Objectifs du chapitre
Ce que tu vas savoir faire
- Distinguer chromosome, ADN, gène, allèle, génotype et phénotype.
- Expliquer le rôle des gamètes et de la fécondation dans un modèle simple.
- Lire un tableau de croisement et distinguer possibilité et résultat certain.
- Argumenter à partir de données sur l'action du génotype et de l'environnement.
Deux graines violettes peuvent-elles porter des allèles différents ? Oui : une même apparence peut correspondre à plusieurs combinaisons génétiques. Pour comprendre ce paradoxe, on va suivre un gène sur une paire de chromosomes, puis sa transmission. Les graines et les nombres d’espèces utilisés dans les exemples sont fictifs.
Étape 1
Un même gène, plusieurs versions
Dans les cellules eucaryotes étudiées, l’essentiel de l’ADN se trouve dans le noyau, organisé en chromosomes et associé à des protéines. Un chromosome non dupliqué comporte une molécule d’ADN. Après sa copie, il possède deux chromatides sœurs, chacune contenant une molécule d’ADN. Il reste un chromosome dupliqué tant que ces deux chromatides sont réunies. Les bâtonnets et les X du schéma simplifient une organisation qui n’est pas condensée en permanence.
Une paire de chromosomes homologues réunit deux chromosomes portant notamment les mêmes gènes aux mêmes emplacements. Leurs versions peuvent différer. Sur la paire du dessin, A et a sont deux allèles du même gène. La paire compte deux chromosomes ; les deux branches d’un X, elles, sont les copies d’un seul chromosome. Sans mutation dans ce modèle, la copie de A porte encore A, pas a.
Un gène est une portion d’ADN dont l’information contribue à des fonctions de l’organisme. Un allèle en est une version. Le génotype Aa décrit ici les deux allèles considérés chez un individu diploïde ; il ne donne pas la totalité de son information génétique. Deux individus d’une même espèce peuvent avoir des génotypes différents.
Le phénotype regroupe les caractères observables, à l’échelle de l’organisme ou à d’autres échelles. Dans le modèle de couleur de la section 3, AA et Aa donnent tous deux des graines violettes : voir une couleur ne suffit donc pas à connaître les deux allèles. De nombreux caractères dépendent de plusieurs gènes et de l’environnement, bien au-delà de ce modèle à un gène.
Schéma original Maxdecours, 1er novembre 2026. Une seule paire fictive est représentée ; formes simplifiées non à l’échelle. Copie sans mutation.
Agrandir l’imagePourquoi les deux X ne sont-ils pas quatre chromosomes ?
Distinguer les homologues et les chromatides
Les deux homologues sont les deux chromosomes de la paire. Ils portent les mêmes gènes, mais A et a sont des versions différentes du gène représenté.
Les deux chromatides sœurs d’un X proviennent de la copie d’un seul chromosome. Tant qu’elles sont réunies, on compte un chromosome dupliqué. Ce sont deux molécules d’ADN, pas deux allèles nécessairement différents.
Lors d’une mitose, les chromatides sœurs se séparent : chacune devient un chromosome d’une cellule fille. Dans ce modèle, chaque cellule fille retrouve deux chromosomes pour cette paire, avec A et a.
Exemple résolu · Pas à pas
Lire les mots sans les confondre
Un individu du modèle porte A sur un chromosome et a sur son homologue. Son génotype est Aa. Que devient cette paire lorsque l’ADN est copié sans mutation ?
- Les deux chromosomes portent le même gène, avec deux versions différentes : A et a. Aa est le génotype considéré, pas une couleur.
- La copie du premier chromosome produit deux chromatides portant A ; celle du second, deux chromatides portant a. Chaque X correspond à un chromosome dupliqué.
- La paire compte toujours deux chromosomes, mais elle contient maintenant quatre molécules d’ADN au total. Il ne s’agit pas de quatre chromosomes indépendants.
La duplication copie l’ADN de chaque chromosome. Elle ne crée ni une nouvelle paire d’homologues ni, dans ce modèle sans mutation, un nouvel allèle.
À retenir. Gène et allèle ne sont pas synonymes ; génotype et phénotype ne décrivent pas le même niveau.
Étape 2
Stabilité lors des divisions et diversité lors de la reproduction
Avant une mitose, l’ADN est copié. Lors de la division, les chromatides sœurs se séparent et sont réparties entre les deux cellules filles ; chacune reçoit le même nombre de chromosomes que la cellule de départ. Dans le modèle sans mutation, l’information est conservée. La cellule ne perd donc pas la moitié de ses gènes à chaque division.
Chez les animaux, la formation des gamètes comprend une méiose : le nombre de chromosomes est réduit de moitié, avec un brassage de l’information. Dans l’espèce fictive du dessin, une cellule diploïde possède deux paires, soit quatre chromosomes, notés 2n = 4. Un gamète reçoit un chromosome de chaque paire : n = 2. Le bilan ne consiste pas à couper chaque chromosome en deux.
La fécondation réunit les lots de deux gamètes provenant de deux parents. Dans le dessin, 2 + 2 = 4 chromosomes : la cellule-œuf retrouve deux paires. Sans cette réduction préalable, le nombre doublerait à chaque génération. Les combinaisons d’allèles peuvent différer de celles des parents : conserver le nombre ne signifie pas recopier le génotype complet d’un parent.
Une mutation est une modification de l'ADN. Elle peut être sans effet observable ou avoir des conséquences selon sa localisation et le contexte. Elle n'apparaît pas parce qu'un organisme décide d'en avoir besoin. Le brassage réorganise des allèles ; une mutation peut produire une nouvelle version. Ces mécanismes ne sont pas interchangeables.
Modèle et dessin originaux Maxdecours, 1er novembre 2026. Espèce animale fictive à 2n = 4. Bilan des nombres, sans détail des étapes de division ni du brassage. Les couleurs distinguent les deux types de chromosomes, pas les parents.
Agrandir l’imageSi l’espèce avait trois paires au départ, quels nombres changeraient ?
Passer de deux à trois paires
Deux paires font quatre chromosomes ; trois paires en font six. Le nombre diploïde serait alors 2n = 6.
Un gamète recevrait un de chaque paire, soit trois chromosomes : n = 3. Deux gamètes réuniraient 3 + 3 = 6 chromosomes dans la cellule-œuf.
Le dessin montre un gamète possible de chaque parent. Il ne signifie ni qu’une méiose produit un seul gamète, ni que tous les gamètes d’un parent portent forcément les mêmes allèles.
À retenir. Méiose et fécondation contribuent ensemble à la stabilité du nombre de chromosomes et à la diversité des combinaisons.
Étape 3
Utiliser un modèle de transmission sans le généraliser
On étudie un modèle fictif de couleur de graine avec deux allèles, A et a. On suppose qu'A est dominant : AA et Aa donnent une graine violette, aa une graine claire. Dominant signifie ici que l'effet de A s'exprime dans Aa ; cela ne veut pas dire meilleur, plus fréquent ou plus utile.
Si deux parents Aa produisent chacun des gamètes A ou a avec la même probabilité et que les rencontres sont indépendantes, le tableau contient quatre combinaisons équiprobables : AA, Aa, aA et aa. Aa et aA décrivent le même couple d'allèles, même si l'origine parentale est inversée.
Le modèle prédit une probabilité de 1/4 pour aa et de 3/4 pour le phénotype violet. Une probabilité ne garantit pas que quatre descendants comporteront exactement trois violets et un clair. Avec un petit effectif, les proportions observées peuvent être différentes par le hasard.
Les lettres placées en bord du tableau indiquent les gamètes : parent 1 sur les lignes, parent 2 sur les colonnes. La case à l’intersection réunit leurs deux allèles. Les couleurs viennent ensuite, grâce à la règle AA ou Aa : violet, aa : clair. Une couleur au bord ferait perdre l’information sur l’allèle transmis. Cette règle inventée sert à apprendre à raisonner ; elle ne décrit pas tous les caractères des plantes ou des humains.
Modèle fictif Maxdecours, 1er novembre 2026. Lignes : gamètes du parent 1 ; colonnes : gamètes du parent 2. Chaque parent Aa produit A ou a avec probabilité 1/2 ; rencontres indépendantes. Aucune expérience réelle de croisement n’est présentée.
| Gamètes | A | a |
|---|---|---|
| A | AA : violet | Aa : violet |
| a | aA : violet | aa : clair |
Lis les quatre cases, puis explique pourquoi elles donnent une probabilité et non un résultat garanti pour quatre graines.
Pourquoi quatre cases donnent-elles trois génotypes ?
Chaque case associe deux événements de probabilité 1/2 : sa probabilité vaut 1/2 × 1/2 = 1/4. AA occupe une case ; aa aussi.
Aa et aA occupent deux cases, mais réunissent les mêmes allèles. Leur probabilité totale vaut 2/4 = 1/2. On obtient donc trois génotypes possibles, avec des probabilités différentes.
Les trois cases AA, Aa et aA donnent le phénotype violet : probabilité 3/4. Quatre graines pourraient pourtant être toutes violettes : la probabilité de chaque nouvelle rencontre ne fixe pas un quota de graines claires.
À retenir. Dominance n'est pas supériorité ; une probabilité de transmission n'est pas une promesse sur chaque petite descendance.
Étape 4
Relier caractères, données et environnement
Le phénotype résulte de l'expression de l'information génétique dans un environnement. Dans un modèle de croissance, des plantes portant les mêmes allèles étudiés peuvent atteindre des tailles différentes selon la lumière, l'eau ou les nutriments. Un gène n'est donc pas une explication automatique de toute variation visible.
Pour tester l'effet d'un facteur, un protocole compare des conditions contrôlées et suffisamment d'individus. Si lumière, eau et température changent en même temps, on ne peut pas attribuer la différence à la lumière seule. Les données ci-dessous sont fictives et montrent comment raisonner, pas une expérience accomplie.
Dans le tableau, chaque groupe comporte dix plantes et seule la lumière varie parmi les conditions annoncées. Les croissances moyennes en dix jours diffèrent de 4,0 − 1,5 = 2,5 cm. Cela soutient l’hypothèse d’une influence de la lumière dans ce modèle. La moyenne n’indique ni la croissance de chaque plante, ni la dispersion des valeurs : on ne peut pas dire que toutes les plantes du premier groupe ont davantage grandi que toutes celles du second.
Ces valeurs sont inventées pour comprendre une comparaison. Elles n’établissent pas une règle selon laquelle moins de lumière ferait toujours moins grandir une tige : la réponse dépend notamment de l’espèce et des conditions. Porter les mêmes allèles étudiés ne prouve pas non plus une identité de tout le génome. Une conclusion reste liée aux informations réellement disponibles.
Données créées pour l'exercice. Chaque groupe comporte dix plantes avec mêmes allèles considérés, mêmes eau, température et durée dans le modèle.
| Condition | Croissance moyenne en 10 jours |
|---|---|
| Lumière adaptée | 4,0 cm |
| Faible lumière | 1,5 cm |
Agrandir l’imageCalcule la différence puis formule ce qui peut être conclu dans les conditions du modèle.
Ce que les moyennes disent, et ce qui manque
La différence calculée porte sur deux moyennes : 4,0 − 1,5 = 2,5 cm de croissance en dix jours. Elle ne donne pas l’écart entre deux plantes précises.
Les conditions annoncées maintiennent les autres facteurs comparables : le résultat soutient l’hypothèse d’une influence de la lumière dans ce modèle. Si l’eau variait aussi, on aurait une autre explication possible.
Il manque les valeurs individuelles pour décrire les variations à l’intérieur des groupes. Ces données fictives ne prouvent ni une expérience réalisée ni une règle valable pour toute espèce et toute condition de lumière.
À retenir. Un résultat s'interprète avec les variables contrôlées et les limites ; il ne devient pas une vérité générale par un simple tableau.
L’essentiel à retrouver
Ta fiche de révision
- Un gène est une portion d’ADN ; un allèle en est une version. Aa décrit les deux allèles considérés, pas une couleur.
- Un chromosome dupliqué possède deux chromatides sœurs ; il ne constitue pas à lui seul une paire de chromosomes homologues.
- La mitose conserve le nombre de chromosomes par cellule fille. Dans le modèle animal étudié, la méiose réduit ce nombre dans les gamètes et la fécondation le rétablit.
- Le brassage combine des allèles ; une mutation modifie l’ADN et peut produire une nouvelle version, sans décision de l’organisme.
- Dans le modèle Aa × Aa, aa a une probabilité de 1/4 ; aucun quota n’est imposé à quatre graines.
- Génotype et environnement contribuent au phénotype. Une moyenne de groupe ne donne pas chaque valeur individuelle.
Des erreurs à comprendre
Un allèle dominant est toujours plus fréquent et meilleur.
Dominant décrit l'expression dans un génotype donné, sans jugement de valeur ni fréquence imposée.
Une probabilité de 1/4 garantit exactement un cas sur quatre descendants.
Les petits effectifs peuvent s'écarter de la proportion attendue ; chaque rencontre reste aléatoire dans le modèle.
Une différence de taille prouve une différence de gène.
L'environnement peut agir ; il faut des informations et un protocole pour départager les explications.
Un chromosome en X est une paire qui porte forcément A et a.
Le X représente un seul chromosome dupliqué. Dans ce modèle sans mutation, ses deux chromatides portent le même allèle ; A et a se trouvent sur les deux homologues.
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Sources et repères
Édition Maxdecours · Année scolaire 2026-2027 · Vérification documentaire : 2026-11-01.
Programme du cycle des approfondissements, BO n° 31 du 30 juillet 2020 · Ministère de l'Éducation nationale · SVT : vivant et évolution, diversité et stabilité génétique, ADN, gènes, méiose et fécondation, p. 110-111 PDF ; démarche et données p. 106-107. Annualisation Maxdecours en troisième.
Chromatid, Talking Glossary of Genetic Terms · National Human Genome Research Institute, NIH · Définition et narration : chromatides sœurs, chromosome répliqué et séparation.
La conservation des génomes, stabilité génétique et évolution clonale · Ministère de l’Éducation nationale, Éduscol · Annexe 2, p. 6 PDF : réplication, chromosome à une ou deux chromatides et molécules d’ADN.
Les observations et expériences sont organisées avec ton professeur. Les modèles ne servent ni à établir un diagnostic ni à collecter des informations génétiques personnelles.