Partie1_le cycle cellulaire

DS 1S1 du 28/11/2014
1ère PARTIE : Mobilisation des connaissances
Le cycle cellulaire est marqué par deux grandes étapes : la duplication de l'ADN et la mitose.
Question : En prenant comme exemple une cellule à 2n =4, montrez comment les différents événements du
cycle cellulaire permettent produire deux cellules filles génétiquement identiques entre elles et à la cellule
mère.
Votre exposé structuré (introduction, plan apparent et conclusion) inclura au moins deux schémas soigneusement titré
et légendé, apportant précision ou synthèse.
REUSSIR LA PARTIE I
Critères de notation
L’introduction :
-Amène le sujet de façon précise, (une ou deux
phrases maximum),
-pose la problématique,
-annonce la démarche de résolution de la
problématique « pour y répondre on verra comment
….puis on montrera que… »
Le développement :
-l’élève met en œuvre la démarche choisie de
façon apparente et cohérente (texte structuré)
-dans un texte soigné (orthographe, syntaxe),
-et mettant clairement en évidence les relations
entre les divers arguments utilisés
-Les éléments scientifiques sont complets, issus
des connaissances acquises (et / ou du
document le cas échéant)
-Des schémas sont intégrés au cours de la
démarche.
La conclusion :
-récapitule la réponse à la problématique posée
exigences
►Le sujet est clairement présenté et compris.
►Une démarche cohérente est proposée.
Attention le hors sujet montre que la question n’est pas
bien comprise, il est pénalisé.
►Le plan :
-doit être apparent avec des sauts de lignes entre les
différents paragraphes,
-peut être titré.
►L’argumentaire :
- Mêle faits et idées,
-Peut s’appuyer sur des expérimentations, des observations,
qui font avancer le raisonnement
-Est correctement rédigé.
►Les schémas :
-Mis en valeur, de taille suffisante, soignés titrés et
correctement légendés,
-doivent être complémentaires du texte et apportent synthèse
ou précisions
►Elle est séparée de l’exposé par un saut de lignes.
►Elle répond à la problématique en deux ou trois phrases, de
manière synthétique mais scientifique, en réinvestissant le
vocabulaire scientifique exact.
Corrigé DS 1S1 du 28/11/2014
Attention de gros risques de hors sujet dans ce devoir, ou l’on attend que vous expliquiez l’intérêt de la duplication des
chromosomes et la façon dont chaque cellule fille en reçoit un exemplaire (et non une description des étapes du cycle
cellulaire).
Au cours d’un cycle cellulaire de mitose, une cellule mère produit deux cellules filles qui conservent les mêmes
caractéristiques génétiques qu’elle. On cherche à montrer que deux évènements essentiels contribuent à cette
reproduction conforme (problématique).
On expliquera comment le premier, qui se déroule au cours de l’interphase, prépare les chromosomes de la cellule à
leur future division, puis on verra que le second permet la répartition équitable de ces chromosomes entre les deux
cellules filles issue de sa division. (démarche)
I-L’INTERPHASE MODIFIE LE GENOME DE LA CELLULE MERE
L’ADN d’une cellule est réparti entre ses chromosomes, chacun étant constitué d’une seule molécule d’ADN
(dans une cellule diploïde chaque chromosome est présent en deux exemplaires). Schéma possible d’une cellule
mère à 2n = 2paires de chromosomes à une chromatide chacun.
Pendant l’interphase d’un cycle cellulaire de mitose, il y a doublement de la quantité d’ADN en phase S,
autrement dit réplication de chacune des molécules, à l’identique –réplication selon un mode semi-conservatif(modalités de la réplication non attendues).
De ce fait, les chromosomes initialement à une chromatide (une molécule d’ADN) contiennent donc, en fin de
réplication, deux molécules d’ADN identiques, réunies par le centromère : les chromosomes ont été dupliqués.
Schéma d’une cellule à 2n=4 chromosomes (2 paires) avant et après duplication.
Ce doublement de la quantité d’ADN en phase S, prépare la cellule à sa propre division : la mitose.
II-LA MITOSE DISTRIBUE EQUITABLEMENT L’ADN MERE AUX CELLULES FILLES
La mitose est un phénomène continue dans lequel on peut distinguer quatre phases (prophase, métaphase
anaphase et télophase). Le suivi de la variation de la quantité d’ADN au cours de la mitose, montre que c’est pendant
l’anaphase que le la quantité d’ADN par cellule, retourne à sa valeur d’origine en chutant de moitié Schéma possible :
variation de la quantité d’ADN par noyau au cours d’un cycle cellulaire avec schéma des chromosomes à 2n
=4.
On sait en effet qu’en anaphase, les chromatides sœurs formées en interphase, se séparent en deux lots de
chromosomes à une chromatide, qui formeront ensuite les noyaux des cellules filles.
Schéma d’une cellule à 2n=4 chromosomes en anaphase
Chacune des cellules filles, reçoit donc un exemplaire des deux molécules d’ADN identiques, qui constituaient
chaque chromosome après duplication. Elles comportent la même quantité d’ADN et les mêmes séquences de
nucléotides que la cellule initiale. Schéma possible : rajouter des allèles sur les chromosomes d’une cellule à
2n=4 en anaphase et télophase de mitose.
Ainsi, la duplication des chromosomes est indissociable de la séparation des chromatides. En effet, au cours de
l’interphase qui précède une mitose, le doublement de la quantité d’ADN permet la duplication des chromosomes à
l’identique. La cellule mère aborde donc la mitose avec deux chromatides (2 molécules d’ADN) par chromosome c’est
à dire deux exemplaires de chaque gène. C’est enfin l’anaphase qui sépare les chromatides de chaque chromosomes
et les distribue équitablement entre les deux cellules filles, alors identiques à la cellule mère en début d’interphase
Schéma possible variation de la quantité d’ADN par cycle pour une cellule 2n=4.