Cours génétique

Cours de Première S (Patrimoine génétique) [e-mail] 25/11/15
Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique
I. La mitose et le cycle cellulaire
& Nathan pages 12-13 (« la reproduction cellulaire »)
!"#$%&' (&))%)&' *+%,' -./#,012&' 3-114*&' %,&' (-30&' *&' )50,6-.2#70-,' /8,870$%&9:' !-22&,7' (&77&' 0,6-.2#70-,'
/8,870$%&'&17;&))&'7.#,1201&'#%'(-%.1''*&1'*0<010-,1'(&))%)#0.&1'='
1. Les chromosomes sont des structures permanentes de la cellule
& Doc. sur site (« Relation entre chromosome et molécule d'ADN ») et Nathan pages 16-17 (« Les chromosomes dans la cellule »)
Un# chromosome# est# constitué# d'une# seule# chromatide# (chromosome# simple)# ou# de# deux# chromatides#
(chromosome#double#ou#dupliqué).#Une#chromatide#est#une#molécule#d'ADN#plus#ou#moins#"enroulée"#sur#
elle-même.#
Les#chromosomes#existent#en#permanence#dans#la#cellule#;#cependant,#ce#n’est#que#lorsque#les#molécules#
d’ADN# sont# condensées#(donc# pendant# une# division)# que# les# chromosomes# sont# visibles# au# microscope#
optique#;#le#reste#du#temps,#ils#forment#la#chromatine#à#l’intérieur#du#noyau.#
C’est pourquoi l’ADN, les chromosomes et le noyau peuvent être colorés avec les mêmes produits.
2. Au cours de la mitose, les deux cellules filles reçoivent un lot identique d’ADN
& Nathan pages 20-21 (« La mitose »), doc. et animations sur site
La# mitose# (=# division# cellulaire)# répartit#les# molécules# d’ADN# de# la# cellule# mère# entre# les# deux# cellules#
filles.# On# distingue# 4# phases# caractérisées# par# des# mouvements# et# des# modifications# de# la# structure# des#
chromosomes.#
- Prophase0:##l’ADN#des#chromosomes#se#condense#pendant#que#l’enveloppe#nucléaire#se#désagrège.#Les#
chromosomes#deviennent#de#plus#en#plus#courts#et#épais#et#deviennent#visibles#au#microscope#optique.#Ils#
possèdent#chacun#2#chromatides#(chromosomes#doubles#ou#dupliqués).#
- Métaphase#:#condensation#maximale#de#l’ADN,#les#chromosomes#sont#réunis#sur#le#plan#de#l’équateur2#de#la#
cellule#;#
- Anaphase0:#les#deux#chromatides#de#chaque#chromosome#se#séparent#et#migrent#vers#les#pôles#opposés#de#la#
cellule#;#
- Télophase0:#les#chromosomes#(simples,#à#une#seule#chromatide)#se#décondensent#et#l’enveloppe#du#noyau#se#
reconstitue#dans#chaque#cellule#fille#;#
Les#deux#cellules#filles#s’individualisent#par# la#formation#d’une#nouvelle#paroi#(cellules#végétales)#ou#un#
étranglement#de#la#membrane#(cellules#animales).#
è Chaque cellule fille contient donc une copie de chaque molécule d’ADN de la cellule mère : d’un point de
vue génétique, les deux cellules filles sont identiques entre-elles et à la cellule mère. La mitose maintient le
caryotype propre à l’espèce (nombre, taille et forme des chromosomes).
Remarque : la mitose est un phénomène commun à toutes les cellules eucaryotes (végétaux, animaux et champignons). Elle
intervient au cours de la multiplication des cellules lors de la croissance et du renouvellement des tissus.
3. Réplication et division cellulaire sont indissociables
& Schéma : taux d’ADN au cours d’un cycle cellulaire (Nathan doc. 3 page 22)
Les# cellules# produites# par# la# mitose# (cellules#filles)# ont# la# même# quantité# d’ADN# que# la# cellule# initiale#
(cellule#mère).#La#quantité#d’ADN#de#la#cellule-mère#est#donc#doublée#(pendant#la#réplication)##<#,7#d’être#
équitablement# répartie# dans# chaque# cellule-fille# (pendant# la# mitose).#Une# division# cellulaire# est# donc#
obligatoirement# 3.8(8*8&#par# une# réplication.#L'ensemble# des# deux# phénomènes# (réplication,# mitose)#
constitue#le#cycle0cellulaire.#
& Nathan pages 12-15, schéma bilan page 25
La#plupart#des#cellules#,&'1&'*0<01&,7'3#1#:# elles# sont# en#interphase,# en#phase0G1.#Le# métabolisme#de# la#
cellule#est#alors#contrôlé#par#les#gènes#exprimés#(c’est-à-dire#ceux#que#la#cellule#utilise#pour#fabriquer#ses#
propres#protéines).#Certaines#cellules#(comme#les#cellules#souches),#à#certains#moments,#entrent#en#division#
(mitose)#:#elles#passent#alors#de#la#phase#G1#à#la#phase0S#(S#pour#"synthèse#d’ADN")#où#a#lieu#la#réplication.#
Cette#phase#S#est#suivie#d’une#phase0G2,#puis#la#cellule#se#divise#(mitose).#
Une#interphase#(phase#G1,#phase#S,#phase#G2)#et#une#mitose#constituent#un#cycle#cellulaire.##
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1 NB : on ne dit pas "programme" génétique mais "information" génétique (ou "patrimoine" génétique).
2 Au cours d’une division, on compare une cellule à une planète et on parle d’équateur et de pôles.