Partie C : Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique TP C-1 : La mitose : une reproduction conforme La division cellulaire ou mitose est le mécanisme fondamental qui permet la croissance et la reproduction des êtres vivants, animaux et végétaux. Lors de cette mitose, une cellule mère se divise en deux cellules filles génétiquement identiques entre elles et à la cellule mère (même nombre de chromosomes et même information génétique) : il s’agit d’un mode de reproduction dit « conforme ». L’objectif est de comprendre comment le matériel génétique est transmis à l’identique de génération en génération lors de la mitose. Consignes de l’activité Matériel à votre disposition - Microscope. - Fiche protocole. - Matériel de dissection. - Lame mince de préparation du commerce - Document annexe 1 à compléter. Modèle de chromosomes Poste 1 : observation des chromosomes lors de la division cellulaire : la MITOSE - Réaliser le protocole expérimental fourni. - Observer au microscope les figures de mitose de votre préparation puis les lames du commerce. Appeler le professeur pour vérifier la préparation et la mise au point Capacités Utiliser des techniques Réaliser une préparation en vue de l’observation - Repérer sur les préparations les différentes figures de mitoses proposées dans le document annexe 1. - Modéliser une division cellulaire en prenant une cellule à 4 chromosomes, soit 2 paires (2n=4). Appeler le professeur pour vérifier - Compléter le document annexe 1 en schématisant pour chaque étape de la mitose, la disposition des chromosomes pour une cellule avec 4 chromosomes. Appeler le professeur pour vérifier vos schéma Document ci-dessous : Graphe représentant la quantité d’ADN présent dans une cellule au cours d’un cycle cellulaire. Poste 2 : les différentes phases du cycle cellulaire Le cycle cellulaire possède deux phases : la mitose et l’interphase, période la plus longue entre deux divisions. La division cellulaire ne dure en effet que 1 à 3 heures. En interphase, l’ADN est sous forme de chromatine très décondensée. L’enveloppe nucléaire isole le noyau, contenant l’ADN, du cytoplasme. - Replacer, par une flèche, sur le graphe le moment où à lieu la mitose et l’interphase. Schématiser un seul chromosome (à une ou deux chromatides) à la 6e heure, à la 10e heure et à la 15e heure Bilan : En déduire quels sont les mécanismes qui permettent une reproduction conforme de l’information génétique. Appliquer une démarche explicative Document annexe 1 : Différents aspects des cellules végétales lors d’un cycle cellulaire Le cycle cellulaire deux phase : la mitose ou division cellulaire et l’interphase, période la plus longue entre deux divisions. La division cellulaire ne dure en effet que 1 à 3 heures. En interphase, l’ADN est sous forme de chromatine très décondensée. L’enveloppe nucléaire isole le noyau contenant l’ADN du cytoplasme. Cellule en interphase La mitose se décompose elle-même en 4 phases : - la prophase : A l’intérieur du noyau, chaque chromosome à deux chromatides (= chromosome double) se condense et l’enveloppe nucléaire disparaît. - la métaphase : Un fuseau mitotique s’est mis en place. Les chromosomes poursuivent leur condensation et se positionnent, fixé sur le fuseau, sur un plan équatorial de la cellule : les centromères au centre, les chromatides de part et d’autre. - l’anaphase : Les chromatides de chaque chromosome se séparent, formant deux lots identiques de chromosomes à une chromatide (= chromosome simple) qui migrent perpendiculairement aux deux pôles opposés de la cellule. - la télophase : La cellule possède alors deux pôles, où s’assemblent les deux lots de chromosomes à une chromatide. L’enveloppe nucléaire se remet en place autour de chaque lot. Une plaque cellulaire centrale apparaît, amorçant la cytodiérèse, c’est à dire la séparation en deux de la cellule. Document annexe 1 : les 4 étapes de la mitose pour une cellule à (2n=4) soit 2 paires. L’enveloppe nucléaire disparaît. A l’intérieur du noyau, chaque chromosome à deux chromatides se condense pour former un long filament épais, noir. Les chromosomes se positionnent sur le plan équatorial de la cellule. Les chromatides de chaque chromosome se séparent au niveau du centromère et migrent aux deux pôles opposés de la cellule, formant deux lots identiques de chromosomes à une chromatide. L’enveloppe nucléaire se reforme pour délimiter le noyau, un parai se forme et sépare les deux cellules filles : c’est la cytodiérèse.