Polymorphisme des espèces. Unicité des individus
POLYMORPHISME DES ESPECES ET UNICITE DES INDIVIDUS
Les espèces sont polymorphes: chaque caractère de l'espèce possède de nombreuses variantes (ex: couleur de la peau).
Les individus sont uniques: à part les jumeaux vrais, chacun possède une combinaison originale de caractères.
Mutations et reproduction sexuée, sont les mécanismes qui affectent le patrimoine génétique déterminant les caractères.
I. LES MUTATIONS CREENT DE NOUVEAUX ALLELES.
Un allèle est une variante d'un gène, à l'origine d'une variante dans le caractère programmé. Ainsi apparaît le polymorphisme dans l'espèce.
Lors de la replication de l'ADN dans le noyau de la cellule, en phase S d'interphase, une erreur peut persister dans la copie semi-conservatrice du brin d'ADN. C'est une mutation. Bien que rare, elle peut affecter un gène. La modification, ponctuelle ou étendue, dans la séquence des nucléotides (substitution, délétion, addition…) peut créer un allèle du gène. Le polymorphisme s'accroît.
II. LA REPRODUCTION SEXUEE BRASSE LES ALLELES DES GENES ET CREE DES INDIVIDUS UNIQUES.
Chez les diploïdes, les brassages sont visibles pour les gènes hétérozygotes. Ils se réalisent à deux niveaux: la gamètogenèse et le fécondation.
Grâce à différents brassages au cours de la méïose, les parents produisent des gamètes variés.
· En prophase I de méïose, des brassages intrachromosomiques sont possibles, aléatoires et non majoritaires. Les homologues d'une paire de chromosomes disposés en tétrade, échangent des fragments de bras de chromatides juxtaposées. Ces crossing-over font apparaître des gamètes recombinés, portant un assortiment nouveau d'allèles .
· En anaphase I de méïose, se réalise un brassage interchromosomique équiprobable et systématique: disjonction des homologues de chaque paire de chromosomes et migration aléatoire vers l'un des pôles de la cellule. Dans une cellule à 2n chromosomes, 2ⁿ combinaisons différentes, sont possibles dans les cellules filles. Cela crée une très grande variété de gamètes en fin de méïose. S'il y a eu crossing-over avant, la disjonction des allèles est repoussée en anaphase II avec les mêmes caractères aléatoires.
La rencontre des spermatozoïdes et des ovules lors de la fécondation est, elle aussi livrée au hasard. La variété des gamètes étant immense, les possibilités de combinaisons entre eux le sont d'autant plus. Ainsi, dans l'espèce humaine, sans tenir compte des brassages intrachromosomiques non équiprobables, un spermatozoïde parmi 2ⁿ possibles, se combine à un ovule parmi 2ⁿ possibles. 2ⁿ x ⁿ œufs différents peuvent ainsi se créer! Chaque œuf contient une combinaison d'allèles originale.
Les mutations créent sans cesse de nouveaux allèles.
La reproduction sexuée brasse ces allèles.
Ces mécanismes font évoluer de façon irréversible le patrimoine génétique.
Le milieu agit également sur le patrimoine, en modifiant la fréquence des allèles; mais ces interventions sont réversibles.