Thème 1 – Expression, stabilité, variation du - Pavot

Thème 1 – Expression, stabilité, variation du patrimoine génétique et
santé
Problématiques : Comment expliquer une reproduction conforme des cellules lors
d'une division cellulaire ? Comment expliquer la variabilité des cellules ?
Activité 0 : rappels
Chapitre 1 : Reproduction conforme de la cellule et réplication de l’ADN
Problème : Comment expliquer que, lors d'une division cellulaire, les cellules filles
sont-elles génétiquement identiques à la cellule mère ?
I – La mitose : une reproduction cellulaire conforme.
Activité 1 : Observation de mitoses et conservation du matériel génétique
Bilan : La division cellulaire ou la mitose est un mécanisme permettant de former deux
cellules-filles à partir d'une cellule-mère. En général, il y a une conservation à l'identique du nombre
de chromosomes et de leur forme et donc du patrimoine génétique de la cellule-mère. La
cellule-mère lègue une des deux chromatides sœurs à chaque cellule-fille.
Problème : Comment expliquer le passage d'un chromosome à une chromatide à un
chromosome à 2 chromatides ?
II – La réplication : une étape compensatoire de la mitose.
Sous-problème 1 : Comment se modifie le matériel génétique dans une cellule ?
A – Réplication et cycle cellulaire :
Activité 2 : Modification de l’état de matériel génétique au cours du cycle cellulaire
Bilan : La mitose s'inscrit dans un cycle cellulaire (interphase + mitose). Au cours de ce cycle, il y a
une variation de l'état du matériel génétique. Lors de l'interphase, la quantité d'ADN double (les
chromosomes passent d'une chromatide à une 2 chromatides). Les chromatides au niveau de chaque
chromosome sont identiques entre elles. Ainsi lors de l'interphase, Il y a donc eu un mécanisme qui
a permis de doubler l’information génétique avant de la diviser en deux entre chaque cellule fille.
Sous-problème 2 : Comment se déroule cette réplication ?
B – Réplication et matériel génétique :
Activité 3 : Observation de l'ADN et mécanisme de la réplication
Schéma-bilan : Fonctionnement de la réplication de l'ADN (voir ci-après)
Bilan : La réplication, qui a lieu lors de l'interphase, permet de rétablir la quantité d'ADN (divisée
par 2 lors de la mitose). En effet, son mode semi-conservatif qui respecte la complémentarité
nucléotides permet de synthétiser une 2 ème chromatide strictement identique à la 1 ère, sachant que
chaque chromatide contient 1 molécule d'ADN. De nombreuses molécules (enzymes, ex : ADN
polymérase) sont impliquées dans ce processus. Ainsi, en l'absence d'erreur lors de ces 2
phénomènes, l'alternance entre mitose et réplication permet la conservation du caryotype au cours
du cycle cellulaire des cellules Eucaryotes : toutes les cellules d'un organisme (sauf les cellules
sexuelles) comportent les mêmes informations génétiques.
ADNpolymérase