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Vidéo de la leçon : Hérédité des gènes Sciences

Dans cette vidéo, nous allons apprendre comment décrire l’hérédité des gènes du parent à la progéniture, et expliquer la différence entre les gènes dominants et récessifs.

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Transcription de vidéo

Dans cette vidéo, nous allons apprendre comment les gènes sont transmis des parents aux descendants par hérédité. Nous expliquerons également la différence entre les gènes dominants et récessifs. Commençons!

L’ADN, ou acide désoxyribonucléique, est une molécule présente dans presque toutes les cellules des êtres vivants. Il contient toutes les informations nécessaires au fonctionnement de l’organisme. L’ADN est une très longue molécule hélicoïdale qui contient des gènes. Les gènes sont des segments d’ADN qui fournissent les instructions pour fabriquer des molécules et des protéines spécifiques. Si vous imaginez votre ADN comme un livre de recettes unique qui sert à vous fabriquer, alors vos gènes sont les recettes contenues dans ce livre.

En tant qu’êtres humains, nous avons environ 30000 gènes qui portent toutes les instructions nécessaires pour construire chaque cellule de notre corps. C’est un très gros livre de recettes. Nous recevons la moitié de nos gènes de chacun de nos parents. Pour continuer l’analogie avec le livre de recettes, cela signifie que nous avons deux versions de chaque recette, car nous avons deux copies de chaque gène. Nous fabriquons donc des versions uniques de toutes nos molécules et protéines. Alors, comment héritons-nous de nos gènes?

Quand un organisme se reproduit, il transmet des gènes à ses enfants, qui sont plus généralement appelés sa progéniture. C’est pourquoi on dit que la progéniture hérite des gènes de ses parents. Les gènes codent généralement pour des protéines, qui à leur tour produisent des caractères qui peuvent être transmis des parents à leurs enfants. Un caractère est un trait observable, comme la couleur des yeux ou toute qualité qui peut être déterminée par notre ADN. Comme nous l’avons déjà dit, les molécules d’ADN sont incroyablement longues. Si nous prenions tout l’ADN d’une seule cellule humaine et qu'on le mettait bout à bout, il ferait entre deux et trois mètres de long.

Les cellules humaines étant microscopiques, elles doivent regrouper ce long ADN en structures filiformes incroyablement compactes appelées chromosomes, comme celles que vous pouvez voir ici. Ces chromosomes sont suffisamment petits pour tenir à l'intérieur du noyau, le compartiment de la cellule où se trouve l'ADN. Comme les enfants héritent des gènes de leur mère et de leur père, ils possèdent une combinaison unique des caractéristiques de leurs parents.

La reproduction sexuelle joue un rôle très important dans l’hérédité génétique. Le noyau d’une cellule du corps ou cellule somatique humaine possède 46 chromosomes, organisés en 23 paires. Cependant, les humains produisent également des cellules reproductrices spéciales, appelées gamètes. Chez l’homme, les gamètes sont appelés spermatozoïdes. Et chez la femme, on les appelle les ovules. Ces gamètes contiennent la moitié du nombre de chromosomes d’une cellule somatiques, ce qui signifie qu’ils ont chacun 23 chromosomes au total.

Lorsque deux individus se reproduisent sexuellement, leurs gamètes se combinent par un processus appelé la fécondation. C’est là qu’un spermatozoïde du père fusionne avec un ovule de la mère pour produire une nouvelle cellule appelée zygote. Ce zygote a un lot complet de 46 chromosomes. Une fois formé, le zygote se divise en plusieurs cellules, et finit par devenir un nouvel être humain.

Au cours de ce processus, chaque nouvelle cellule produite porte également 46 chromosomes, ce qui explique pourquoi presque toutes les cellules du corps contiennent 46 chromosomes dans leur noyau. Comme chaque paire de chromosomes contient un chromosome de chaque parent, un individu hérite d'un mélange unique de gènes de sa mère et de son père. Par conséquent, à mesure que l'individu grandit et devient mature, il développe un mélange unique des caractéristiques des deux parents. C'est pourquoi nous pouvons ressembler davantage à l'un ou aux deux parents à différents moments de notre vie.

Quand un humain atteint la maturité sexuelle, il commence à produire ses propres gamètes à partir de cellules corporelles spécialisées. Chaque gamète conserve au hasard un chromosome de chacune des 23 paires de chromosomes. Et ce sont ces chromosomes que l'organisme pourrait transmettre à sa future progéniture. La nature aléatoire de l'hérédité génétique est à l'origine de la variation que nous observons au sein d'une espèce comme l'Homme. En d’autres termes, c’est ce qui nous rend tous uniques.

Cependant, tous nos caractères ne sont pas dus à nos gènes. Certains caractères sont acquis au cours de la vie d’un organisme plutôt qu’hérités. C’est ce qu’on appelle les caractères acquis. Les caractères acquis résultent d’interactions avec l’environnement. Vous pouvez aussi voir ça comme des caractères sur lesquels nous avons un certain contrôle. Voyons quelques exemples.

Le groupe sanguin, la couleur des yeux et la structure osseuse sont tous des caractères héréditaires. Par exemple, si un enfant a les yeux bleus, cela ne signifie pas nécessairement que ses deux parents ont les mêmes yeux. Mais ils doivent tous deux porter le gène des yeux bleus pour l’avoir transmis à leur progéniture. Cela signifie également que l’enfant peut transmettre le gène des yeux bleus à ses propres enfants dans le futur.

Les piercings, les cicatrices et les tatouages sont tous des exemples de caractères acquis. Par exemple, si un enfant développe une cicatrice après avoir égratigné son genou en jouant au rugby, la cicatrice est le résultat d’une interaction avec son environnement, et non pas dû à ses gènes. Ainsi, si l’enfant a des enfants plus tard, la cicatrice ne leur sera pas transmise.

Certains caractères sont considérés à la fois comme hérités et acquis. C’est par exemple le cas de la taille. Si hériter d'un gène pour une grande taille de l'un ou des deux parents peut contribuer à la croissance d'un individu, la quantité et le type d'aliments qu'il consomme pendant sa croissance influencent également sa taille finale.

Maintenant, voyons comment les gènes d’un individu sont liés à leurs caractéristiques. Nous avons déjà dit qu’il existe différents variants de chaque gène. Ces variants de gènes peuvent être dominants ou récessifs. Si le variant d'un gène est dominant, le caractère qu'il code sera toujours exprimé, que l'individu en possède une ou deux copies. Mais si le variant du gène est récessif, la caractéristique qu’il code ne sera exprimée que si l’individu en possède deux copies. Si un individu n’a qu’une seule copie d’un gène récessif, ses caractéristiques seront cachées.

Par exemple, disons que nous avons un gène qui détermine si nous avons des taches de rousseur ou non. Le variant du gène des taches de rousseur, représenté ici par un astérisque, est dominant. Et le variant du gène sans taches de rousseur, représenté ici par un triangle, est récessif. Si un enfant a hérité d’un variant de gène de taches de rousseur d’un de ses parents et d’un variant du gène des taches de rousseur de l’autre, il aura des taches de rousseur parce que la caractéristique codée par le variant du gène des taches de rousseur est dominant par rapport à celui du variant du gène sans taches de rousseur.

Cependant, supposons que l’enfant hérite d’une copie du variant du gène sans taches de rousseur de ses deux parents. Dans ce scénario, l’enfant n’aura pas de taches de rousseur, car il possède deux copies du variant du gène récessif sans taches de rousseur. Et il n’y a pas de variant du gène dominant pour masquer la caractéristique du gène récessif. C’est une caractéristique très importante de l’hérédité génétique.

Même si les individus portent des gènes de leurs deux parents, leurs caractéristiques ne sont pas nécessairement un mélange direct des caractéristiques de leurs parents, car un variant d’un gène affirmera souvent une domination sur l’autre. La capacité des organismes vivants à transmettre des informations génétiques à leur progéniture est extrêmement importante, car elle leur permet de s'adapter au fil du temps à leur environnement et de leur fournir des caractéristiques qui les arment mieux pour la survie et la reproduction.

Maintenant que nous avons découvert tout sur l’hérédité génétique, essayons de répondre à quelques questions d’entraînement.

À l’intérieur du noyau de vos cellules, l’ADN est embobiné et enroulé en longs brins. Comment s’appellent ces longs brins d’ADN? (A) Les nucléosomes, (B) les ribosomes, (C) les chromosomes, (D) les hélices, ou (E) les gènes.

Comme vous pouvez le voir sur cette figure, l’ADN est une longue molécule hélicoïdale qui est généralement double brin. Un segment d’ADN qui code pour une protéine particulière est connue sous le nom de gène. L’ADN humain contient environ 30000 gènes, qui contribuent à nos caractéristiques. C’est pourquoi l’ADN est une très longue molécule. En fait, si vous preniez tout l’ADN d’une seule cellule humaine et que vous le disposiez de bout en bout, il ferait deux à trois mètres de long. Et pourtant, tout rentre à l'intérieur du noyau, un compartiment cellulaire qui ne mesure que six micromètres de diamètre environ. Alors comment l'ADN tient-il dans un espace qui est 400 000 fois plus petit que lui?

La cellule emballe l'ADN dans des structures serrées et enroulées appelées chromosomes, qui peuvent ensuite être stockées à l'intérieur du noyau. Les humains ont 46 chromosomes, qui se trouvent sous la forme de 23 paires de chromosomes, et ils apparaissent sous forme de fils minces si nous les regardons au microscope. La bonne réponse à cette question est donc (C). Les longs brins d’ADN qui se trouvent à l’intérieur du noyau de vos cellules sont appelés chromosomes.

Passons à une autre question.

La figure montre un schéma de base du processus de fécondation. Après la fécondation, un zygote se forme. Le zygote montré dans la figure possède quatre cellules. Combien de chromosomes y aura-t-il dans le noyau de chacune de ces cellules?

Les humains se reproduisent par reproduction sexuée. Au cours de ce processus, une femme et un homme produisent tous deux des cellules sexuelles, également connues sous le nom de gamètes. Le gamète féminin est appelé ovule, et le gamète masculin est appelé spermatozoïde. Ces gamètes contiennent chacun 23 chromosomes dans leurs noyaux, ce qui est la moitié du nombre d’une cellule corporelle habituelle.

Ensuite, un ovule et un spermatozoïde s’unissent dans un processus appelé fécondation. Pendant la fécondation, le noyau du spermatozoïde se combine avec le noyau de l’ovule. Cela produit une nouvelle cellule appelée zygote. Parce que le zygote possède les deux ensembles de chromosomes des deux gamètes dans son noyau, il a 46 chromosomes en tout.

Une fois formé, le zygote subit une division cellulaire pour pouvoir se développer. C'est ce processus de division cellulaire qui permet à la boule de quatre cellules que vous voyez ici de se développer pour devenir un bébé humain. Chaque fois qu’une cellule se divise de cette manière, elle produit des cellules filles génétiquement identiques, qui ont donc également 46 chromosomes dans leurs noyaux. Nous avons donc déterminé que le noyau de chaque cellule du zygote contiendrait 46 chromosomes.

Résumons ce que nous avons appris dans cette vidéo en passant en revue les points clés. Un gène est une séquence d’ADN qui code généralement pour une protéine et, par conséquent, détermine les caractères d’un organisme. Les êtres humains héritent d'une copie de chaque gène de chacun de leurs parents. Les cellules corporelles normales contiennent 46 chromosomes dans leur noyau, tandis que les gamètes en contiennent 23. L’hérédité génétique est un processus aléatoire qui fait que les individus ont une combinaison unique de gènes. Les caractéristiques peuvent être héritées, acquises ou les deux. Et enfin, les variants d’un gène peuvent être dominants ou récessifs.

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