HGT - SCB Biologie UAA3 AUTEUR : Pascale Papleux Fiche d’expérience 3 Bis Cette expérience peut être réalisée par les élèves moyennant le respect des mesures préconisées dans l’analyse de risques. Les points 2 à 5 de cette fiche seront alors mis à leur disposition. Coloration des noyaux et des chromosomes avec le carmin acétique 1. Description générale Le noyau est visible dans la plupart des cellules. Il contient les chromosomes qui ont alors l’aspect de filaments très enchevêtrés constituant la chromatine. Cependant, lorsqu’une cellule entre en division au cours d’un phénomène appelé mitose, le noyau disparait et les chromosomes se condensent pour prendre la forme de petits bâtonnets. Pour observer les noyaux de cellules ainsi que les chromosomes au cours de mitoses, on utilise aussi le carmin acétique. 2. Objectifs d’apprentissage Identifier différentes étapes du cycle cellulaire. L’élève apprend à reconnaitre dans un tissu une cellule en interphase et une cellule en cours de division (ou en mitose). De plus, l’observation de différentes cellules en mitose permettra d’identifier quelques moments importants de la division : la prophase, la métaphase, l’anaphase et la télophase. 3. Matériel et produits - Une lame porte-objet - Une lamelle couvre objet - Un oignon mis en germination (ou un bulbe de jacinthe mis en germination) - Du carmin acétique - Une plaque électrique - Une capsule de porcelaine - Une pince en bois - Des gants résistant à la chaleur 4. Santé, sécurité La réalisation d’expériences suppose le respect d’un certain nombre de règles permettant à chacun, élèves et professeur, de vivre ces séances de laboratoire dans les meilleures conditions de sécurité. 1 Document1 Pour chaque local où se déroulent de telles expériences, existe un règlement de laboratoire, approuvé par le Conseiller en Prévention. Il sera signé par le chef d’établissement, le professeur, l’élève et ses parents/responsables. Chaque élève a une bonne connaissance de ce document. Analyse de risques Phases Points-clés Sources de danger Nature du risque Avant (Professeur) Organisation de la classe Chauffage du carmin acétique Les déplacements des élèves Lors du chauffage du carmin acétique, dégagement de vapeurs corrosives. Pendant (Professeur et élèves) La préparation microscopique se brise suite à une manipulation Risque de coupure Nettoyage et rangement des lames Nettoyage du matériel et des mains de manière hygiénique Après (Professeur et élèves) Afin de limiter les déplacements, installer des postes de travail avec tout le matériel nécessaire pour le groupe. La manipulation se déroulera sous hotte. Les lames brisées au cours de la manipulation doivent être placées, par le professeur, dans un contenant prévu pour la récupération du verre cassé Les élèves appellent le professeur qui se charge lui-même de ramasser les débris. Les lamelles couvre-objet peuvent être jetées à la poubelle, tandis que les lames porte-objet seront nettoyées minutieusement avec du savon désinfectant. Professeur et élèves se lavent les mains en fin de séance. Nettoyage des mains Elimination du carmin acétique Mesures de prévention préconisées Carmin acétique est un produit corrosif Vider le carmin dans un récipient dédié. Le professeur se chargera de son élimination. 2 Document1 5. Mode opératoire a) Mettre de petits oignons en germination 4 à 5 jours avant la séance (voir photo ci-dessus). b) Couper les racines à 1 cm de la pointe lorsqu’elles ont atteint la longueur de 1,5 cm. c) Mettre ces pointes de racine (apex) dans une capsule de porcelaine. d) Rajouter 3 à 4 ml de carmin acétique. e) Placer sous une hotte aspirante. f) Faire bouillir le contenu de la capsule de porcelaine sur une plaque chauffante pendant quelques minutes. g) Retirer la capsule de la plaque chauffante à l’aide d’une pince en bois. h) Réaliser le montage d’une pointe de racine entre lame et lamelle, en utilisant comme liquide une goutte de carmin acétique. i) Presser la lamelle couvre-objet pour écraser la préparation afin de disperser les cellules. j) Observer d'abord à faible grossissement (voir fiche FM1), sélectionner une cellule en division puis passer au grossissement x 400 pour observer les noyaux et les figures de mitose. Effectuer les observations suivantes : À faible grossissement, observer les cellules et repérer celles en division Passer ensuite au grossissement X400 pour observer les différentes moments de la mitose k) Réaliser un dessin d’observation (voir fiche FM2) 3 Document1 Télophase Prophase Cellules de racine de jacinthe colorée au carmin acétique (X400) 6. Notes pour le professeur a) Au cours de sa vie, une cellule grandit puis se divise pour donner deux cellules filles qui lui sont identiques. On désigne sous le terme de cycle cellulaire les différentes étapes par lesquelles passe une cellule vivante entre deux divisions successives. Un cycle cellulaire comporte deux étapes : l'interphase et la mitose. b) Pour un bon résultat, il faut : laisser macérer quelques minutes la pointe de la racine dans le carmin non bouilli ; laisser au moins 3 à 4 minutes bouillir le carmin acétique contenant la pointe de la racine ; bien écraser la pointe de la racine sur la lame porte-objet. 7. Développements attendus principalement visés Décrire les phases du cycle cellulaire et expliquer le rôle de la mitose (C8). L'élève décrit comment l’ADN est transmis afin de maintenir la même information génétique dans toutes les cellules somatiques. L'élève explique que la multiplication cellulaire est un phénomène indispensable au développement d’un organisme (augmenter le nombre de cellules et les renouveler). Identifier les chromosomes au cours de la mitose sur des images de coupe de microscope optique (A2). L’élève repère les différentes apparences que peut prendre l’intérieur du noyau d’une cellule et identifie les différents aspects de la chromatine et des chromosomes. 8. Bibliographie Vidéo montrant comment colorer les noyaux d’une cellule en utilisant du carmin acétique http://www.svt.ac-versailles.fr/spip.php?article457 (page visitée le 14/02/2016) Autre site présentant la coloration au carmin acétique de racines d’ail ou d’oignons http://www.biotop.net/Microbio/TP/Mitose_prep.htm (page visitée le 14/02/2016) Site présentant différentes méthodes de coloration et préparations microscopiques http://www.bio-top.net/Microbio/Menu_microbio.htm (page visitée le 14/02/2016) 4 Document1