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