Reproduction sexuée et diversité génétique

La méiose et la fécondation brassent les allèles au hasard : chaque individu sexué est génétiquement unique.

1 L'idée

La reproduction sexuée repose sur la fécondation : l'union d'un gamète mâle (spermatozoïde) et d'un gamète femelle (ovule) pour former une cellule-œuf. Chaque individu qui en résulte hérite d'une moitié du patrimoine génétique de chaque parent.

Ce mélange, rendu aléatoire par la formation des gamètes (méiose) et par la fécondation, explique que chaque individu est génétiquement unique — même au sein d'une même fratrie.

2 Vocabulaire clé

Gamète

$\text{Cellule reproductrice haploïde : contient }n\text{ chromosomes (ovule ou spermatozoïde)}$

Fécondation

$\text{gamète }(n) + \text{gamète }(n) \rightarrow \text{cellule-œuf }(2n)$

Allèle

$\text{Version d'un gène : ex. allèle }B\text{ (yeux bruns) et allèle }b\text{ (yeux bleus)}$

Brassage génétique

$\text{Mélange aléatoire des allèles lors de la méiose puis de la fécondation}$

3 Haploïdie et diploïdie

Les cellules d'un organisme contiennent les chromosomes par paires homologues. Chez l'être humain : $2n = 46$ chromosomes (23 paires). Les deux chromosomes d'une même paire portent les mêmes gènes, mais peuvent avoir des allèles différents.

Lors de la méiose, les paires se séparent : chaque gamète ne reçoit qu'un chromosome de chaque paire, soit $n = 23$ chromosomes. Cette répartition est aléatoire — c'est le premier brassage.

Lors de la fécondation, deux gamètes s'unissent au hasard, reconstituant $2n = 46$ chromosomes — c'est le second brassage. La combinaison d'allèles obtenue est quasi unique.

4 Exemple — couleur des yeux

Situation

Le gène de la couleur des yeux existe sous deux allèles : $B$ (yeux bruns, dominant) et $b$ (yeux bleus, récessif).

Un parent de génotype $Bb$ produit, lors de la méiose, deux types de gamètes : des gamètes portant $B$ et des gamètes portant $b$, en proportions égales.

Si les deux parents sont $Bb \times Bb$, leurs enfants peuvent être $BB$, $Bb$ ou $bb$ : certains auront les yeux bruns, d'autres les yeux bleus. La diversité phénotypique découle directement du brassage aléatoire des allèles.

Les deux sources de diversité génétique

Brassage 1 — méiose : les paires de chromosomes se séparent aléatoirement dans les gamètes. Chaque gamète reçoit une combinaison unique de chromosomes.
Brassage 2 — fécondation : rencontre au hasard d'un gamète mâle et d'un gamète femelle parmi des millions. La cellule-œuf hérite d'une combinaison imprévisible d'allèles.
Conséquence : sauf pour les vrais jumeaux (issus de la même cellule-œuf), aucun individu n'est génétiquement identique à un autre.

Erreurs fréquentes

Confondre gène et allèle : le gène est l'information héréditaire (ex. couleur des yeux) ; l'allèle est une de ses versions (ex. $B$ ou $b$).
Croire que les gamètes sont diploïdes : les gamètes sont haploïdes ($n$ chromosomes). C'est la fécondation qui rétablit $2n$.
Confondre dominant et fréquent : un allèle dominant ne signifie pas qu'il est le plus répandu dans la population.