activité dérive

Activité – Complémentation des levures ade2 par transgénèse
Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : une planète habitée
Sous-thème : La nature du vivant
Connaissances
De nombreuses transformations chimiques se déroulent
à l’intérieur de la cellule : elles constituent le
métabolisme. Il est contrôlé par les conditions du milieu
et par le patrimoine génétique. La cellule est un espace
limité par une membrane qui échange de la matière et
de l’énergie avec son environnement. Cette unité
structurale et fonctionnelle commune à tous les êtres
vivants est un indice de leur parenté.
La transgénèse montre que l’information génétique est
contenue dans la molécule d’ADN et qu’elle y est
inscrite dans un langage universel. La variation
génétique repose sur la variabilité de la molécule d’ADN
(mutation). L’universalité du rôle de l’ADN est un indice
de la parenté des êtres vivants.
Capacités et attitudes
Mettre en œuvre un raisonnement expérimental pour :
- montrer l’effet de mutations sur le métabolisme cellulaire
et comprendre le rôle du génome ;
- repérer l’influence de l’environnement sur le
fonctionnement d’une cellule ;
- comprendre les mécanismes d’une démonstration
expérimentale : comparaisons, tests, témoins
Manipuler, modéliser, recenser, extraire et organiser des
informations pour mettre en évidence l’universalité de
l’ADN.
Mettre en œuvre une méthode (démarche historique et/ou
utilisation de logiciel et/ou pratique documentaire)
permettant d’approcher la structure de l’ADN et la nature
du message codé.
Matériel : fourni sous forme de kit par les fournisseurs (ex : Sordalab) + matériel permettant l’étalement et la
culture sur boite de Pétri en conditions stériles des levures
Il s’agit, en partant de levures ade2 possédant une mutation ne leur permettant pas de synthétiser l’adénine,
de rétablir cette capacité en transférant le gène muté par transgénèse.
Le gène est porté par un plasmide qui pourra être transféré aux levures par choc thermique. Aucune
bactérie vectrice n’est nécessaire.
Carte du plasmide portant le gène fonctionnel
Les levures transformées pourront se développer et former des colonies sur milieu sans adénine, ce que le
mutant est incapable de faire.
L’activité permet de manipuler en conditions stériles en suivant un protocole et de réfléchir sur la notion de
témoin et de milieu sélectif (avec ou sans adénine).
Tableau des résultats attendus
Milieu de culture
Souche repiquée
Levures mutantes ade2
Levures ade2 ayant été en
contact avec le plasmide
Milieu sans adénine
Milieu riche
Pas de colonies
Colonies rouges
Colonies blanches
Colonies blanches
L’introduction du plasmide dans la levure Ade2 lui a rendu sa capacité à synthétiser de l’adénine. Les
colonies sont blanches car le pigment rouge ne s’accumule plus car le gène Ade2 fonctionnel est porté par
le plasmide.
Deux conclusions possibles :
-
Le métabolisme est donc dépendant de l’information génétique (changement de métabolisme face à
l’adénine en transférant un gène).
-
L’information est donc contenue dans la molécule d’ADN (le gène était porté par une molécule
d’ADN circulaire, le plasmide).
Pour plus de précision sur le protocole :
http://www.sordalab.com/documents/KIT%20TRANSGENESE.pdf