TP 7 : La structure de l`ADN et le codage de l`information génétique

TP 7 : La structure de l’ADN et le codage de l’information génétique
Objectifs méthodologiques :
- s’informer à partir d’un texte, d’une animation et d’un logiciel
- Mettre en relation des informations
- Construire un schéma bilan
Cours : Nous avons vu précédemment que le métabolisme des cellules, c’est à dire l’ensemble des réactions chimiques
qui s’y déroulent, est contrôlé par le programme génétique et par les conditions de l’environnement. Par ailleurs, vous
avez appris en 3ème que les chromosomes contenus dans le noyau des cellules sont le support du programme génétique et
que ces chromosomes contiennent de l’ADN.
Introduction : La molécule d’ADN est trop petite pour que l’on puisse observer sa structure au microscope, même
électronique. En 1953, deux scientifiques Watson et Crick ont utilisé une méthode indirecte, la diffraction au rayon X
pour élucider sa structure. Aujourd’hui, on peut visualiser cette structure à l’aide de logiciels de modélisation moléculaire
en 3D tels que le logiciel Rastop. Vous allez visualiser un petit fragment d’ADN provenant de l’intérieur d’un noyau
d’une cellule pour déterminer l’organisation moléculaire de cette très grosse molécule.
Activité 1 : La structure globale de la molécule d’ADN.
1/ Recherchez la signification des lettres A.D.N.
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2/ Indiquez combien de chaînes composent la molécule d’ADN.
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3/ Justifiez le terme de « double hélice » utilisé pour caractériser l’ADN.
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4/ Trouver quels sont les atomes qui composent la molécule d’ADN.
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Activité 2 : Les constituants de l’ADN et leur assemblage.
L’ADN est constitué d’une succession de motifs de bases appelés nucléotides. Chaque nucléotide est composé de 3 parties
reliées entre elles par des liaisons covalentes (= liaisons fortes) :
1 –Un acide phosphorique ou groupement phosphate.
2 – Un sucre, le désoxyribose (glucide simple cyclique à 5 atomes de carbone, représentés par des angles).
3 – Une base azotée parmi les 4 existantes : l'adénine (A), la cytosine (C), la guanine (G) et la thymine (T)
composées principalement d’atomes de carbone et d’azote.
1/ Visualiser ces 4 types de nucléotides dans l’ADN
On a coloré tous les nucléotides à
- Adénine en .................................... - Guanine en................................
- Thymine en ...................................- Cytosine en................................
2/ Observez la molécule ainsi obtenue. Que remarquez vous quant à l’association des nucléotides des deux chaînes ?
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Les nucléotides d’une même chaîne sont liés les uns aux autres par des liaisons covalentes (= liaisons
fortes) alors que les nucléotides d’une chaîne sont liés aux nucléotides de l’autre par des liaisons hydrogène
(= liaisons faibles).
3/ Combien y a-t-il de liaisons hydrogène entre chaque paire de nucléotides ?
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4/ À l’aide de l’ensemble des informations découvertes au cours du TP, réalisez (au verso de cette page)
un schéma simplifié représentant la molécule d’ADN « à plat ». Pour cela, utilisez les mêmes figurés
que dans la question 2 et représentez les liaisons hydrogène en pointillés.
5/ À l’aide du document 1 p 54 de votre livre, calculez les rapports A/T et C/G en arrondissant vos résultats.

Comment pouvez vous expliquez les résultats obtenus ? Qu’est ce qui pourrait être à l’origine de programmes génétiques
différents selon les espèces ?
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Travail à la maison : La transgénèse base des OGM
1/ Expliquez succinctement le principe de l’expérience présentée dans le document 1p.52.
Identifiez l’espèce donneuse, l’espèce receveuse, le gène transféré et le caractère nouveau obtenu chez le receveur.
2/ Comment s’appelle ce type d’expérience ?
3/ Quel nom donne-t-on aux organismes obtenus par cette technique ?
4/ D’après cette expérience, quelle définition du mot gène pouvez-vous donner ?
5/ On peut réaliser cette expérience avec toutes les espèces vivantes. En quoi ce type d’expérience permet-il d’affirmer
que l’ADN est le support universel de l’information génétique.