Cours 5.3 : Fécondation, Développement & Génétique
Du gamète au nouveau-né, puis principes de l'hérédité
1. La Fécondation
1.1 Capacitation et réaction acrosomique
Éjaculé, le spermatozoïde n'est pas encore fécondant. La capacitation, dans le tractus féminin, fluidifie sa membrane et rend son flagelle hyperactif jusqu'à la trompe. Au contact de la zone pellucide, la réaction acrosomique libère des enzymes qui ouvrent un passage vers l'oocyte.
1.2 Fusion des gamètes et zygote
Les membranes fusionnent ; l'ovocyte achève la méiose II. La réaction corticale durcit alors la zone pellucide et bloque la polyspermie. Les pronucleus (n = 23) fusionnent : c'est le zygote, diploïde à 46 chromosomes (22 paires d'autosomes + la paire sexuelle).
⚠ Points de vigilance. La fécondation a lieu dans l'ampoule de la trompe et l'œuf circule plusieurs jours : la nidation ne suit pas immédiatement. Une implantation dans la trompe est une grossesse extra-utérine, urgence chirurgicale.
2. Développement Précoce et Embryogenèse
2.1 Clivages, blastocyste et nidation
Le zygote se divise par mitoses sans croissance : 2, 4, 8, 16 cellules forment la morula (J3). Une cavité sépare le trophoblaste (futur placenta) de l'embryoblaste (futur embryon). Le blastocyste s'implante dans l'endomètre vers J6–J7 : c'est la nidation. Le trophoblaste sécrète l'hCG, qui maintient le corps jaune et sert au test de grossesse.
Zygote (J1) → Morula (J3) → Blastocyste (J5) → Nidation (J6–J7) → Embryon → Fœtus
2.2 Gastrulation et organogenèse
Fin de la 2e semaine, l'embryoblaste forme trois feuillets germinaux : ectoderme (système nerveux, épiderme), endoderme (épithélium digestif et respiratoire, foie, pancréas) et mésoderme (muscles, os, cœur, rein, appareil génital). Ils donnent les organes par organogenèse, surtout les 8 premières semaines ; le placenta assure alors les échanges.
3. Grossesse et Accouchement
La grossesse dure 38 semaines (40 SA) : le fœtus baigne dans le liquide amniotique et reçoit tout par le placenta via le cordon ombilical (2 artères, 1 veine). Signes : aménorrhée, nausées, tension mammaire (hCG).
Le travail naît d'une boucle de rétrocontrôle positif : l'appui du fœtus sur le col libère l'ocytocine, qui renforce les contractions. Trois temps : dilatation (col jusqu'à 10 cm), expulsion, délivrance (placenta et membranes). La prolactine commande la production de lait ; le colostrum, riche en anticorps, protège le nouveau-né.
💡 À retenir — de la fécondation à la naissance
- Fécondation → zygote 46 → morula → blastocyste → nidation (J6–J7) → gastrulation (3 feuillets) → fœtus.
- Travail par rétrocontrôle positif de l'ocytocine : dilatation, expulsion, délivrance.
- Lactation : prolactine (production), colostrum (anticorps), ocytocine (éjection).
4. Principes de l'Hérédité
4.1 Chromosomes et méiose
Une cellule somatique humaine contient 46 chromosomes : 22 paires d'autosomes et 1 paire de gonosomes (XX ou XY). La méiose, division réductionnelle à une seule réplication de l'ADN, produit des gamètes à 23 chromosomes. La fécondation restaure la diploïdie.
4.2 Les règles de Mendel
Pour un gène à deux allèles, le dominant s'exprime chez l'hétérozygote Aa, le récessif seulement chez aa. Un croisement Aa × Aa donne trois dominants pour un récessif.
| Aa × Aa | A | a |
|---|---|---|
| A | AA | Aa |
| a | Aa | aa |
Le génotype est l'ensemble des allèles (AA, Aa, aa) ; le phénotype est l'expression observée. L'homozygote a deux allèles identiques, l'hétérozygote deux différents (porteur sain si le récessif est pathologique).
4.3 Les groupes sanguins ABO
Le gène ABO (chromosome 9) possède trois allèles : IA et IB, codominants, et i, récessif.
| Groupe | Génotypes |
|---|---|
| A | IAIA ou IAi |
| B | IBIB ou IBi |
| AB | IAIB (codominant) |
| O | ii (récessif) |
Père A (IAi) × Mère B (IBi) → gamètes IA, i et IB, i
IAIB → AB (25 %) IAi → A (25 %) IBi → B (25 %) ii → O (25 %)
Deux parents A et B peuvent donc avoir un enfant O : la transmission suit les allèles.
4.4 Gènes autosomiques et liés au sexe
Les gènes autosomiques se transmettent également aux deux sexes. Ceux du chromosome X s'expriment plus souvent chez l'homme (une seule copie XaY) ; la femme hétérozygote (XAXa) est porteuse saine (daltonisme, hémophilie).
📝 Auto-évaluation
QCM 1. Combien de chromosomes contient le zygote humain ? A) 23 — B) 46 (44 autosomes + 2 gonosomes) — C) 92 — D) 24.
QCM 2. Le blocage de la polyspermie est assuré par : A) la réaction corticale du premier spermatozoïde — B) les prostaglandines — C) le pic de LH — D) le mucus cervical.
QCM 3. La nidation survient vers : A) J1 — B) J6–J7 — C) J21 — D) le 3e mois.
QCM 4. Croisement Aa × Aa : quelle proportion exprime le récessif ? A) 0 % — B) 25 % — C) 50 % — D) 75 %.
QROC 1. Citez les étapes de la fécondation, de la capacitation au zygote, en indiquant le blocage de la polyspermie.
QROC 2. Citez les trois feuillets germinaux avec un exemple d'organe pour chacun.
📌 Corrections explicatives
- QCM 1 : B. Ovule et spermatozoïde apportent chacun 23 chromosomes ; leur fusion restaure 46 (2n).
- QCM 2 : A. La réaction corticale durcit la zone pellucide et empêche un 2e spermatozoïde d'entrer.
- QCM 3 : B. Le blastocyste circule ~5 jours puis s'implante vers J6–J7.
- QCM 4 : B. La grille donne AA, Aa, Aa, aa : seul aa (1/4) est récessif.
- QROC 1 : capacitation → acrosomique → fusion → réaction corticale (blocage de la polyspermie) → méiose II, fusion des pronucleus → zygote (46).
- QROC 2 : ectoderme → système nerveux ; endoderme → foie, épithélium digestif ; mésoderme → muscles, os, cœur.
📚 Résumé
- Fécondation : capacitation → acrosomique → fusion → blocage de la polyspermie → zygote 46.
- Développement précoce : morula (J3) → blastocyste (J5) → nidation (J6–J7) ; hCG.
- Embryogenèse : gastrulation (3 feuillets) puis organogenèse (8 semaines) ; placenta.
- Grossesse : travail par ocytocine ; lactation sous prolactine.
- Hérédité : méiose → gamètes haploïdes ; dominance (3 : 1) ; ABO (codominance) ; gènes liés au X.
Crédits — Aucune illustration externe : schémas HTML/CSS originaux (développement, tableau de Punnett, arbre ABO).