Reproduction conforme de la cellule et réplication

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Séquence 1 – SN12
Séquence 1
Sommaire
1. Reproduction conforme de la cellule et réplication de l’ADN
2. Variabilité génétique et mutation de l’ADN
Synthèse de la séquence 1
Exercices de la séquence 1
Devoir autocorrectif n° 1
Reproduction conforme
de la cellule et réplication
de l’ADN – Variabilité génétique
et mutation de l’ADN
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Séquence 1 – SN12
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Reproduction conforme de la
cellule et réplication de l’ADN
Le développement d’un être vivant à partir d’une cellule œuf implique des divisions cellulaires
et les cellules se différencient en types cellulaires spécifiques des organes qu’elles constituent.
L’ADN, constituant des chromosomes est le support moléculaire de l’information génétique conte-
nue dans le noyau. Cette molécule, selon le moment du cycle de vie d’une cellule peut se présenter
sous différents degrés de condensation (d’enroulement). Tantôt décondensé, l’ADN forme la chro-
matine diffuse ; tantôt condensé il forme un chromosome visible au microscope…
Pour s’interroger
Une même matière sous deux formes
L’information génétique est intégralement transmise au cours d’une divi-
sion cellulaire. Le nombre de chromosomes dans une cellule humaine est
constant : il y en a 23 de types différents dans les gamètes et 23 paires de
chaque type dans les autres cellules.
Ceci concerne tous les êtres vivants eucaryotes (dont les cellules possèdent
un noyau différencié) comme par exemple le mouton…
Comme la pelote
est de la laine
soigneusement enroulée,
le chromosome
est de la chromatine
soigneusement enroulée.
chromosomeschromatine
p
elotes de lainelaine débobinée
rembobinage
débobinage
rembobinage
débobinage
Cellule œuf de mouton
à 54 chomosomes
Mouton formé de cellules
à 54 chomosomes
Document 2
Document 1
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Séquence 1 – SN12
Quelles sont les modalités de la division cellulaire au niveau
chromosomique et comment l’information génétique est-
elle intégralement transmise d’une cellule mère aux deux
cellules filles obtenues par sa division ?
ALe cycle cellulaire et ses phases
1. Aspects du matériel génétique au cours
d’un cycle cellulaire
Dans le noyau d’une cellule humaine, les molécules d’ADN sont enrou-
lées autour de protéines spécifi ques appelées histones. Le degré d’en-
roulement de l’ADN est variable au cours de la vie cellulaire.
En dehors des périodes de mitose, l’enroulement est relativement lâche,
on dit que l’ADN est décondensé.
L’association ADN-histones décondensé forme des fi laments très fi ns
appelés nucléofi laments (=fi laments du noyau) uniquement visibles en
microscopie électronique à très fort grossissement. L’ensemble consti-
tue la chromatine diffuse du noyau. Au contraire, lors des divisions cel-
lulaires, le degré d’enroulement de l’ADN est plus important, l’ADN se
condense pour former les chromosomes.
En début de division, chaque chromosome visible est constitué de deux
chromatides unies entre-elles au niveau du centromère. Chaque chroma-
tide est constituée d’une molécule d’ADN.
Le schéma du document 3 illustre la structure d’un chromosome conden-
sé en période de division cellulaire.
Chromosomes et ADN au cours d’un cycle cellulaire
Recenser, extraire et organiser des informations
Structure d’un chromosome en période de division cellulaire
Une chromatide
L’autre chromatide
Centromère
Activité 1
Document 3
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Séquence 1 – SN12
 En utilisant les fi gurés indiqués, repérer les différentes parties d’un
chromosome.
Aspects du matériel génétique au cours de différentes phases du cycle
cellulaire
Cellule sanguine (leucocyte)
observée au MET.
Repasser en rouge le contour
du noyau et compléter les
légendes.
Noyau observé au MET (x 4000).
Quel est le constituant
principal du noyau ?
Quel est sa nature moléculaire ?
Schématisation d’une partie
d’un nucléofilament.
Légender le schéma.
L’état de l’ADN est…
État du matériel génétique en dehors de la…
Cellule de jacinthe au microscope
optique (x 600)
Représentation schématique de l’ADN d’une des
deux chromatides d’un chromosome.
L’état de l’ADN est…
État du matériel génétique en période de la…
 Compléter le tableau du document 4 indiquant les aspects du matériel
génétique à différents moments de la vie cellulaire.
En dehors de la division cellulaire (interphase), les molécules d’ADN sont décondensées en chro-
matine diffuse. En début de division cellulaire (mitose), les molécules d’ADN sont condensées
en chromosomes à deux chromatides. Chaque chromatide est constituée d’une molécule d’ADN.
À retenir
Document 4
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Séquence 1 – SN12
Chromosome et ADN
2. Les modifications des structures cellu-
laires et le comportement des chromo-
somes au cours de la mitose
On va approfondir les aspects chromosomiques de la mitose abordée
dans les classes précédentes…
On a observé précédemment qu’en interphase, le contenu nucléaire se
présente sous forme de chromatine diffuse et lors de la mitose (du grec
mitosis = bâton), le matériel nucléaire devient visible sous forme de
chromosomes.
Pour observer la mitose on choisit un organe en croissance rapide, par
exemple dans une racine de jacinthe où des mitoses sont observables…
On distingue différentes étapes au cours desquelles le matériel nucléaire
subit des modifi cations.
On délimite arbitrairement plusieurs phases de la mitose pour en facili-
ter la description et on leur donne un nom. Chaque phase est caractéri-
sée par un état nucléaire particulier…
Ici, sont présentées les différentes étapes de la mitose de cellules de
racine de jacinthe observées au microscope optique (x 600).
Microphotographie à gauche et interprétation schématique à droite.
– La première phase de la mitose (document 6) ou prophase est la phase
la plus longue (de 15 à 60 min).
Prophase
Document 5
Document 6
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