1. L'hérédité

1.1 Le caractère héréditaire

On appelle caractère un trait physiologique ou comportemental pouvant être différent chez deux individus d'une même espèce. Ce caractère devient héréditaire lorsqu'il est inscrit au code génétique de l'individu et qu'il peut donc être transmis entre les générations. Ainsi, la couleur des yeux, des cheveux ou de la peau, le groupe sanguin, la grandeur ou la forme des traits sont tous des caractères héréditaires. Une blessure (un doigt coupé ou une jambe brisée), une cicatrice ou une maladie virale ou bactérienne ne sont pas des caractères héréditaires puisque ces caractéristiques ne seront pas transmises aux autres générations. Ainsi, deux souris ayant la queue coupée auront des souriceaux à la queue intacte. Par contre, certains désordres génétiques peuvent être transmis. C'est le cas du daltonisme (individu ayant de la difficulté à percevoir les couleurs) ou de l'hémophilie (individu dont le sang ne coagule pas). 


Dans un organisme, une cellule se divise de deux façons différentes. D'abord, pour regénérer un tissus ou pour permettre à l'organisme de croître, la cellule peut faire une mitose, soit une division cellulaire, durant laquelle elle produit deux cellules possédant un inventaire complet des chromosomes de la cellule mère. Elle peut aussi faire une méiose dans le but de procéder à une reproduction sexuée, produisant ainsi quatre gamètes, soient des cellules qui possèdent seulement la moitié des chromosomes. L'union d'un gamète mâle (le spermatozoïde chez l'homme) et un gamète femelle (l'ovule chez la femme) produira un embryon. C'est ce qu'on appelle la fécondation. Comme chaque gamète possède la moitié des chromosomes, la fécondation du gamète femelle par le gamète mâle produira une cellule ayant le même nombre de chromosomes que la cellule-mère. 

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Lors de la mitose, une cellule diploïde (cellule complète) produit deux cellules diploïdes. 
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Lors de la méiose, une cellule diploïde (cellule complète) produit quatre cellules haploïdes (gamètes). 


1.2 Les allèles, le génotype et le phénotype

Lors de la reproduction, l'embryon reçoit une part du matériel génétique de la mère et une part du matériel génétique du père. Si le bagage des parents est très semblable, il n'en reste pas moins que certains gènes dictant des caractères héréditaires peuvent varier. On appelle allèles ces variantes du même gêne. Le génotype représente les allèles que possède l'individu, alors que le phénotype est l'expression visible de ces allèles. Ces termes seront utilisés dans les explications qui suivent. 


La couleur des yeux est un caractère héréditaire dicté par quelques gènes. Pour simplifier l'explication, nous dirons qu'il n'existe que deux couleurs pour la pigmentation de l'iris, soit le bleu et le brun. Lorsqu'un individu reçoit de ses parents deux gènes bruns, il a forcément les yeux bruns. Lorsqu'il reçoit deux gènes bleus, il a forcément les yeux bleus. Ainsi, lorsqu'un individu reçoit des allèles identiques de son père et de sa mère, on dit qu'il est homozygote.

Qu'en est-il d'un individu hétérozygote, c'est-à-dire qui reçoit des gènes différents de ses parents ? Aura-t-il alors les yeux bruns ou les yeux bleus ? Lorsqu'un individu est hétérozygote, un seul allèle s'exprimera pour générer un phénotype. Cet allèle est dit dominant et il est identifié par une lettre majuscule (B pour brun) alors que celui qui ne s'exprime pas est l'allèle récessif et il est identifié par une lettre minuscule (b pour bleu). Ainsi, un individu dont le génotype est Bb aura les yeux bruns. Il aura le même phénotype (yeux bruns) que l'individu qui aura un génotype BB. 





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1.3 Les croisements


On parle de croisement lorsqu'on parle de reproduction sexuée, c'est-à-dire de reproduction durant laquelle il y a échange de gamètes. La première loi de Mendel, ou loi de la ségrégation indépendante des allèles, stipule que lors de la méiose, les allèles d'une paire de chromosomes se répartissent également. Ainsi, chaque gamète ne possède qu'un seul membre de chacune des paires de chromosomes. Comme on l'a vu, l'enfant reçoit une partie de son bagage génétique de sa mère et l'autre partie de son père. Pour prédire les phénotypes possibles des enfants, on utilise un échiquier de croisement. Reprenons l'exemple traité précédemment. Pour faire l'échiquier, on trace un tableau où les gènes paternels déterminent les colonnes et les gènes maternels déterminent les rangées. Dans chacune des cases, on place le génotype de l'enfant. 

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Dans certaines circonstances, ce sont deux paires d'allèles qui déterminent le phénotype de l'individu. C'est le cas de la couleur  des souris par exemple. Dans une situation comme celle-ci, la seconde loi de Mendel, ou loi d'assortiment indépendant des allèles, stipule que la répartition de chaque paire d'allèles se fait indépendamment. Autrement dit, on doit considérer l'ensemble des possibilités.  Voici comment bâtir l'échiquier de croisements dans un tel cas. 

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