Génétique — Variabilité et mécanismes
1. Variabilité génétique : source de diversité
La variabilité génétique est la diversité des allèles (versions d’un gène) au sein d’une population. Elle provient de deux mécanismes principaux :
- Mutations : modifications aléatoires de l’ADN (ex. : substitution, délétion). Exemple : la mucoviscidose est due à une mutation du gène CFTR.
- Recombinaison génétique : brassage des allèles lors de la méiose (crossing-over) et de la fécondation. Exemple : un enfant hérite d’un mélange unique des chromosomes de ses parents.
2. Méiose : le moteur de la diversité
La méiose produit des gamètes (spermatozoïdes, ovules) génétiquement uniques grâce à :
- Deux divisions cellulaires : réduction du nombre de chromosomes (2n → n).
- Enjambement : échange de segments entre chromosomes homologues (crossing-over) en prophase I.
- Ségrégation aléatoire : répartition aléatoire des chromosomes en anaphase I.
Exemple : Chez l’humain, 2²³ combinaisons possibles de chromosomes !
3. Fécondation : hasard et diversité
La fécondation réunit deux gamètes haploïdes, créant un zygote diploïde. La combinaison des allèles est unique car :
- Le spermatozoïde et l’ovule sont génétiquement différents.
- Le hasard détermine quel gamète fusionne avec l’autre.
Exemple : Des jumeaux dizygotes (faux jumeaux) ont des génomes différents.
4. Mutations : aléatoires mais essentielles
Les mutations sont :
- Spontanées : erreurs de réplication de l’ADN (ex. : 1 mutation pour 10⁹ bases copiées).
- Induites : par des agents mutagènes (UV, tabac, produits chimiques). Elles peuvent être :
- Silencieuses (pas d’effet phénotypique).
- Nocives (maladies génétiques).
- Bénéfiques (évolution, résistance aux antibiotiques).
5. Évolution et sélection naturelle
La variabilité génétique permet l’évolution via :
- Sélection naturelle : les allèles avantageux sont favorisés (ex. : résistance aux antibiotiques chez les bactéries).
- Dérive génétique : variation aléatoire des fréquences alléliques dans les petites populations (ex. : effet fondateur).
Exemple : Les pinsons de Darwin en Galápagos ont des becs adaptés à leur alimentation grâce à des mutations.