Terminale D - csp nangadi

Programme des Sciences de la Vie et de la Terre - Classe de Terminale D juin 2015
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PROGRAMME DES SCIENCES
DE LA VIE ET DE LA TERRE
CLASSE DE TERMINALE D
Juin 2015
6h /semaine
REPUBLIQUE DU NIGER
Fraternité- Travail - Progrès
MINISTERE DES ENSEIGNEMENTS SECONDAIRES
SECRETARIAT GENERAL
DIRECTION GENERALE DES ENSEIGNEMENTS
DIRECTION DE L’ENSEIGNEMENT SECONDAIRE GENERAL

Programme des Sciences de la Vie et de la Terre - Classe de Terminale D juin 2015
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PREMIERE PARTIE - L'INFORMATION GENETIQUE
THEME N°1 - LE SUPPORT DE L'INFORMATION GENETIQUE – 10H -
CONTENU
OBJECTIFS
COMMENTAIRES
CHAPITRE 1.1 :Notion de l’information génétique
Clonage et clone : notion de reproduction
conforme d'un programme génétique
Localisation de l'information génétique
CHAPITRE 1.2: Nature chimique et structure de
l'information génétique : la
molécule d'ADN
Ultrastructure et composition chimique du
noyau
Nature chimique de l'information génétique
Structure et composition chimique de
l’ADN
Localisation des acides nucléiques
Définir : programme génétique,
clone, clonage ;
Expliquer l’existence d’une
information génétique qui se
transmet des parents aux
descendants
Localiser l’information génétique
dans la cellule ;
Déterminer la nature de l’information
génétique ;
Décrire la structure de la molécule
ADN ;
Schématiser une molécule d’ADN ;
Localiser les acides nucléiques
Déterminer la composition chimique
du noyau
Activités réalisables pour traiter ce thème : analyse de
documents, interprétation des résultats d’expériences etc.
Pour faire comprendre aux élèves la notion de reproduction
conforme il faut faire la comparaison avec la reproduction
sexuée.
La reproduction conforme est un type de reproduction au cours
duquel un individu donne plusieurs individus tous identiques
entre eux et identiques au parent. Ces individus forment un
clone ;
La reproduction sexuée est un type de reproduction au cours
duquel deux parents différents donnent des descendants qui ne
sont ni identiques entre eux ni identiques à leurs parents.
Quel que soit le mode de reproduction dont il est issu, un
organisme reçoit de son ou de ses parents tout ou partie d'une
«information biologique» qu'il transmettra lui aussi, en totalité ou
en partie, à sa descendance: cette information, qui gouverne les
«caractères» transmissibles d'une génération à l'autre, est
appelée information génétique.
L'information génétique est localisée dans le noyau de la cellule
et matérialisée par la molécule d’ADN
La localisation des acides nucléiques se fera à partir des tests
chimiques (Brachet, Feulgen)

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THEME N°2- LA TRANSMISSION DE L'INFORMATION GENETIQUE – 12H -
CONTENU
OBJECTIFS
COMMENTAIRES
CHAPITRE 2.1 : La reproduction conforme
La mitose : étapes, rôles et
déterminisme
Chromosomes et ADN : chromatine -
structure d'un chromosome et
permanence de l'ADN dans le noyau
Le caryotype : définition et modalités
d'établissement
Le maintien du patrimoine génétique
CHAPITRE 2.2 : Notion de cycle cellulaire et
évolution de la quantité d'ADN
au cours du cycle
Notion de cycle cellulaire
Evolution de la quantité d'ADN au
cours du cycle
La réplication de l'ADN -
conservation de l'information
génétique
Réaliser des expériences de mise en
évidence des étapes de la mitose à
partir des préparations de méristème
de racine d’oignon ou d’ail
Décrire les étapes de la mitose ;
Définir la mitose
Déterminer les rôles de la mitose
Expliquer le déterminisme de la mitose
Expliquer la relation ADN- chromatine-
chromosomes ;
Expliquer la variation de la quantité
d’ADN au cours de la mitose ;
Caractériser les différentes phases du
cycle cellulaire
Expliquer le mécanisme de la
réplication de l’ADN ;
Décrire le principe d’établissement du
caryotype humain ;
Etablir la formule chromosomique des
espèces
Activités réalisables pour traiter ce thème :
Observation d’images ou figures de la mitose à partir de préparation de
méristème de racine d’oignon (ou d’ail) ou en s’appuyant sur des
documents et des résultats d’expériences diverses
Réalisation de préparations et (ou) observation microscopique de
cellules en mitose. Analyse de l’expérience de Meselson et Stahl.
Exploitation de données sur les taux d’ADN à différents moments de la
vie cellulaire.
Les cellules (procaryotes ou eucaryotes) issues les unes des autres par
divisions successives possèdent toutes la même quantité d'ADN.
La duplication de l'ADN ou réplication se fait selon un mode semi-
conservatif ;
Chez les procaryotes la réplication débute en un seul point de la
molécule d'ADN à partir duquel deux fourches de réplication
progressent en sens opposés jusqu'à se rejoindre lorsque la totalité de
la molécule a été répliquée.
Chez les eucaryotes, la réplication débute en de nombreux points de la
molécule d'ADN.
La mitose aboutit à la transmission à chacune des cellules filles d'une
«copie» complète de l'information génétique de la cellule mère.
Le chromosome comprend en général, selon la phase de mitose, une
ou deux chromatides composée chacune de deux bras séparés par le
centromère
Durant l'interphase qui précède une mitose, chaque molécule d'ADN
est répliquée mais les deux «copies» ne se séparent pas totalement;
elles restent unies au niveau du centromère.

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THEME N°3- L’EXPRESSION DE L'INFORMATION GENETIQUE DANS LA CELLULE – 10H -
CONTENU
OBJECTIFS
COMMENTAIRES
CHAPITRE 3.1 : Protéines
Composition chimique et structure des
protéines
Importance des protéines dans le
fonctionnement cellulaire et leur
influence sur le phénotype
Relation gènes - protéines
CHAPITRE 3.2 : Mécanismes
d'expression des gènes: la synthèse
des protéines
Transcription de l'ADN en ARN
Traduction : structure des ribosomes,
le code génétique, initiation -
élongation – terminaison.
Les mutations géniques et notion
d’allèles
Devenir des protéines : rôle de
l'appareil de Golgi, du réticulum
endoplasmique, du lysosome et de
l’exocytose
Décrire la structure des protéines ;
Déterminer la composition chimique des
protéines
Expliquer l’importance des protéines dans le
fonctionnement cellulaire et leur influence sur le
phénotype ;
Montrer que la séquence des acides aminés
dans une protéine dépend de la séquence des
nucléotides dans une molécule d’ADN;
Décrire les étapes de la synthèse des
protéines ;
Localiser les sièges des étapes de la synthèse
des protéines
Montrer la nécessité d’un code génétique lors de
la synthèse des protéines
Expliquer les propriétés du code génétique
Déterminer les différents types de mutations
géniques et leurs conséquences
Définir un allèle
Expliquer le rôle des organites tels que l’appareil
de Golgi, le réticulum endoplasmique, le
lysosome dans le devenir des protéines
synthétisées.
Chaque individu présente un certain nombre de
«caractères» directement observables : un phénotype
Le phénotype dépend étroitement de la présence ou de
l'absence d'une protéine donnée, le plus souvent une
enzyme
L'ordre dans lequel s'enchaînent les acides aminés dans
une chaîne polypeptidique est déterminé par l'ordre dans
lequel s'enchaînent les nucléotides dans l'ADN.
Le gène est défini comme la plus petite fraction d'ADN
capable de diriger la synthèse d'une protéine.
Le passage de l'ordre du gène (enchaînement de 4
nucléotides différents) à l'ordre de la protéine
(enchaînement de 20 acides aminés différents) fait
nécessairement intervenir un système de correspondance
que l'on appelle code génétique
La synthèse d'une protéine fait toujours intervenir deux
opérations successives:
une transcription de l'ADN en ARN messager (ou ARNm)
dans le noyau,
une traduction de l'ARN messager en protéine dans le
cytoplasme.
NB : chez les procaryotes les étapes se déroulent dans le
cytoplasme
Les mutations ponctuelles (substitution, addition, délétion et
inversion) peuvent ou non avoir des conséquences sur la
protéine, et donc sur le phénotype. Elles sont responsables
de l’apparition de nouvelles versions de gène appelées
allèles
L'unité de code génétique ou codon est une séquence de
trois nucléotides ou triplets adjacents.

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THEME N°4 - REPRODUCTION SEXUEE ET BRASSAGE GENETIQUE – 28H –
CONTENU
OBJECTIFS
COMMENTAIRES
CHAPITRE 4.1 :Reproduction sexuée
Etude du cycle de développement
cas d'un organisme haploïde
(exemple de moisissures),
cas d'un organisme diploïde
(exemple de l’Homme)
Place et rôle de la méiose et de la
fécondation dans le cycle de
développement
La méiose :
étapes de la méiose
variations de la quantité d’ADN au
cours de la méiose
conséquences de la méiose
CHAPITRE 4.2 : Brassage des gènes
chez un organisme haploïde
chez un organisme diploïde
cas du monohybridisme (autosomal
et gonosomal, gène létal)
cas du dihybridisme (gènes
indépendants, liés avec ou sans
crossing over)
Notion de distance génétique-carte
factorielle.
Décrire le cycle de développement d'un
organisme diploïde et celui d'un
organisme haploïde
Etablir le cycle chromosomique d'un
organisme diploïde et celui d'un
organisme haploïde
Expliquer les rôles de la méiose et de la
fécondation dans un cycle de
développement ;
Distinguer les différents types de cycles
de développement ;
Décrire les étapes de la méiose;
Expliquer les conséquences de la méiose
Montrer que la méiose assure le brassage
de l’information génétique issue des deux
parents
Expliquer les variations de la quantité
d’ADN au cours de la méiose
Expliquer les différents cas de brassage
des gènes chez un organisme diploïde ;
Expliquer les notions de : dominance, de
récessivité et de codominance ;
Calculer les distances génétiques et les
pourcentages de recombinaison à partir
d’exemples :
Expliquer en quoi la méiose et la
fécondation augmentent la diversité des
individus
Expliquer la méthode de résolution d’un
exercice de génétique formelle
(mendélienne)
Pour traiter cette partie on s’appuiera sur les résultats d’expériences et
l’exploitation de documents.
Dans cette partie l’objectif est de montrer que la succession méiose /fécondation
est un système qui permet au cours de la reproduction sexuée, de maintenir le
nombre caractéristique de chromosomes au sein d’une espèce de génération en
génération.
Le cycle de développement est la succession des étapes suivies par les
organismes depuis la formation de l'œuf jusqu'à l'état adulte et la formation d'une
nouvelle génération à partir des gamètes parentaux.
La méiose disjoint les allèles alors que la fécondation les réunit dans la même
cellule diploïde.
Méiose et fécondation assurent au cours de la reproduction sexuée un important
brassage des chromosomes ;
Chez un haploïde, la conséquence de la méiose est la disposition de spores dans
les asques pré et post-réduits ;
Dans l’étude des cycles de développement, la méiose est abordée en considérant
son rôle réductionnel du nombre de chromosomes.
La méiose en tant que mécanisme qui brasse l’information génétique (les gènes)
sera traitée dans le point « Etude des étapes de la méiose » ;
La fécondation n’est pas abordée comme mécanisme de rencontre aléatoire de
gamètes mais comme système de rétablissement de la diploïdie. Dans le
brassage, la fécondation permet d’expliquer l’augmentation de la variabilité des
individus
Le professeur doit amener les élèves à maîtriser la méthode de résolution d’un
exercice de génétique classique en insistant sur les opérations suivantes : noter
les phénotypes des parents et des descendants, déduire le type de croisement
(mono ou di hybridisme), la dominance ou la codominance allèlique pour chaque
gène. A partir des pourcentages des hybrides issus des divers croisements,
déduire s’il s’agit d’une hérédité autosomale ou hétérosomale, s’il s’agit d’un
croisement simple ou d’un test cross et vérifier si la liaison est totale ou partielle
(cas de dihybridisme à gènes liés)
NB : Concernant le brassage des gènes chez un haploïde, on étudiera un seul
gène (un couple d’allèles)