2nde - SVT Guilleray

T1 – Chap 1
Objectifs de la séance
3. L’ADN, molécule universelle du monde vivant
SVT – 2nde
Transgénèse − Universalité de l’ADN − Structure de l’ADN − Variabilité de l’ADN
ACTIVITE 1 : L’UNIVERSALITE DE L’ADN
(traiter l’information et raisonner)
Chaque année, des cultures de maïs sont victimes de la chenille d'un papillon, la pyrale qui dévore l'intérieur des
tiges. On connaît une bactérie appelée Bt qui produit naturellement une protéine insecticide. Cet insecticide est
produit par la bactérie grâce à un gène unique appelé gène Bt. Grâce à la transgénèse, il est possible de transférer le
gène Bt de la bactérie Bt (organisme donneur) dans le maïs (organisme receveur = OGM). Le maïs OGM est alors
capable de produire un insecticide et de se défendre contre la pyrale.
Q1. Expliquez en quoi la production d’un tel OGM montre que l’ADN est une molécule universelle.
Le maïs Bt est produit à partir d’un gène prélevé chez la bactérie Bt. Grâce à cette transgénèse, le maïs
est devenu un OGM et a acquis la propriété de la bactérie  le maïs Bt produit ainsi une protéine
insecticide pour lutter contre la pyrale.
Or le maïs est un végétal, donc un organisme eucaryote et la bactérie est un organisme procaryote. L’ADN
de la bactérie a bien permis de transférer la propriété associée au gène Bt.
Donc la molécule d’ADN est une molécule universelle.
ACTIVITE 2 : LA STRUCTURE DE L’ADN (traduire des informations par un schéma)
L’ADN est composé de deux brins ou deux chaînes
enroulées en double hélice. Chaque brin est constitué de
nucléotides. Les nucléotides des deux brins sont
attachés ensemble au centre de la molécule, ce qui
permet de tenir les deux brins entre eux.
Il existe 4 nucléotides différents : A, T, C et G. Il existe
Représentation 3D de la molécule d’ADN
aussi dans l’ADN une règle de complémentarité :
 un nucléotide A sur un brin est toujours attaché à un nucléotide T sur l’autre brin
 un nucléotide C sur un brin est toujours attaché à un nucléotide G sur l’autre brin
Q2. A l’aide du document ci-dessus et des figurés proposés, schématisez une molécule d’ADN.
Nucléotide A
Nucléotide T
ACTIVITE 3 : LA VARIABILITE DE L’ADN
Nucléotide C
Nucléotide G
(traduire des informations par un schéma)
1. Le codage de l’information génétique
Pour avoir une idée de la façon dont l’information génétique est codée dans l’ADN, vous allez étudier deux gènes de
la drosophile (mouche du vinaigre) : le gène codant pour des ailes et le gène codant pour la couleur des yeux.
Ouvrez le logiciel Anagène, faites Fichier/Ouvrir et sélectionnez les fichiers "Droso ailes normales.adn" et "Droso œil
rouge.adn".
Q3. Indiquez la longueur de chaque gène (exprimée en nombre de nucléotides).
Longueur des gènes :
 Gène des ailes : 210 nucléotides
 Gène des yeux : 305 nucléotides
Q4. Comparez les séquences entre elles et donnez le pourcentage de ressemblance des deux gènes (chacun
portant une information génétique différente).
Les deux gènes présentent une similitudes d’environ 37%.
Ils sont donc majoritairement différents.
Q5. Complétez la phrase suivante :
Dans l’ADN, l’information génétique est codée par la séquence/l’ordre des nucléotides de chaque gène.
2. La variabilité de l’information génétique au sein des espèces
Les individus d'une même espèce possèdent les mêmes gènes pourtant, ils sont tous différents les uns des autres.
Cela s'explique par le fait que pour chaque gène ils n'ont pas forcément les mêmes allèles. Un allèle est une version
d’un gène.
Exemple : tous les êtres humains possèdent un gène responsable de la couleur des yeux. Mais nous n’avons pas tous
les mêmes allèles (bleu, vert ou marron). Pour chaque gène, nous recevons un allèle de notre père et un allèle de notre
mère. La combinaison des deux allèles pour le même gène est responsable du caractère correspondant.
Dans le cas de la Drosophile, il y a plusieurs allèles pour le gène de la couleur des yeux : un allèle rouge (couleur
normale) et un allèle albinos (couleur blanche).
Faites Fichier/Ouvrir et sélectionnez les fichiers "Droso œil rouge.adn" et "Droso œil albinos.adn".
Q6. Indiquez la longueur de chaque allèle (exprimée en nombre de nucléotides).
Longueur des allèles :
 Allèle yeux blancs : 310 nucléotides
 Allèle yeux rouges : 310 nucléotides
Q7. Comparez les séquences entre elles en indiquant précisément les différences.
Les deux allèles présentent une différence de 1 seul nucléotide sur les 310.
Ils sont donc quasiment identiques.
Q8. Complétez la phrase suivante :
Dans l’ADN, le changement d’un nucléotide peut conduire à l’apparition d’un nouvel allèle.
3. La source de la diversité des individus
On appelle mutation génétique une modification de la séquence de nucléotides d’un gène. Les mutations provoquent
ainsi une variabilité de l’information génétique et donc des caractères entre individus d’une même espèce. Elles sont
à l’origine de la création de nouveaux allèles.
Q9. Quelle est la source de la variabilité des individus au sein d’une même espèce ?
Une mutation génétique provoque un changement de nucléotide dans un gène.
Comme les allèles sont des versions du même gène, les mutations provoquent l’apparition de nouveaux
allèles.
Les mutations génétiques sont donc la source de variabilité des individus au sein d’une même espèce.
Transgénèse et universalité de l’ADN
La transgénèse correspond au transfert d’un fragment d’ADN
(gène) d’un organisme d’une espèce à un organisme d’une
autre espèce. L’organisme receveur du gène est appelé
OGM (Organisme Génétiquement modifié) et acquiert une
nouvelle propriété héréditaire propre à l’organisme donneur.
Comme la transgénèse fonctionne avec tous les types
Principe de la transgénèse
d’organisme, cette technique met en évidence que l’ADN est lu et compris de la même façon par toutes les cellules.
La structure de L’ADN est universelle, ce qui est un nouvel indice de la parenté des êtres vivants.
Structure de l’ADN
L’ADN (Acide DésoxyriboNucléique) est une molécule
organique composée de 2 brins (ou chaînes) enroulés en
double hélice. Chaque brin est constitué d’une succession de
nucléotides. Il existe 4 nucléotides : A, T, C et G.
Les deux brins sont complémentaires : un nucléotide A sur un
brin est toujours fixé à un nucléotide T sur l’autre brin et un
nucléotide C sur un brin est toujours fixé sur un nucléotide G
Structure de la molécule d’ADN
sur le brin complémentaire.
Variabilité de l’ADN
L’information génétique est codée par la séquence de nucléotides de l’ADN. On représente souvent l’information
génétique sous la forme simplifiée d’une seule séquence puisque l’autre est complémentaire (exemple : ATCGGTG).
Un gène correspond à un fragment d’ADN, c’est-à-dire à une séquence de nucléotides dont l’ordre détermine
l’expression d’un caractère. Chaque gène possède différentes versions appelées allèles qui diffèrent par un nombre
réduit de nucléotides. Une mutation est une modification de la séquence de nucléotides d’un gène. Elle est à l’origine
de la création de nouveaux allèles et introduit ainsi une variabilité de l’information génétique.
Ainsi, au sein d’une espèce, tous les individus portent les mêmes gènes, mais comme ils n’ont pas les mêmes allèles,
ils sont tous différents : on parle de diversité génétique au sein des espèces.
Enfin, les agents mutagènes (exemple : les rayons ultraviolets), provoquent l’apparition de mutations génétiques.
MEMORISATION
Universalité
de l’ADN
Comment réalise-t-on une transgénèse ?
Que montre la transgénèse sur la molécule d’ADN
?
Que signifie ADN ?
Quelle est la structure en 3D de la molécule d’ADN
?
De quoi est composé un brin d’ADN ?
Structure de
l’ADN
Expliquez en quoi les deux brins sont
complémentaires
Variabilité
de l’ADN
Comment est codée l’information génétique dans la
molécule d’ADN ?
Qu’est-ce qu’un gène ?
Qu’est-ce qu’un allèle ?
Qu’est-ce qu’une mutation génétique ?
On prélève un gène chez un organisme
donneur et on le transfère chez un organisme
receveur qui devient un OGM.
Que l’ADN est universel
Acide DésoxyriboNucléique
Deux brins enroulés en double hélice.
D’une suite de nucléotides.
Les nucléotides de chaque brin sont attachés
ensemble au centre de la double hélice en
respectant une règle de complémentarité :
 Un T sur un brin est toujours lié à un A
sur un autre brin
 Un C sur un brin est toujours lié à un G
sur un autre brin
L’information génétique est codée par la
séquence de nucléotides.
Une portion d’ADN qui code pour un caractère.
Une version d’un gène.
Un évènement qui provoque un changement de
Conséquence d’une mutation ?
Qu’est-ce qu’un agent mutagène ?
Expliquer l’origine de la diversité des individus au
sein d’une même espèce.
nucléotide. Cela conduit à l’apparition d’un
nouvel allèle.
Un élément qui provoque des mutations
génétiques.
Les mutations provoquent l’apparition de
nouveaux allèles.
Comme les individus d’une même espèce sont
différents parce qu’ils ne possèdent pas les
mêmes allèles, ce sont bien les mutations
génétiques qui sont la source de diversité des
individus d’une espèce.
CE QUE J’AI APPRIS AUJOURD’HUI
QUAND ET POURQUOI L’UTILISER ?
Je dois utiliser ce que j’ai appris aujourd’hui quand :
 Je dois comparer deux séquences pour déterminer si ce sont des gènes (séquences très
différentes) ou des allèles (séquences quasi identiques)
 Je dois discuter de l’universalité de l’ADN et de l’ADN comme élément commun à tous les êtres
vivants