Année 2015-2016 TD n°1 TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre – Classe de 1èreS LE MECANISME DE LA REPLICATION DE L’ADN Nom : Prénom : Introduction : Problématique : Objectifs méthodologiques : Travail à réaliser : Etapes de la démarche scientifique Connaissances de départ (Watson et Crick, 1953) Problème Hypothèses Conséquences vérifiables Enseignement spécifique Durée : 1h00 Date : 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. Quel processus permet à l’ADN d’être répliqué à l’identique ? Recenser, extraire et organiser des informations ; Adopter une démarche explicative ; Communiquer par un schéma. 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 Les éléments à la disposition de Meselson et Stahl (1958) Schématisation / Illustration 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 …... Comment la molécule d'ADN est elle copiée à l'identique lors de la phase S par reproduction conforme chez les ………………………………………… comme Escherichia coli ? - 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 cicontre). Aide : prendre 2 couleurs (le rouge pour les brins parentaux et le bleu pour les brins nouvellement synthétisés). Si un des modèles est juste, alors on doit obtenir à la seconde génération de cellules les résultats schématisés ci-contre. ATGGCTCAATCAGATTACCAA -------------------------------------- (brin complémentaire) ADN mère = 2 brins parentaux (en rouge) a …………………………………… b …………………………………… c …………………………………… + + + 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) Résultats 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 ……………… . 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 …………………). Schéma de l’ADN lourd (rouge) : Schéma de l’ADN léger (bleu) : Au bout de 2 cycles cellulaires, on peut rejeter le modèle …………………………….. (car sinon on aurait onservé de l’ADN de densité ……………. ). Conclusion Schéma de l’ADN intermédiaire : 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) : GT CAG CG A 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 C A T G TC G C Y. CULUS Page 1 TD classe de 1ère S – Senghor Magnanville