TD n°1 LE MECANISME DE LA REPLICATION DE L`ADN

Année 2015-2016 TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre – Classe de 1èreS Enseignement spécifique
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Y. CULUS
TD classe de 1ère S – Senghor Magnanville
TD n°1
LE MECANISME DE LA REPLICATION DE L’ADN
Durée :
1h00
Nom :
Prénom :
Date :
Introduction :
La phase S est une étape de doublement de la quantité d’ADN permettant à chaque chromosome de
passer de une à deux chromatides identiques.
Problématique :
Quel processus permet à l’ADN d’être répliqué à l’identique ?
Objectifs méthodologiques :
Recenser, extraire et organiser des informations ; Adopter une démarche explicative ; Communiquer par
un schéma.
Travail à réaliser :
Retrouver les étapes de la démarche scientifique qui ont conduit Meselson et Stahl à comprendre le
mécanisme de la réplication à l’identique de l’ADN.
Pour cela, remplissez le tableau fourni, grâce aux documents du livre p. 18 et 19
Etapes de la
démarche
scientifique
Les éléments à la disposition de Meselson et Stahl
(1958)
Schématisation / Illustration
Connaissances
de départ
(Watson et
Crick, 1953)
La molécule d’ADN comporte 2 brins …………………………………………………. , en
forme de …………………………………………………………… .
Chaque brin est constitué d’une succession de …………………………………. :
adénine, guanine, cytosine et thymine. D’un brin à l’autre, on observe toujours
une complémentarité entre A et …. , G et …...
ATGGCTCAATCAGATTACCAA
-------------------------------------- (brin complémentaire)
Problème
Comment la molécule d'ADN est elle copiée
à l'identique lors de la phase S par reproduction
conforme chez les ………………………………………… comme Escherichia coli ?
ADN mère =
2 brins parentaux
(en rouge)
Hypothèses
- Les 2 brins parentaux se …………………………. puis servent de ………………………
pour la synthèse des nouveaux brins.
- Un stock de nucléotides ………… prêts à être assemblés est disponible dans la
cellule.
- 3 modes de réplication de l’ADN (a, b et c) sont possibles (voir schémas ci-
contre).
Aide : prendre 2 couleurs (le rouge pour les brins parentaux et le bleu pour les
brins nouvellement synthétisés).
a ……………………………………
+
b ……………………………………
+
c ……………………………………
+
Conséquences
vérifiables
Si un des modèles est juste, alors on doit obtenir à la seconde génération de
cellules les résultats schématisés ci-contre.
Aide : représenter les 4 molécules filles obtenues dans chaque cas au bout du
2e cycle cellulaire, en utilisant les mêmes codes couleurs.
Protocole
expérimental
(1958)
Des bactéries sont cultivées pendant de nombreux cycles de division dans de
l’azote lourd (……….), puis sont transférées dans de l’azote léger (…………).
A chaque réplication, l’azote s’incorpore à l’ADN bactérien.
On extrait l’ADN et on le ………………………………….
L’ADN forme une bande qui est d’autant plus au fond du tube que la molécule
est ……………………………….., c’est-à-dire riche en azote ……………… .
Résultats
Témoin avec azote lourd : densité ADN = ……………….....
Témoin avec azote léger : densité ADN = ……………………
Au bout d’un cycle cellulaire : densité ADN = ……………… (intermédiaire)
Au bout de 2 cycles cellulaires : densités ADN = …………… et ………………
Interprétation
Au bout d’un cycle cellulaire, on peut rejeter le modèle ………………………………..
(car sinon on aurait observé de l’ADN de densités ……………… et …………………).
Au bout de 2 cycles cellulaires, on peut rejeter le modèle ……………………………..
(car sinon on aurait onservé de l’ADN de densité ……………. ).
Schéma de l’ADN lourd (rouge) :
Schéma de l’ADN léger (bleu) :
Schéma de l’ADN intermédiaire :
Conclusion
Seul le modèle …………………………………………………………………………………… permet
d'aboutir à des résultats attendus (conséquences vérifiables) correspondant
aux résultats observés.
(schématiser à nouveau le bon mode de réplication ci-contre, jusqu’à la fin du
1er cycle)
A partir du doc.3 p.19, complétez le schéma de la fourche de réplication ci-dessous avec les nucléotides des 2 brins nouvellement synthétisés (en
bleu) :
A T C A G T C
T A G T C A G
A T C A G T C
T A G T C A G
G
G
G
G
G
C
C
C
C
C
A
A
A
T
T
T