Activer l’affichage en “mosaïque” (juxtaposer les 4 fenêtres d’affichage des modèles moléculaires
Utiliser les fonctionnalités du logiciel pour savoir si les trois “nouveaux” fragments d’ADN sont constitués de deux chaînes d’atomes comme celui d’ADN humain et comparer avec la première description.
Utiliser les fonctionnalités du logiciel pour savoir si les trois “nouveaux” fragments d’ADN sont constitués des mêmes nucléotides que celui d’ADN humain et comparer avec la seconde description
Formuler une bilan général sur la structure de l’ADN chez les êtres vivants. [bilan 3]
:: Thème 1. La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant ::
Thèmes 1 – A & 3 – B || Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique
A – Reproduction conforme de la cellule et réplication de l’ADN
A partir de la compréhension du protocole présenté ci-après d’une part et de l’analyse des résultats expérimentaux obtenus à la suite de la mise en oeuvre de ce protocole d’autre part , vous montrerez que la réplication de l’ADN se fait bien selon un mode semi-conservatif.
Votre argumentation, développée en trois parties, s’appuiera sur des schémas d’interprétation présentant tout à tour la situation à l’échelle moléculaire (ADN) et à l’échelle microscopique (Chromosome) au fil des différents cycles cellulaires.
Document – Utilisation d’un marqueur moléculaire
Lorsqu’une cellule est cultivée dans un milieu contenant de la BrdU (bromodésoxyuridine), cette substance est incorporée lors de la synthèse de l’ADN à la place des nucléotides à thymine (T).
A chaque réplication de l’ADN dans ce même milieu les nouveaux brins formés sont ainsi dépourvus de thymine (remplacée par la BrdU).
Cette incorporation de BrdU a une conséquence observable si on traite les chromosomes en cours de mitose par le colorant de Giemsa :
les chromatides sont très peu colorées si leur ADN a incorporé la BrdU sur les deux brins ;
en revanche elles sont normalement colorées si un seul brin de leur ADN a incorporé de la BrdU.
Des cellules de hamster, cultivées jusque-là sur un milieu normal, sont prélevées en phase G1 et puis cultivées pendant deux générations dans un milieu de culture où la thymine est remplacée par la BrdU.
Au cours du deuxième cycle cellulaire une observation des chromosomes en mitose est réalisée après coloration au Giemsa.
le nom des 4 étapes de la mitose (dans l’ordre chronologique) et les principaux événements biologiques qui se produisent à chacune de ces phases.
les notions de “chromatine”, “chromatide”, “centromère”, “caryotype”
Compétences
montrer qu’il y a conservation du caryotype lors de la mitose : les deux cellules-filles possèdent le même caryotype que celui de la cellule mère.
dans le cadre d’une démarche scientifique, exploiter des observations faites au microscope optique sur un tissu comportant ou non des cellules en cours de mitose
Travail à réaliser :
rédiger un texte sur le déroulement de la mitose, structuré en plusieurs paragraphes titrés.
schématiser les étapes d’une mitose, dans le cas d’une cellule de caryotype 2n=6.
Pour accéder au questionnaire, se connecter au préalable au domaine “lyceesaintmartin.org”.
Activité 1 – Pratiquer un raisonnement scientifique – Concevoir un protocole expérimental pour résoudre un problème. [fiche de travaux pratiques]
Activité 2 – Pratiquer un raisonnement scientifique – Mettre en œuvre un protocole expérimental pour résoudre un problème. [fiche de travaux pratiques]
Activité 3 – Pratiquer un raisonnement scientifique – Exploiter les informations tirées d’un document
Problème à résoudre : Qu’est-ce qui caractérise la matière vivante ? Qu’est-ce qui la distingue de la matière inerte ?
Vérification – A partir d’informations tirées du document A page 40 du livre, valider ou non cette hypothèse (argumenter).
Conclusion (à noter dans votre cours)
Activité 4 – Pratiquer un raisonnement scientifique – Exploiter les informations tirées d’un logiciel de traitement de données
Problème à résoudre : Qu’est-ce qui caractérise la matière vivante ? Qu’est-ce qui la distingue de la matière inerte ?
Hypothèse – La matière vivante est constituée à partir de molécules qui lui sont propres.
Vérification – Comparaison de molécules présentes dans la matière inerte et dans la matière vivante, à l’aide d’un logiciel de modélisation moléculaire
Activité 1 – Observation de cellules de Nostoc et de Levure au M.O.
Bilan
C – Métabolisme cellulaire
Qu’est-ce que le métabolisme ?
Qu’est-ce qu’un métabolisme énergétique ?
Qu’est-ce que la respiration ? La fermentation ?
Activité 1 – A partir d’informations tirées du document B page 53 du livre d’une part et de connaissances d’autre part, montrer que les mitochondries interviennent dans la réalisation de la respiration.
Qu’est-ce que les “échanges” cellulaires ?
Comment mettre en évidence un métabolisme cellulaire ?
Activité 2 – Mise en évidence par ExAO de la respiration de la levure du boulanger.
Bilan
D – L’ADN : support d’une information
Structure de l’ADN
Activité 1 – Mise en évidence de la structure moléculaire de l’ADN – Utilisation d’un logiciel de traitement de données moléculaires : Rastop.
Relation entre structure et information
Activité 2 – Mise en évidence de la relation entre structure de l’ADN et l’information portée par l’ADN – Utilisation d’un logiciel de traitement de séquences : GenieGen
Comparer la “portion” de l’ADN qui intervient dans la réalisation du caractère “groupe sanguin” d’un être humain, d’une personne de “groupe A” avec celle d’une personne de “groupe B” et de “groupe O”.
Notions abordées :
(Un) Gène : “portion” d’une molécule d’ADN qui porte une information intervenant dans la réalisation d’un caractère.
L’information portée par l’ADN réside dans les caractéristiques de la séquence des nucléotides :
sa longueur : nombre total de nucléotides ;
la quantité (le pourcentage) de chacun des quatre nucléotides ;
l’ordre de succession (d’enchaînement) des nucléotides.
Un allèle est une séquence de nucléotides “particulière” (ou variant, ou version d’un gène) qui porte l’information permettant la réalisation d’une variante pour un caractère donné. Pour un gène donné il existe plusieurs allèles. Par exemple, pour le gène “groupe sanguin” il existe trois allèles : l’allèle A, l’allèle B et l’allèle O.
Allèle “normal” ou allèle “sauvage” = allèle le plus courant, le plus fréquent dans une population d’individus.
Relation entre information génétique et métabolisme cellulaire
Activité 3 – Etude du document A page 60 du livre.
Constatation : la “couleur” est une caractéristique (un caractère) de la cellule de Levure qui est réalisée par l’information que porte un gène (le gène Ade2).
La couleur”rouge” est due à l’accumulation d’une molécule (ou pigment) dans le milieu intracellulaire. Chez les Levures “blanches” cette molécule subit une transformation chimique du métabolisme cellulaire dont le produit est une molécule appelée “adénine”.
Conclusion: la réalisation d’un caractère est donc liée à la réalisation ou non d’une ou plusieurs transformations chimiques du métabolisme cellulaire.
Et c’est l’information portée par un gène qui contrôle la réalisation ou non des transformations chimiques en question.
Dictionnaire Encyclopédique Environnement
Dictionnaire Environnement