Caractères héréditaires et chromosomes

1. L'idée du chapitre, en deux phrases

Tous les êtres vivants possèdent des caractères : des traits observables, comme la couleur des yeux, le groupe sanguin ou la forme du visage.

Ces caractères se rangent en deux familles, et c'est tout le chapitre :

• les caractères héréditaires se transmettent des parents à leurs enfants ;
• les caractères acquis résultent de l'environnement — une cicatrice, un bronzage — et ne se transmettent pas.

La deuxième phrase répond à la question « comment ça se transmet ? ». L'information qui commande les caractères héréditaires est stockée dans le noyau de chaque cellule, portée par les chromosomes.

Si tu ne retiens qu'une chose : un caractère héréditaire est commandé par une information portée par les chromosomes ; un caractère acquis ne figure pas dans les chromosomes, donc il ne peut pas voyager jusqu'à l'enfant.

2. Les quatre chiffres à connaître par cœur

Ce sont les valeurs les plus souvent demandées, et elles se récitent sans réfléchir.

Le seul piège de ce tableau : la ligne du gamète. Une cellule ordinaire en a \(46\), un ovule ou un spermatozoïde n'en a que \(23\) — il reçoit un seul chromosome de chaque paire.

3. Le vocabulaire minimum (quatre mots)

• Un chromosome est une structure du noyau de la cellule ; c'est lui qui porte l'information des caractères héréditaires. Ils vont par paires : \(23\) paires chez l'être humain.
• Un gène est une portion de chromosome qui contrôle un caractère héréditaire précis. Un gène commande la couleur des yeux, un autre le groupe sanguin.
• Un allèle est une version d'un gène. Le gène de la couleur des yeux possède l'allèle « yeux marron » et l'allèle « yeux bleus ».
• Le caryotype est l'ensemble des chromosomes d'une cellule, photographiés et classés par paires.

Retiens l'emboîtement, c'est lui qu'on te demande : le gène est sur le chromosome, et l'allèle est une version du gène. Trois mots, deux niveaux.

4. Héréditaire ou acquis : le tri du cours

Héréditaires : couleur des yeux, groupe sanguin, fossettes, daltonisme. Ils sont présents dès la naissance et transmis par les chromosomes des parents.

Acquis : cicatrice, bronzage, muscles développés par le sport. Ils sont liés à l'environnement ou au mode de vie, et ne sont pas transmissibles.

Le réflexe qui suffit en contrôle : demande-toi d'où vient ce caractère. S'il vient d'un événement extérieur — une chute, le soleil, l'entraînement — il est acquis. S'il est là dès la naissance et qu'on le retrouve dans la famille, il est héréditaire.

5. La fécondation, en quatre lignes

C'est le passage le plus rentable du chapitre, parce qu'il tombe presque toujours.

1. La mère fabrique des ovules contenant \(23\) chromosomes (un par paire). Elle est \(XX\) : tous ses ovules portent un \(X\).
2. Le père fabrique des spermatozoïdes contenant \(23\) chromosomes. Il est \(XY\) : la moitié porte un \(X\), l'autre moitié un \(Y\).
3. À la fécondation, ovule (\(23\)) + spermatozoïde (\(23\)) donnent une cellule-œuf à \(46\) chromosomes.
4. Si le spermatozoïde apporte un \(X\), l'enfant est \(XX\) : c'est une fille. S'il apporte un \(Y\), l'enfant est \(XY\) : c'est un garçon.

Conclusion à savoir formuler : c'est le spermatozoïde qui fixe le sexe de l'enfant, puisque l'ovule apporte toujours un \(X\).

6. Les quatre erreurs qui coûtent le plus de points

• Croire que les caractères acquis se transmettent. Les muscles d'un sportif ne figurent pas dans ses chromosomes.
• Confondre gène et allèle. Le gène est l'emplacement sur le chromosome ; l'allèle est la version particulière de ce gène.
• Penser que la mère détermine le sexe. C'est le spermatozoïde (\(X\) ou \(Y\)) qui fixe le sexe ; l'ovule apporte toujours un \(X\).
• Oublier que les gamètes contiennent \(23\) chromosomes — et non \(46\) comme les cellules ordinaires.

7. Ce que tu dois savoir réciter demain matin

1. Un caractère héréditaire se transmet des parents aux enfants ; un caractère acquis résulte de l'environnement et ne se transmet pas.
2. L'information des caractères héréditaires est dans le noyau de chaque cellule, portée par les chromosomes.
3. Cellule ordinaire humaine : \(46\) chromosomes, soit \(23\) paires. Gamète : \(23\) chromosomes.
4. Femme \(XX\), homme \(XY\).
5. Gène = portion de chromosome commandant un caractère héréditaire précis ; allèle = version du gène ; caryotype = les chromosomes photographiés et classés par paires.
6. Ovule (\(23\)) + spermatozoïde (\(23\)) = cellule-œuf (\(46\)) ; le spermatozoïde \(X\) donne une fille, le spermatozoïde \(Y\) un garçon.

Six lignes. Relis-les deux fois avant d'entrer en salle : elles couvrent le vocabulaire, les chiffres et le raisonnement, c'est-à-dire les trois choses qu'on note.

1. La question du chapitre

Le point de départ est une observation banale : un enfant ressemble souvent à ses parents. Il a la couleur des yeux de sa mère, le groupe sanguin de son père, les fossettes de sa grand-mère. En revanche, il ne naît ni avec la cicatrice au genou de son père, ni avec le bronzage de sa mère.

Le chapitre répond donc à deux questions liées :

• Quels caractères se transmettent, et lesquels ne se transmettent pas ?
• Par quel support cette transmission passe-t-elle ?

La réponse tient dans une chaîne qu'il faut savoir dérouler : caractère héréditaire → gène → chromosome → noyau de la cellule → gamète → enfant. Tout le reste du cours ne fait que détailler un maillon de cette chaîne.

2. Les caractères : ce qu'on observe

Un caractère est un trait observable d'un être vivant. La couleur des yeux, le groupe sanguin et la forme du visage sont des caractères : ce sont des choses qu'on peut constater sur un individu.

Tous les êtres vivants en possèdent. Le vocabulaire du chapitre ne concerne donc pas seulement l'être humain, même si les exemples chiffrés du cours sont humains.

La suite du chapitre consiste à trier ces caractères, puis à expliquer d'où vient l'information qui les commande.

3. Héréditaires ou acquis : le premier tri

Le tri se fait selon l'origine du caractère.

Un caractère héréditaire se transmet des parents à leurs enfants. Il est présent dès la naissance, indépendamment de l'environnement, et on le retrouve souvent chez d'autres membres de la famille. Le cours en donne quatre : la couleur des yeux, le groupe sanguin, les fossettes, le daltonisme.

Un caractère acquis résulte de l'environnement ou du mode de vie, et il ne se transmet pas. Le cours en donne trois : la cicatrice, le bronzage, les muscles développés par le sport.

Attention à la formulation : « acquis » ne veut pas dire « sans importance » ni « invisible ». Un bronzage se voit très bien. Ce qui le classe comme acquis, c'est qu'il vient de l'extérieur — le soleil — et qu'il ne figure pas dans les chromosomes.

4. Où l'information est-elle rangée ?

C'est le cœur du chapitre. L'information qui commande les caractères héréditaires est stockée dans le noyau de chaque cellule, portée par des structures appelées chromosomes.

Deux mots de cette phrase méritent qu'on s'y arrête.

• « Dans le noyau » : l'information n'est pas répartie n'importe où dans la cellule, elle est dans le noyau. C'est là qu'on va chercher les chromosomes quand on veut les observer.
• « De chaque cellule » : ce n'est pas une réserve unique cachée quelque part dans le corps. Chaque cellule en possède un exemplaire.

C'est cette phrase qui explique le tri du paragraphe précédent : un caractère est héréditaire parce que son information est portée par les chromosomes, et un caractère acquis ne se transmet pas parce que rien n'en est écrit sur les chromosomes.

5. Les chiffres, et le caryotype

Chez l'être humain, une cellule ordinaire contient \(46\) chromosomes, organisés en \(23\) paires. Les deux chromosomes d'une même paire sont dits homologues : ils vont ensemble.

Un gamète — un ovule ou un spermatozoïde — n'en contient que \(23\), soit un seul chromosome par paire. C'est exactement la moitié, et cette moitié n'est pas prise au hasard dans le tas : elle est prise paire par paire.

Quand on photographie les chromosomes d'une cellule et qu'on les classe par paires, on obtient le caryotype de cette cellule. C'est donc une image ordonnée, pas un simple cliché : c'est ce classement qui permet de compter les paires et de repérer les chromosomes sexuels.

6. Les gènes

Sur chaque chromosome se trouvent des gènes : des portions du chromosome qui contrôlent chacune un caractère héréditaire précis.

Un gène commande la couleur des yeux. Un autre gène, ailleurs, commande le groupe sanguin. Un chromosome porte donc de nombreux gènes, chacun à sa place.

Deux mots à ne pas rater dans la définition :

• « portion » : un gène n'est pas un objet posé sur le chromosome, c'est un morceau du chromosome lui-même — d'où le fait qu'on parle d'un emplacement ;
• « précis » : un gène ne commande pas tout l'individu, il commande un caractère.

7. Les allèles, et les deux chromosomes d'une paire

Pour un même gène, il existe souvent plusieurs versions, appelées allèles. Le gène de la couleur des yeux possède ainsi l'allèle « yeux marron » et l'allèle « yeux bleus ».

Voilà pourquoi il faut deux mots plutôt qu'un : le gène désigne de quel caractère on parle et à quel emplacement il se trouve ; l'allèle désigne quelle version est présente à cet emplacement.

La conséquence tombe sur la paire de chromosomes : les deux chromosomes d'une même paire portent les mêmes gènes aux mêmes emplacements, mais pas forcément les mêmes allèles. Un individu peut donc porter l'allèle « yeux marron » sur l'un et l'allèle « yeux bleus » sur l'autre.

Retiens la formule : mêmes gènes, mêmes emplacements — pas forcément les mêmes allèles. Elle répond à elle seule à une question classique de contrôle.

8. Les chromosomes sexuels

Parmi les chromosomes, deux portent un nom de lettre parce qu'ils déterminent le sexe : ce sont les chromosomes sexuels.

• Une femme possède deux chromosomes \(X\) : elle est \(XX\).
• Un homme possède un \(X\) et un \(Y\) : il est \(XY\).

C'est aussi la première chose qu'on lit sur un caryotype qu'on te présente : on cherche les chromosomes sexuels, et on conclut \(XX\) ou \(XY\).

9. La transmission : ce qui se passe à la fécondation

On peut maintenant dérouler la chaîne dans l'autre sens, des parents vers l'enfant.

Côté mère. Elle fabrique des ovules contenant \(23\) chromosomes, un par paire. Comme elle est \(XX\), quel que soit l'ovule, le chromosome sexuel qu'il reçoit est un \(X\) : tous ses ovules portent un \(X\).

Côté père. Il fabrique des spermatozoïdes contenant \(23\) chromosomes. Comme il est \(XY\), il y a deux possibilités : la moitié de ses spermatozoïdes porte un \(X\), l'autre moitié un \(Y\).

La fécondation. Un ovule (\(23\)) et un spermatozoïde (\(23\)) fusionnent et donnent une cellule-œuf à \(46\) chromosomes. Le compte est bon : l'enfant retrouve le nombre d'une cellule ordinaire, avec \(23\) chromosomes venus de sa mère et \(23\) venus de son père.

Le sexe de l'enfant. Il dépend donc uniquement du spermatozoïde. S'il apporte un \(X\), l'enfant est \(XX\) : une fille. S'il apporte un \(Y\), l'enfant est \(XY\) : un garçon.

10. Méthode — identifier un caractère héréditaire

C'est la méthode du cours, en trois vérifications. Elle sert dès qu'on te présente un caractère et qu'on te demande de le classer.

1. Vérifier que le caractère peut être présent dès la naissance, indépendamment de l'environnement.
2. Chercher si d'autres membres de la famille — parents, grands-parents, fratrie — le partagent.
3. S'assurer qu'il ne résulte pas d'un événement extérieur : accident, entraînement, exposition.

Si ces trois conditions sont réunies, le caractère est héréditaire. Note bien le « ces trois » : c'est un faisceau, pas une seule case à cocher. Un caractère que toute la famille partage n'est pas héréditaire pour autant si un événement extérieur suffit à l'expliquer.

11. Le tableau qui remet chaque mot à sa place

Ce tableau est ta grille de relecture : si dans une phrase tu peux remplacer « gène » par « allèle » sans que la phrase change de sens, c'est que la phrase est floue et qu'elle coûtera un point.

1. Le plan de la leçon

Le chapitre s'organise en quatre temps, et chaque temps répond à une question :

1. Quels caractères se transmettent ? — le tri entre héréditaire et acquis ;
2. Où est rangée l'information ? — le noyau, les chromosomes, le caryotype ;
3. Comment est-elle organisée ? — les gènes et les allèles ;
4. Comment passe-t-elle d'une génération à l'autre ? — les gamètes et la fécondation.

Garde ce plan en tête pendant tout le chapitre : chaque exercice qu'on te donnera tombe dans l'une de ces quatre cases, et savoir dans laquelle, c'est déjà savoir quelle définition sortir.

2. Caractères héréditaires et caractères acquis

Tous les êtres vivants possèdent des caractères : des traits observables, comme la couleur des yeux, le groupe sanguin ou la forme du visage.

Ces caractères se répartissent en deux catégories selon leur origine.

Les caractères héréditaires se transmettent des parents à leurs enfants. Ils sont présents dès la naissance et transmis par les chromosomes des parents. Le cours retient : la couleur des yeux, le groupe sanguin, les fossettes, le daltonisme.

Les caractères acquis résultent de l'environnement ou du mode de vie et ne se transmettent pas. Le cours retient : la cicatrice, le bronzage, les muscles développés par le sport.

La différence n'est pas une question de visibilité ni d'importance : elle porte sur l'origine du caractère. Un caractère héréditaire vient des chromosomes reçus des parents ; un caractère acquis vient de ce qui est arrivé à l'individu au cours de sa vie.

3. Exemple entièrement traité n°1 — trier quatre caractères

Énoncé. Pour chacun de ces caractères, indique s'il est héréditaire ou acquis, et justifie en une phrase : (a) la couleur des yeux ; (b) une cicatrice au genou obtenue lors d'une chute ; (c) le groupe sanguin ; (d) un bronzage obtenu pendant les vacances d'été.

Méthode. Pour chaque caractère, on applique les trois vérifications du cours : présent dès la naissance indépendamment de l'environnement ? partagé dans la famille ? sans événement extérieur pour l'expliquer ?

a) La couleur des yeux. Elle est présente dès la naissance, on la retrouve dans la famille, et aucun événement extérieur ne l'explique. Réponse rédigée : « La couleur des yeux est un caractère héréditaire : elle est présente dès la naissance, indépendante de l'environnement, et transmise par les gènes portés par les chromosomes des parents. »

b) La cicatrice. Elle a une cause extérieure identifiée — une chute. La troisième vérification échoue immédiatement. Réponse rédigée : « La cicatrice est un caractère acquis : elle résulte d'une blessure extérieure, elle ne figure pas dans les chromosomes, donc elle n'est pas transmissible aux enfants. »

c) Le groupe sanguin. Il est déterminé par les gènes et ne change pas au cours de la vie. Réponse rédigée : « Le groupe sanguin est un caractère héréditaire : il est déterminé par les gènes, il ne change pas au cours de la vie, il est transmis par les chromosomes des parents. »

d) Le bronzage. Il a une cause extérieure — l'exposition au soleil — et il disparaît. Réponse rédigée : « Le bronzage est un caractère acquis : il est causé par l'exposition au soleil, il disparaît, et il ne se transmet pas. »

Ce que l'exemple montre. Deux réponses sur quatre se tranchent sur la seule troisième vérification : dès qu'un événement extérieur explique le caractère, c'est acquis, et il est inutile de dérouler le reste.

4. Le siège de l'information : noyau, chromosomes, caryotype

L'information qui commande les caractères héréditaires est stockée dans le noyau de chaque cellule, portée par des structures appelées chromosomes. C'est la phrase-pivot du chapitre : elle relie ce qu'on observe (le caractère) à ce qu'on ne voit pas à l'œil nu (le chromosome).

Chez l'être humain, une cellule ordinaire contient \(46\) chromosomes, organisés en \(23\) paires. Les deux chromosomes d'une même paire sont dits homologues.

Quand on photographie les chromosomes d'une cellule et qu'on les classe par paires, on obtient le caryotype. Le caryotype est donc une image ordonnée : c'est ce classement qui permet de compter les paires et de lire les chromosomes sexuels.

Deux chromosomes portent en effet un nom de lettre : ce sont les chromosomes sexuels. Une femme est \(XX\), un homme est \(XY\).

5. Exemple entièrement traité n°2 — lire un caryotype

Énoncé. On te présente le caryotype d'une cellule humaine. Combien de chromosomes contient-elle ? Comment sont-ils organisés ? Qu'est-ce qu'un caryotype ? Quels sont les chromosomes sexuels d'une femme ? D'un homme ?

a) Le nombre et l'organisation. « Une cellule humaine ordinaire contient \(46\) chromosomes, organisés en \(23\) paires de chromosomes homologues. »

b) La définition. « Un caryotype est la photographie des chromosomes d'une cellule, classés par paires. »

c) Les chromosomes sexuels. « Une femme possède deux chromosomes \(X\) : elle est \(XX\). Un homme possède un \(X\) et un \(Y\) : il est \(XY\). »

Ce que l'exemple montre. Trois questions, trois définitions récitées telles quelles — il n'y a rien à calculer. C'est la partie du chapitre où les points se prennent uniquement à la restitution : le nombre exact (\(46\)), l'organisation exacte (\(23\) paires) et le mot exact (classés par paires) rapportent chacun leur point.

6. Les gènes : ce qui est porté par le chromosome

Sur chaque chromosome se trouvent des gènes : des portions du chromosome qui contrôlent chacune un caractère héréditaire précis.

Ainsi, un gène commande la couleur des yeux ; un autre gène, situé ailleurs, commande le groupe sanguin. Un chromosome porte donc de nombreux gènes, chacun occupant son emplacement.

C'est ce qui achève de relier les deux bouts du chapitre : le caractère est observable sur l'individu, le gène qui le commande est une portion de chromosome, et le chromosome est dans le noyau de chaque cellule. Quand on te demande « où se trouvent les gènes dans la cellule ? », la réponse attendue enchaîne les trois : « Les gènes se trouvent sur les chromosomes, situés dans le noyau de la cellule. »

7. Les allèles, et ce qui se passe sur une paire de chromosomes

Pour un même gène, il existe souvent plusieurs versions appelées allèles. Le gène de la couleur des yeux possède l'allèle « yeux marron » et l'allèle « yeux bleus ».

Il faut donc bien distinguer les deux mots :

• le gène répond à la question « de quel caractère parle-t-on, et à quel emplacement du chromosome ? » ;
• l'allèle répond à la question « quelle version est présente à cet emplacement ? ».

Et voici la règle qui en découle sur une paire : les deux chromosomes d'une même paire portent les mêmes gènes aux mêmes emplacements, mais pas forcément les mêmes allèles.

8. Exemple entièrement traité n°3 — une paire de chromosomes, deux allèles

Énoncé. Deux chromosomes homologues portent-ils forcément les mêmes allèles ? Explique en utilisant les termes gène, allèle et chromosome.

Étape 1 — poser ce qu'ils ont en commun. Deux chromosomes homologues appartiennent à la même paire. Ils portent donc les mêmes gènes, aux mêmes emplacements : si le gène de la couleur des yeux est à un endroit donné de l'un, il est au même endroit de l'autre.

Étape 2 — poser ce qui peut différer. À un emplacement donné, chaque chromosome porte un allèle, c'est-à-dire une version du gène. Rien n'oblige les deux versions à être identiques.

Étape 3 — conclure sur l'exemple. Un individu peut donc porter l'allèle « yeux marron » sur l'un de ses deux chromosomes et l'allèle « yeux bleus » sur l'autre.

Réponse rédigée.Non. Deux chromosomes homologues portent les mêmes gènes aux mêmes emplacements, mais ils peuvent avoir des allèles différents : par exemple l'allèle « yeux marron » sur l'un et l'allèle « yeux bleus » sur l'autre.

Ce que l'exemple montre. La réponse est courte, mais elle n'est complète que si les deux moitiés y sont : ce qui est identique (les gènes et leurs emplacements) et ce qui peut être différent (les allèles). Répondre seulement « non, ils sont différents » ne vaut pas le point.

9. Les gamètes : un chromosome par paire

Un gamète — c'est-à-dire un ovule chez la femme ou un spermatozoïde chez l'homme — ne contient pas \(46\) chromosomes, mais \(23\).

Ce n'est pas une moitié quelconque : le gamète reçoit un seul chromosome de chaque paire. C'est pour cela que le nombre est exactement \(23\), soit le nombre de paires d'une cellule ordinaire.

Ce point a une conséquence directe sur les chromosomes sexuels :

• la mère est \(XX\) : quel que soit le chromosome pris dans sa paire sexuelle, c'est un \(X\). Tous ses ovules portent donc un \(X\).
• le père est \(XY\) : il y a deux possibilités. La moitié de ses spermatozoïdes porte un \(X\), l'autre moitié un \(Y\).

10. La fécondation : le compte se refait

À la fécondation, un ovule et un spermatozoïde fusionnent et donnent une cellule-œuf.

Le calcul est immédiat : ovule (\(23\)) + spermatozoïde (\(23\)) donnent une cellule-œuf à \(46\) chromosomes, soit \(23 + 23 = 46\). L'enfant retrouve donc le nombre d'une cellule ordinaire.

Et la répartition est parfaitement équilibrée : sur les \(46\) chromosomes de la cellule-œuf, \(23\) viennent de la mère (par l'ovule) et \(23\) viennent du père (par le spermatozoïde).

Le sexe de l'enfant se joue sur un seul de ces chromosomes. Si le spermatozoïde apporte un \(X\), l'enfant est \(XX\) : c'est une fille. S'il apporte un \(Y\), l'enfant est \(XY\) : c'est un garçon. Comme l'ovule apporte toujours un \(X\), c'est le spermatozoïde qui fixe le sexe.

11. Exemple entièrement traité n°4 — compter les chromosomes à la fécondation

Énoncé. Un homme et une femme attendent un enfant. Combien de chromosomes contient l'ovule de la mère ? Le spermatozoïde du père ? Combien en contient la cellule-œuf obtenue après la fécondation ? Parmi ces chromosomes, combien viennent de la mère et combien du père ?

a) Les gamètes. On part de la règle : un gamète contient un chromosome par paire, soit la moitié du nombre d'une cellule ordinaire. Réponse : « L'ovule contient \(23\) chromosomes ; le spermatozoïde contient \(23\) chromosomes. »

b) La cellule-œuf. La fécondation réunit les deux gamètes : \(23 + 23 = 46\). Réponse : « La cellule-œuf contient \(46\) chromosomes. »

c) L'origine des chromosomes. Chaque parent contribue par un gamète, et les deux gamètes ont le même nombre de chromosomes. Réponse : « \(23\) chromosomes viennent de la mère, par l'ovule, et \(23\) viennent du père, par le spermatozoïde : chaque parent contribue pour exactement la moitié. »

Ce que l'exemple montre. Toutes les réponses sortent d'une seule règle — un gamète a un chromosome par paire. Si tu retiens cette règle, tu n'as jamais besoin d'apprendre les autres nombres séparément : ils se recalculent.

12. Exemple entièrement traité n°5 — le sexe de deux jumeaux

Énoncé. Un couple attend des jumeaux. L'analyse des chromosomes sexuels donne : fœtus A, \(XX\) ; fœtus B, \(XY\). Quel est le sexe de chacun ? Quel chromosome sexuel la mère peut-elle transmettre, et pourquoi ? Le fœtus A possède deux \(X\) : l'un vient de la mère, d'où vient le second ?

a) Le sexe des deux fœtus. On applique directement la correspondance du cours : \(XX\) correspond à une femme, \(XY\) à un homme. Réponse : « Le fœtus A est une fille (\(XX\)) ; le fœtus B est un garçon (\(XY\)). »

b) Ce que la mère peut transmettre. La mère est \(XX\), et chaque ovule reçoit un seul chromosome de chaque paire. Réponse : « La mère ne peut transmettre qu'un chromosome \(X\), car elle est \(XX\) : tous ses ovules en contiennent un. »

c) L'origine du second \(X\) du fœtus A. Le fœtus A est \(XX\). L'un de ses \(X\) vient de sa mère, par l'ovule. Or la cellule-œuf n'a reçu de chromosomes que de deux sources : l'ovule et le spermatozoïde. Réponse : « Le second \(X\) ne peut venir que du père, par le spermatozoïde : c'est donc un spermatozoïde portant un \(X\) qui a fécondé cet ovule. »

Ce que l'exemple montre. La question (c) se résout sans aucune connaissance nouvelle : la cellule-œuf n'a que deux sources de chromosomes, l'ovule et le spermatozoïde. Quand une origine est éliminée, l'autre est démontrée. C'est le type de raisonnement qu'on attend en fin de sujet.

13. La méthode du cours, appliquée pas à pas

Pour identifier un caractère héréditaire, le cours donne trois vérifications :

1. vérifier que le caractère peut être présent dès la naissance, indépendamment de l'environnement ;
2. chercher si d'autres membres de la famille — parents, grands-parents, fratrie — le partagent ;
3. s'assurer qu'il ne résulte pas d'un événement extérieur : accident, entraînement, exposition.

Si ces trois conditions sont réunies, le caractère est héréditaire.

Application aux muscles développés par le sport. (1) Ils ne sont pas présents dès la naissance. (2) Plusieurs membres d'une même famille peuvent être musclés — cette case peut donc être cochée sans rien prouver. (3) Un événement extérieur les explique entièrement : l'entraînement. Deux vérifications sur trois échouent, et le cours le range explicitement du côté acquis.

Application au daltonisme. (1) Il peut être présent dès la naissance. (2) On le retrouve chez d'autres membres de la famille. (3) Aucun événement extérieur ne l'explique. Les trois conditions sont réunies : le caractère est héréditaire, comme l'indique le cours.

14. Comment rédiger tout cela sur la copie

Le chapitre se note sur trois gestes, et chacun a sa forme de phrase.

• Restituer une définition. Donne le mot exact et la formule exacte : « un gène est une portion de chromosome qui contrôle un caractère héréditaire précis ». Ne paraphrase pas, tu perdrais la précision qui rapporte le point.
• Classer un caractère. Annonce d'abord la catégorie, puis justifie en une phrase avec le critère : « héréditaire, car il est présent dès la naissance et transmis par les chromosomes des parents » ou « acquis, car il résulte d'un événement extérieur et ne figure pas dans les chromosomes ».
• Raisonner sur la transmission. Écris le compte en toutes lettres avant de conclure : « la mère est \(XX\) et apporte toujours un \(X\) ; le père a ici apporté un \(Y\) ; l'enfant est donc \(XY\), c'est un garçon ».

Dans les trois cas, la structure est la même : une affirmation, puis la raison. Une affirmation seule, même juste, ne prend jamais tous les points.

1. Ce qui est réellement noté

Avant les pièges, il faut savoir ce que le correcteur cherche. Sur ce chapitre, il vérifie trois choses :

• Les valeurs exactes : \(46\) chromosomes, \(23\) paires, \(23\) chromosomes dans un gamète, \(XX\) et \(XY\). Une valeur fausse est une valeur fausse, quel que soit le reste de la phrase.
• Le mot juste : gène, allèle, chromosome, caryotype, gamète, cellule-œuf. Ces mots ne sont pas interchangeables, et c'est précisément ce que le chapitre apprend.
• La justification : classer un caractère sans dire pourquoi, ou conclure sur le sexe d'un enfant sans dire d'où vient chaque chromosome, laisse la moitié des points.

Toutes les erreurs qui suivent tombent dans l'une de ces trois catégories.

2. Piège n°1 — « les caractères acquis se transmettent »

C'est l'erreur la plus fréquente, et souvent la plus coûteuse parce qu'elle contamine toute une réponse.

Ce qu'on écrit à tort : « le père est très musclé, donc son fils naîtra musclé », ou « les parents bronzés ont des enfants qui naissent déjà bronzés ».

Pourquoi c'est faux : les muscles d'un sportif ne figurent pas dans ses chromosomes. Or le seul chemin par lequel un caractère passe du parent à l'enfant, ce sont les chromosomes apportés par le gamète. Ce qui n'est pas porté par les chromosomes n'a aucun moyen de faire le voyage.

La phrase qui sécurise le point : « Ce caractère est acquis : il résulte de l'entraînement, il ne figure pas dans les chromosomes, il n'est donc pas transmissible aux enfants. »

Le test rapide : demande-toi s'il existe un événement extérieur qui suffit à expliquer le caractère. S'il en existe un — une chute, le soleil, l'entraînement — c'est acquis, et la question est réglée.

3. Piège n°2 — confondre gène et allèle

Les deux mots désignent des choses de niveaux différents, et les échanger transforme une bonne réponse en réponse fausse.

La distinction du cours : le gène est l'emplacement sur le chromosome ; l'allèle est la version particulière de ce gène.

Le test rapide : si tu peux mettre l'expression entre guillemets — « yeux marron », « yeux bleus » — c'est un allèle. Si tu dis « le gène de quelque chose », c'est un gène.

4. Piège n°3 — \(23\) ou \(46\) ?

C'est l'erreur de nombre la plus courante : on écrit \(46\) pour un gamète, ou \(23\) pour une cellule ordinaire.

La règle à ne jamais perdre : une cellule ordinaire contient \(46\) chromosomes, organisés en \(23\) paires ; un gamète — ovule ou spermatozoïde — en contient \(23\), c'est-à-dire un seul chromosome par paire.

Le point qui fait vraiment la différence : il ne suffit pas d'écrire « \(23\) », il faut savoir dire pourquoi \(23\). La justification attendue n'est pas « c'est la moitié », c'est « un chromosome de chaque paire » — et comme il y a \(23\) paires, cela fait \(23\) chromosomes. La moitié n'est qu'une conséquence.

Attention aussi à la cellule-œuf : elle n'est pas un gamète. Elle résulte de la fusion de deux gamètes et contient donc \(23 + 23 = 46\) chromosomes, comme une cellule ordinaire.

5. Piège n°4 — « c'est la mère qui décide du sexe »

Ce qu'on écrit à tort : que le sexe de l'enfant dépendrait de la mère, ou qu'on ne pourrait pas dire d'où il vient.

Pourquoi c'est faux : la mère est \(XX\). Chaque ovule reçoit un chromosome de chaque paire, donc, pour la paire sexuelle, il ne peut recevoir qu'un \(X\). Tous ses ovules portent un \(X\) : elle n'a pas d'autre possibilité à transmettre. Le père, lui, est \(XY\) : la moitié de ses spermatozoïdes porte un \(X\), l'autre moitié un \(Y\). C'est donc le spermatozoïde qui fixe le sexe de l'enfant.

La rédaction complète attendue : « La mère est \(XX\), elle apporte toujours un \(X\). Le père est \(XY\) : il apporte soit un \(X\), soit un \(Y\). Ici le spermatozoïde portait un \(Y\), donc la cellule-œuf est \(XY\) : l'enfant est un garçon. »

Ce qui coûte le point : conclure « c'est un garçon » sans avoir écrit d'où vient chacun des deux chromosomes sexuels. La conclusion seule est considérée comme non justifiée.

6. Cas limite — toute la famille l'a : est-ce héréditaire ?

La méthode du cours comporte trois vérifications, et la ressemblance familiale n'en est qu'une. La cocher seule ne démontre rien.

Le contre-exemple à avoir en tête : une famille entière rentre bronzée des mêmes vacances. Le caractère est partagé par les parents et les enfants — deuxième vérification cochée — mais il n'était pas présent à la naissance, et un événement extérieur l'explique entièrement : l'exposition au soleil. Le caractère est acquis.

Ce qu'il faut savoir dire : un caractère n'est héréditaire que si les trois conditions sont réunies — présent dès la naissance indépendamment de l'environnement, partagé dans la famille, et sans événement extérieur pour l'expliquer.

C'est exactement le type de question qui sépare les copies en fin de sujet : on te donne un caractère partagé par la famille, et on attend que tu ne te précipites pas.

7. Cas limite — un ovule à \(23\) chromosomes, est-ce anormal ?

La question typique : « Un ovule contient \(23\) chromosomes. Est-ce normal ? Explique. »

Le réflexe à ne pas avoir : comparer à \(46\) et répondre « non, il en manque la moitié ».

Le raisonnement correct : un ovule est un gamète. Or un gamète reçoit un seul chromosome de chaque paire, soit la moitié du nombre d'une cellule ordinaire.

Réponse rédigée : « Oui, c'est normal : un ovule est un gamète ; il contient \(23\) chromosomes, un par paire. »

La leçon générale : avant de juger un nombre de chromosomes, identifie d'abord de quelle cellule on parle. Cellule ordinaire ou cellule-œuf : \(46\). Gamète : \(23\). Le même nombre est correct ou faux selon la cellule.

8. Cas limite — d'où viennent les \(46\) chromosomes de la cellule-œuf ?

La question typique : « Parmi les \(46\) chromosomes de la cellule-œuf, combien viennent de la mère ? Du père ? »

Le raisonnement : la cellule-œuf n'a que deux sources, l'ovule et le spermatozoïde. Chacun apporte \(23\) chromosomes.

Réponse rédigée : « \(23\) chromosomes viennent de la mère, par l'ovule, et \(23\) viennent du père, par le spermatozoïde : chaque parent contribue pour exactement la moitié. »

La variante qui piège : « Le fœtus est \(XX\). L'un de ses \(X\) vient de la mère. D'où vient le second ? » On raisonne par élimination : la cellule-œuf n'a reçu de chromosomes que de deux sources, donc le second \(X\) vient du père, par un spermatozoïde portant un \(X\). Une élimination bien écrite vaut une démonstration.

9. Le vocabulaire qu'on mélange sous le stress

Relis toujours tes réponses avec cette colonne de droite en tête : la plupart des points perdus sur ce chapitre viennent d'un de ces cinq couples.

10. La phrase de justification qui rapporte le point

Sur ce chapitre, presque toutes les questions attendent le même schéma : une affirmation, puis la raison. Voici les quatre modèles à réutiliser tels quels.

• Classer un caractère héréditaire : « Héréditaire — présent dès la naissance, indépendant de l'environnement, transmis par les gènes portés par les chromosomes des parents. »
• Classer un caractère acquis : « Acquis — il résulte d'un événement extérieur, il ne figure pas dans les chromosomes, il n'est donc pas transmissible. »
• Justifier un nombre de chromosomes : « Un gamète reçoit un seul chromosome de chaque paire, soit \(23\) chromosomes ; une cellule ordinaire en contient \(46\), organisés en \(23\) paires. »
• Conclure sur le sexe d'un enfant : « La mère est \(XX\) et apporte toujours un \(X\) ; le père apporte ici un \(X\) (ou un \(Y\)) ; la cellule-œuf est donc \(XX\) (ou \(XY\)), l'enfant est une fille (ou un garçon). »

Ces quatre phrases couvrent l'essentiel de ce qu'on peut te demander de rédiger. Apprends-les comme du vocabulaire.

11. La liste à cocher avant de rendre

1. Chaque nombre de chromosomes que j'ai écrit correspond-il à la bonne cellule ? (\(46\) pour une cellule ordinaire ou une cellule-œuf, \(23\) pour un gamète.)
2. Ai-je écrit « gène » là où je voulais dire « gène », et « allèle » là où je voulais dire « allèle » ?
3. Chaque caractère que j'ai classé est-il accompagné d'une justification, et pas seulement du mot « héréditaire » ou « acquis » ?
4. Quand je conclus sur le sexe d'un enfant, ai-je écrit d'où vient chacun des deux chromosomes sexuels ?
5. Ai-je bien précisé, pour un gamète, qu'il reçoit un chromosome par paire, et pas seulement « la moitié » ?
6. Ai-je évité toute phrase qui laisserait entendre qu'un caractère acquis se transmet ?

Six vérifications, deux minutes. C'est le meilleur rapport temps/points de tout le chapitre.

1. Ce que le chapitre a verrouillé

Avant d'ouvrir, on ferme. Le chapitre établit une chaîne complète, et chaque maillon y est défini.

Un caractère est un trait observable. Certains sont héréditaires et se transmettent des parents aux enfants ; d'autres sont acquis, résultent de l'environnement et ne se transmettent pas. L'information qui commande les caractères héréditaires est stockée dans le noyau de chaque cellule, portée par les chromosomes — \(46\) chez l'être humain, organisés en \(23\) paires, qu'on peut photographier et classer par paires pour obtenir un caryotype.

Sur ces chromosomes se trouvent les gènes, portions qui contrôlent chacune un caractère héréditaire précis, et dont il existe plusieurs versions, les allèles — les deux chromosomes d'une même paire portant les mêmes gènes aux mêmes emplacements, mais pas forcément les mêmes allèles.

Enfin, la transmission : les gamètes ne reçoivent qu'un chromosome par paire, soit \(23\) ; l'ovule d'une mère \(XX\) porte toujours un \(X\), le spermatozoïde d'un père \(XY\) porte un \(X\) ou un \(Y\) ; leur fusion donne une cellule-œuf à \(46\) chromosomes dont les chromosomes sexuels, \(XX\) ou \(XY\), fixent le sexe de l'enfant.

C'est cohérent, c'est complet à son niveau — et c'est plein de portes.

2. Quatre conséquences que tu peux déjà tirer

a) Une des \(23\) paires est la paire des chromosomes sexuels. Le cours ne l'écrit pas ainsi, mais ses propres phrases l'imposent : un gamète reçoit un chromosome par paire, et le chromosome sexuel qu'il reçoit est un \(X\) ou un \(Y\). Pour que la règle « un par paire » s'applique aux chromosomes sexuels, il faut bien que les chromosomes sexuels forment l'une des \(23\) paires — \(XX\) chez la femme, \(XY\) chez l'homme. Ce n'est pas une information nouvelle, c'est une déduction.

b) L'information n'est pas rangée à un seul endroit du corps. Le cours dit qu'elle est dans le noyau de chaque cellule. Il s'ensuit qu'il n'existe pas d'organe ni de région du corps où elle serait « stockée » plutôt qu'ailleurs, et qu'on peut donc établir un caryotype à partir d'une cellule ordinaire prélevée n'importe où dans le corps.

c) Le sexe est fixé à la fécondation. Puisque c'est le chromosome apporté par le spermatozoïde qui détermine \(XX\) ou \(XY\), et que la cellule-œuf est le point de départ de l'individu, le sexe est joué à l'instant de la fusion des deux gamètes — pas plus tard.

d) L'impossibilité de transmettre un caractère acquis n'est pas une règle arbitraire, c'est une conséquence. Le seul chemin par lequel quelque chose passe du parent à l'enfant, ce sont les chromosomes du gamète. Un bronzage ou des muscles ne sont pas inscrits sur ces chromosomes ; ils n'ont donc littéralement aucun véhicule. Le cours énonce la règle ; sa propre mécanique l'explique.

3. Les questions que le cours laisse ouvertes

Repère-les : ce ne sont pas des oublis, ce sont les chapitres suivants.

a) De quoi un chromosome est-il fait ? Le cours dit qu'un chromosome porte l'information et qu'un gène en est une « portion ». Mais une portion de quoi ? Le mot « information » reste ici un mot : rien n'est dit de la matière dans laquelle elle est écrite. C'est exactement l'objet du chapitre voisin du programme, « ADN : support de l'information génétique ».

b) Que se passe-t-il quand les deux allèles sont différents ? Le cours affirme qu'un individu peut porter l'allèle « yeux marron » sur un chromosome et l'allèle « yeux bleus » sur l'autre. Mais il n'a qu'une seule couleur d'yeux. Le cours ne dit donc pas comment se décide le caractère observé quand les deux versions ne sont pas identiques : c'est toute la question qui vient ensuite.

c) Pourquoi les enfants d'un même couple sont-ils différents ? Les parents sont les mêmes, les règles de comptage sont les mêmes, et pourtant deux enfants d'un même couple ne se ressemblent pas trait pour trait. Le cours dit que le gamète reçoit « un chromosome de chaque paire », mais il ne dit pas lequel, ni ce qui le décide. Il y a là un mécanisme entier passé sous silence — celui de la reproduction sexuée et de la diversité génétique.

d) D'où viennent les allèles ? Le cours constate qu'il existe souvent plusieurs versions d'un même gène. Il ne dit pas comment ces versions sont apparues. C'est ce que le programme abordera avec les mutations et la biodiversité.

e) Pourquoi exactement la moitié des spermatozoïdes porte-t-elle un \(Y\) ? Le cours donne la proportion comme un fait. La fabrication des gamètes, qui produit cette régularité, n'est pas décrite ici.

4. La grille de lecture à emporter : information, support, transmission

Au-delà des chiffres, ce chapitre installe une manière de poser toute question de génétique en trois cases. Prends l'habitude de la remplir.

• L'information — qu'est-ce qui est commandé ? Ici : un caractère héréditaire précis, commandé par un gène, dont il existe plusieurs allèles.
• Le support — où est-ce porté ? Ici : par les chromosomes, dans le noyau de chaque cellule, lisibles sur un caryotype.
• La transmission — comment cela passe-t-il à la génération suivante ? Ici : par les gamètes, à raison d'un chromosome par paire, réunis à la fécondation.

Cette grille a une vertu de correction immédiate : elle rend visible l'erreur du caractère acquis. Un bronzage se voit très bien, mais il n'a aucun support parmi les chromosomes, donc la case « transmission » est vide par construction. Ce n'est pas qu'il se transmette mal : il ne peut pas se transmettre, faute de support.

Chaque fois qu'on te présentera un caractère, une ressemblance ou un caryotype, demande-toi dans quelle case tu es. Tu sauras aussitôt de quelle partie du cours relève la question.

5. Ce qui change dans les exercices, après ce chapitre

Le geste technique — restituer une définition, classer un caractère, compter des chromosomes, conclure sur un sexe — restera exactement le même. C'est la question qui monte d'un cran.

• On ne te demandera plus seulement « ce caractère est-il héréditaire ? », mais « quel allèle chaque parent a-t-il pu transmettre ? ». Le vocabulaire gène / allèle que tu apprends aujourd'hui devient alors un outil de raisonnement, et non plus seulement une définition à réciter.
• Les documents seront à croiser plutôt qu'à lire un par un : on te donnera un caryotype et des informations sur la famille, et il faudra faire dire quelque chose aux deux ensemble. Le raisonnement par élimination que tu fais aujourd'hui sur le second \(X\) d'un fœtus \(XX\) est exactement le geste attendu, appliqué à des cas plus longs.
• Le mot « information » se remplira. Là où tu écris aujourd'hui « le chromosome porte l'information », il y aura une molécule nommée et une structure — c'est le chapitre sur l'ADN.
• Les justifications s'allongeront : on attendra une chaîne complète, du caractère observé jusqu'au chromosome, sans maillon sauté. C'est pourquoi il vaut la peine, dès maintenant, d'écrire « les gènes se trouvent sur les chromosomes, situés dans le noyau de la cellule » plutôt que « les gènes sont dans la cellule ».

6. Le réflexe à emporter

Devant n'importe quelle situation de transmission, pose-toi toujours les mêmes questions, dans cet ordre : de quel caractère parle-t-on ?, est-il héréditaire ou acquis ?, de quelle cellule parle-t-on — ordinaire, gamète ou cellule-œuf ?, combien de chromosomes cette cellule contient-elle ?, d'où vient chacun d'eux ?

Ces cinq questions ne servent pas seulement à répondre en contrôle : elles décrivent tout ce que ce chapitre affirme. Un caractère est héréditaire s'il est commandé par un gène porté par les chromosomes ; les chromosomes se comptent différemment selon la cellule ; et tout ce qui est transmis passe par un gamète.

Garde enfin la phrase qui résume le chapitre entier et qui ouvre sur la suite : un caractère héréditaire est commandé par un gène, porté par un chromosome, rangé dans le noyau de chaque cellule, et transmis à raison d'un chromosome par paire. Toute la génétique qui suit consiste à remplir deux mots de cette phrase : gène, et transmis.