités de manipulation du matériel génétique
qu’est l’ADN. Après avoir étudié ces différents sujets, vous
pourrez prendre du recul et vous représenter l’ensemble du
matériel génétique qu’un organisme porte dans son ADN,
autrement dit son génome. L’acquisition et l’analyse rapides
des séquences du génome de nombreuses espèces, dont la
nôtre, nous ont appris énormément sur l’évolution à l’échelle
moléculaire, autrement dit, sur l’évolution du génome luimême. En fait, les méthodes et les découvertes de la géné tique
ouvrent la voie à des progrès dans toutes les autres branches
de la biologie, que ce soit la biologie cellulaire, la physiologie, la biologie de l’évolution, l’étude du comportement ou
même l’écologie.
Dans le présent chapitre, nous commencerons par étudier
le mode de transmission des chromosomes des parents à leurs
descendants chez les organismes qui se reproduisent par voie
sexuée. Les processus de la méiose (un type particulier de
division cellulaire) et de la fécondation (la fusion du spermatozoïde et de l’œuf) permettent de conserver le nombre de
chromosomes de l’espèce dans la reproduction sexuée. Nous
décrirons le mécanisme cellulaire de la méiose et nous expliquerons en quoi elle diffère de la mitose. Enfin, nous verrons
comment la méiose et la fécondation contribuent à la variation génétique, qui paraît évidente entre les membres de la
famille représentée dans la figure 13.1.
La méiose
et les cycles
de développement
sexués
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