Cycle cellulaire, ADN et mitose : Exercices de biologie

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Objectif de la séance
Identifier les différentes étapes du cycle cellulaire (interphase et mitose)
Expliquer brièvement le phénomène de réplication de l’ADN
Evaluation diagnostique
ACTIVITE 1 – Code génétique d’un individu
(Révisions)
Doc 1 – Des chromosomes aux gênes (Source : DELAGRAVE, ASSP Biologie)
Au cours de sa vie, une cellule se multiplie grâce au processus de la division cellulaire. Lors
de ce processus, la chromatine (ADN) du noyau se condense et se spirale pour former les 46
chromosomes qui deviennent visibles.
Chaque chromosome est constitué de 2 chromatides reliées par un centromère et porte plusieurs
gènes.
Un gène est une portion d’ADN qui occupe toujours le même locus (place) sur un chromosome. Il
représente une caractéristique de l’individu (exemple : couleur des yeux, forme du nez). L’ensemble
des gênes d’un individu constitue son génotype, l’ensemble de ses caractères visibles constitue son
phénotype.
1.1. Annoter le schéma du chromosome à l’aide du doc 1.
CONTEXTE 1 – L’ACISE
SEQUENCE 1
Pré-requis de biologie
S2 – Reproduction et énergétique cellulaire

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1.2. Préciser le nom donné à l’ensemble des chromosomes d’un individu.
Caryotype
1.3. Indiquer comment il est possible de reconnaître une femme d’un homme en regardant juste
ses chromosomes.
Le caryotype de la femme comporte 2 X sur la 23ème paire alors que celui de l’homme
comporte un X et un Y.
A partir de l’annexe 1 et de vos connaissances,
1.4. Préciser le rôle de l’ADN dans l’organisme.
C’est le « plan détaillé » de notre organisme aussi appelé code génétique : il contient toutes
les informations nécessaires au développement et au fonctionnement du corps.
1.5. Citer le nom des 4 nucléotides permettant de former les hélices d’ADN.
Adénine, cytosine, guanine et Thymine
1.6. Retrouver les différentes parties de la molécule d’ADN en complétant le schéma ci-dessous.
ACTIVITE 2 – Le cycle cellulaire
Modalité d’exécution : Durée : 30 min
Doc 2 – La division cellulaire (https://youtu.be/xAGzWLYGu8Q)

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2.1. Différencier la mitose et la méiose en complétant le tableau ci-dessous.
Mitose
Méiose
Différence
Concerne toutes les cellules asexuelles
Reproduction asexuée
1 cellule mère = 2 cellules filles
identiques… il y a duplication de l’ADN
de la cellule.
Autoreproduction de la cellule.
Reproduction sexuée = cellule sexuelle.
Nécessité de fusionner gamète mâle et
d’un gamète femelle = nouvel individu
Schéma
Partie 1 – La notion de cycle cellulaire
Doc 3 – Le cycle cellulaire
(Source : www.annabac.com)
2.2. Préciser l’étape préliminaire que doit mettre en place la cellule avant de se multiplier.
Elle doit multiplier ses organites par 2, ainsi que ses chromosomes.
2.3. Identifier les grandes étapes du cycle cellulaire en complétant le schéma du doc 3.
2.4. A partir de la vidéo et de vos connaissances, interpréter le doc 3.
Description de la courbe : On constate que la quantité d’ADN passe du simple au double
entre la phase G et la phase S. Elle reste stable jusqu’à redevenir à la quantité initiale en
phase M (au cours de la mitose).
Explication : on peut penser que lorsque la quantité d’ADN double aux phases indiquées, le
nombre de chromosomes double de fait.
Gamète mâle
Gamète femelle
Nouvel individu

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2.5. Retrouver le rôle de chacune des étapes de l’interphase en complétant le tableau ci-
dessous.
Etapes
Description
Schéma
G1
Cellule grandit
S
Cellule réplique son ADN… 1 chromosome simple
donne 2 brins …. On passe donc à 2 chromosomes
double brin
G2
Cellule grandit à nouveau
M
Division de la cellule
Partie 2 – La réplication de l’ADN (Phase S)
2.6. Préciser le rôle de la phase de réplication de l’ADN.
Elle permet de doubler les brins d’ADN, tout en conservant l’information génétique.
2.7. Indiquer les étapes de la réplication de l’ADN.
a. Les brins complémentaires d’ADN se séparent = 2 brins individuels
b. Réplication de l’information de chacune des bases avec l’apport de nouvelles bases par
l’ADN polymérase, en mettant en face l’une de l’autre, les bases complémentaires c’est-
à-dire A/T et G/C.
c. Formation de 2 brins d’ADN composés d’un brin parent et d’un brin nouveau issu du
recopiage.
2.8. La réplication est appelée
 Semi-conservatrice  Conservatrice
Doc 4 – La réplication de l’ADN
(Source : https://www.qcm-svt.fr/)

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ACTIVITE 3 – La division cellulaire (Mitose)
Doc 5 – Les étapes
de la mitose
(http://virologie.free.fr/)
3.1. Décrire les étapes de la mitose en complétant le tableau ci-dessous, à l’aide du schéma
mais aussi du doc 5.
Etapes
Description
Prophase
Compactage des chromosomes double brin au centre de la cellule.
Disparition du noyau
Métaphase
Alignement des chromosomes sur un axe au centre de la cellule,
avec le centromère sur l’axe.
Anaphase
Séparation des chromatides avec migration vers les extrémités
opposées
Les organites sont répartis de manière homogène.
Télophase
Division en 2 cellules filles et reformation des noyaux.
Décondensation des chromosomes qui reprennent leur forme
initiale.
Doc 6 – Les étapes de la mitose
(Source : https://biolycee.pagesperso-orange.fr/)
3.2. Classer les images suivantes dans
l’ordre chronologique en vous aidant
des informations du doc 5.
B, F, D, E, C et A
3.3. Retrouver les étapes représentées
par chacune des images.
Prophase : B et F
Métaphase : D et E
Anaphase : C (fin)
Télophase : A