Transmission du patrimoine génétique

« Thème 3 / Transmission ,Variation, et Expression du patrimoine génétique Chap 8/ Les divisions cellulaires des eucaryotes La croissance d’un organisme, le renouvellement de ses cellules, et la production de ses cellules reproductrices sont assurés par des divisions cellulaires. Comment se transmet le matériel génétique au cours des divisions cellulaires I- TP N°12- La mitose = reproduction conforme Deux milliards de milliards (2.1018) de divisions cellulaires se produisent chaque jour dans le corps humain. On veut comprendre les mécanismes permettant à une cellule de se diviser en conservant son caryotype. Rappels / Les chromosomes contiennent de l’ADN.

La compaction des chromosomes varie au cours du cycle cellulaire : Les chromosomes ne sont observables que lorsque les cellules se divisent. A- Les étapes de la vie cellulaire : La vie d’une cellule se caractérise par la répétition de deux phases : interphase et mitose Interphase = phase de croissance cellulaire / préparation de la division La mitose =la cellule se divise B- Les caractéristiques de la mitose = reproduction conforme 1) film : faits caractéristiques de la mitose : Apparition des chromosomes (K) + disparition de la membrane (mb) nucléaire K se séparent en 2 lots qui s’élèvent vers les pôles opposés de la cellule Séparation de la cellule en 2 cellules.

Si cellule végétale, apparition d’une nouvelle paroi dans le plan médian. K se tassent, se déspiralisent, redeviennent invisibles = la chromatine.

Réapparition de la membrane nucléaire 2) À partir photos numérisées réaliser un document annoté présentant les caractéristiques de chaque étape de la mitose. 3) comportement des K assurant une répartition équitable de l’IG entre les 2 cellules filles Chaque K est constitué de 2 chromatides génétiquement idem = K bichromatidiens. Lors de l’anaphase, séparation des 2 chromatides de chaque K qui s’élèvent vers les pôles opposés de la cellule. Il se forme 2 lots identiques de 2n K monochromatidiens Schéma d’une anaphase de mitose 2n = 4 K bichromatidiens En fin de mitose, les 2 cellules filles sont génétiquement identiques entre elles et identiques à la cellule initiale = cellules diploïdes à 2n chromosomes. L’information génétique a été intégralement transmise de la cellule mère aux cellules filles au cours de la mitose = reproduction conforme. Analyse du graphique mettant en évidence : Les étapes du cycle cellulaire : Au cours de l’interphase, la quantité d’ADN double entre la 8ème et la 14ème h = période de synthèse d’ADN = période S = la réplication de l’ADN Cette période S est précédée et suivie de 2 périodes de croissance cellulaire notées G1 et G2 Au cours de la mitose, la quantité d’ADN est divisée par 2 par suite de la séparation des 2 chromatides de chaque K. Les 2 cellules filles entrent à nouveau en interphase II-TP N°13/ La production des cellules reproductrices : spermatozoïdes et ovocytes Comme toutes les cellules de l’organisme, les gamètes (ou les cellules reproductrices) sont issus de divisions cellulaires d’une cellule mère.

Les divisions cellulaires donnant naissance aux gamètes présentent toutefois des caractéristiques particulières. On veut déterminer les spécificités des divisions cellulaires donnant naissance aux gamètes. Analyse des caryotypes Caractéristiques d’un caryotype de cellule somatique humaine / 23 paires de K bichromatidiens Formule K = 2n = 46 K=cellule diploïde Caractéristiques d’un spermatozoïde (=gamète mâle) / 23 K monochromatidiens Formule K = n = 23 K=cellule haploïde Le mécanisme assurant la réduction chromatique dans les cellules sexuelles souches = la méiose RQ / Le mécanisme assurant le rétablissement de la diploïdie = la fécondation n + n = 2n (cellule œuf qui par div successives et différenciation donnera un nouvel individu) Étude du déroulement de la méiose.

https://youtu.be/JcL4jWMFxtc?t=211 La méiose est la succession de deux divisions successives précédées d’un doublement de la quantité d’ADN (réplication semi conservative de l’ADN = période S) au cours de l’interphase. G1 et G2 = Période de croissance cellulaire en interphase Chacune des divisions de méiose est arbitrairement divisée en quatre étapes : prophase, métaphase, anaphase, et télophase (ne pas se focaliser sur le nom des phases) La 1ère division de méiose = la division réductionnelle, permet la réduction chromatique.

Passage d’une cellule à 2n K bichromatidiens à deux cellules à n K bi. En anaphase I, séparation des chromosomes de chaque paire. La 2ème division de méiose = la division équationnelle, permet le passage d’une cellule à n K bichromatidiens à deux cellules à n K monochromatidiens En anaphase II, séparation des deux chromatides de chaque chromosome. A la fin de la méiose, obtention de 4 cellules haploïdes génétiquement différentes. III- Composition et structure des chromosomes (livre page 20-21) Les chromosomes contiennent de l’ADN.

La compaction des chromosomes varie au cours du cycle cellulaire : Les chromosomes ne sont observables que lorsque les cellules se divisent. Comment a-t-on mis en évidence la composition des chromosomes, et comment quantifier les variations de leur structure au cours d’un cycle cellulaire ? Répondez à la question sous forme d’un texte. Composition des chromosomes Doc4 + doc7 / une chromatide = une molécule d’ADN + des nucléosomes (protéines d’histone autour desquelles s’enroule une molécule d’ADN = fibre de chromatine de base. Doc2 / une molécule d’ADN : - 2 chaînes spiralées l’une autour de l’autre. - Chaque chaîne = une succession de nucléotides - Un nucléotide = un phosphate + un sucre + une base azotée - 4 bases azotées A (adénine) T (thymine) G (guanine) C (cytosine) - Les nucléotides d’une chaîne sont liés par liaisons covalentes - Les nucléotides des 2 chaînes sont complémentaires : A-T ; G-C - Liaisons hydrogènes (liaisons faibles) entre les 2 chaînes - Distance entre 2 paires de nucléotides = 3,4.10-10 m Doc1 / Les 3 étapes ayant permis l’identification de la : La nature des chromosomes / 1900 la nucléine présente dans le noyau des cellules est un mélange d’acide nucléique et de protéines La constitution des chromosomes / 1920, mise en évidence de l’existence de 4 nucléotides différents ; 1941, il est démontré que l’ADN porte l’information génétique La structure.... »