Deuxième partie : (partie au choix)

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Deuxième partie : (partie au choix)
DU GENOTYPE AU PHENOTYPE.
APPLICATIONS
BIOTECHNOLOGIQUES.

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Motivation :
La motivation se base sur les acquis de troisième et de seconde :
Les êtres humains font tous partie de l’espèce humaine.
Cependant si on les observe ils présentent des différences ;
Q1 : observation de la classe ; quelles sont les différences entre vous ?
Réponse attendue : couleurs de cheveux, des yeux, de la peau différentes, taille
différente…..
Q2 : Comment se nomment ces différences ?
Réponse attendue : ce sont les caractères propres des individus.
Q3 : Comment s’appelle l’ensemble des caractères d’un individu ?
Réponse attendue : le phénotype.
Q4 : A quoi sont dus les caractères différents de deux personnes différentes ?
Réponse attendue : les phénotypes sont dus à l’information génétique des individus.
Q5 : Existe-t-il d’autres facteurs qui agissent sur les caractères ?
Ils ne se souviendront probablement pas
Q6 : La couleur de la peau est un caractère phénotypique. La couleur de votre peau est elle
la même aujourd’hui en septembre, donc après l’été, qu’au mois de juin ?
A quoi ceci est-il dû ? Qu’en déduisez vous ?
Réponse attendue : La peau a une couleur plus foncé en septembre qu’en juin car elle a
bronzé. Le caractère phénotypique a donc été modifié. L’environnement agit donc également
sur le phénotype.
?
Gène caractère
DU GENOTYPE AU PHENOTYPE,
APPLCATIONS BIOTECHNLOGIQUES
Introduction :
Chaque individu présente les caractères de son espèce avec des variations qui lui sont
propres. L’ensemble de ces caractères observables constitue le phénotype.
Le phénotype est le résultat de l’expression du programme génétique et de l’influence
des conditions de vie. Le programme génétique est porté par les chromosomes dans le
noyau.
Problème : Quelle est le lien entre le programme génétique d’un individu enfermé dans le
noyau des cellules et la réalisation de son phénotype ?

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Si l’on prend comme exemple la couleur de la peau ; c’est un caractère qui se remarque à
l’échelle de l’organisme.
Q7 :Mais comment se manifeste la couleur de la peau à l’intérieur de l’organisme ?
Réponse attendue : un organisme est fait de cellules ; le caractère couleur se retrouve donc
certainement au niveau des cellules de la peau.
Q8 : A quoi est due la couleur au niveau des cellules de la peau ?
Réponse attendue : mélanine
Q9 : alors finalement à quelle échelle se définit le phénotype ??
TP1 :
I La réalisation du phénotype
1°) Des phénotypes à différentes échelles
Bilan TP1
Ex TP1, activité : faire schéma bilan
HbA hématie discoïdale pas d’anémie
HbS hématie falciforme anémie, douleurs articulaires
Schéma des liens entre les divers niveaux de phénotypes de la drépanocytose.
Lexique :
Anémie : teneur du sang réduite en hémoglobine. Elle se traduit par une grande fatigue.
Hémoglobine : protéine des globules rouges permettant le transport d’oxygène dans le
sang.
2°) Des molécules importantes : les protéines.
Connaissez vous d’autres protéines ?
A quoi servent elles dans l’organisme ?
Il existe dans le corps des milliers de protéines, qui ont chacune une fonction propre.
Ex : hémoglobine : transport d’oxygène
mélanine : pigmentation de la peau
Le phénotype se réalise à différentes échelles : à l’échelle de l’organisme c'est-à-dire les
caractères observables sur l’individu ( couleur de cheveu, signes cliniques de la
drépanocytose…), à l’échelle cellulaire cad observable au niveau des cellules d’un individu
( hématies falciformes), puis à l’échelle moléculaire , cad observable au niveau des
molécules présentes dans les cellules(Hb S).
Il existe un lien entre ces divers niveaux de phénotypes : le phénotype moléculaire est
responsable de la réalisation du phénotype cellulaire ; puis le phénotype cellulaire induit le
phénotype à l’échelle de l’organisme.
L’hémoglobine est une protéine.

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D’après vous les maladies comme la drépanocytose ou la mucoviscidose sont elles
héréditaires ?
Oui
Quelle est alors la cause ?
Les gènes
Quels liens y a-t-il alors entre les gènes et les protéines ?
3°) La relation ADN-protéines
BILAN TP2
Une protéine est constituée de polypeptides qui sont des chaînes d’acides aminés.
La succession des acides aminés selon un ordre précis dans une chaîne se nomme une séquence
d’acides aminés.
La séquence d’acides aminés est responsable de la forme de la protéine. Puis c’est grâce à cette forme
ou structure dans l’espace que la protéine réalise sa fonction et donc permet la réalisation d’un
phénotype.
Séquence d’aa structure protéique fonction de la protéine phénotype
Les propriétés des protéines dépendent donc de leur séquence en acides aminés.
Les fonctions des protéines sont multiples. Elles permettent notamment le fonctionnement des cellules.
Certaines protéines sont particulières : ce sont les enzymes.
Les gènes sont des segments de la molécule d’ADN (acide désoxyribonucléique). Ils sont
constitués de longues séquences, agencement dans un ordre précis, de nucléotides (adénine,
guanine, cytosine, thymine). Chaque gène, contenant un grand nombre de nucléotides, est
composé d’une séquence nucléotidique unique. Cette séquence nucléotidique constitue un
message codant pour une protéine.
En effet la succession des nucléotides d’un gène est un message qui code la succession des
acides aminés d’une protéine.
Ce message génétique est traduit grâce au code génétique : celui-ci fait correspondre un triplet de
nucléotides (association de 3 nucléotides) à un acide aminé particulier, toujours le même. Par
exemple le triplet (ou codon) AAG est traduit en lysine. C’est l’étape de traduction.
Cependant il existe 4 nucléotides, qui s’associent par trois, donc 4x4x4 = 64 possibilités, or il n’y a
que 20 acides aminés. Plusieurs triplets sont traduits en un même acide aminé ; le code génétique
est dit redondant.
Certains triplets sont dits codon stop car ils ne codent pour aucun acide aminé. Ces triplets sont à
la fin du gène et codent pour la fin de la protéine.
Ainsi la succession des acides aminés d’une protéine est commandée par la succession des
nucléotides d’un gène. Les gènes codent donc pour les protéines.
Les différents allèles d’un gène divergent de quelques nucléotides, et codent donc pour des
protéines différentes.
Le grand nombre de gène d’un organisme explique la diversité de ses protéines.

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Schéma bilan.
Le génotype d’un individu code donc pour l’ensemble des protéines d’un organisme et donc
pour son phénotype.
Peut t on modifier le génotype d’un organisme ?
4°) La transgénèse
Lexique :
La transgénèse est la modification du génotype d’un individu.
La transgénèse permet la formation d’organismes génétiquement modifiés.
Quelles sont les étapes de la transgénèse ?