L`information génétique est conservée par réplication de l`ADN

Thème 4:Les systèmes vivants contiennent, échangent et utilisent de l’information génétique
Chapitre 4 : Réplication de l’ADN Activités Élève
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Chapitre 4 : L’information génétique est conservée par réplication de l’ADN
Activité 1 : structure et ultrastructure du chromosome
Connaissances
Capacités
Pendant l'interphase, l’ADN eucaryote, porteur de l’information
génétique, est associé à des protéines pour former la chromatine.
La chromatine peut être diffuse ou dense ; elle atteint une compaction
maximale au sein des chromosomes pendant la mitose.
Exploiter des ressources documentaires pour :
- comprendre l’organisation de l’ADN au sein du
noyau
- réaliser un schéma simple d’un chromosome
Document 1 : chromosome et chromatine
Dans la vie d’une cellule, le chromosome présente
différents niveaux d’organisation.
Lorsque la cellule se divise (=mitose), les
chromosomes apparaissent condensés, courts et
épais et sont visibles au microscope optique.
Entre deux divisions cellulaires, intervalle appelé
interphase, les chromosomes se décondensent
sous forme de fibres de chromatine formant des
amas irréguliers dans le noyau.
Questions :
1. Citer le compartiment cellulaire dans lequel se trouve le matériel génétique.
2. Indiquer pour les 2 cellules entourées du document sous quelle forme se présente l’ADN et si ces
cellules sont en interphase ou en mitose.

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Document 2 : Les différents niveaux d’organisation du chromosome
Le chromosome en début de mitose, apparait formé de deux chromatides identiques, réunies au niveau
du centromère. Chaque chromatide se termine à ses 2 extrémités par le télomère (tél(o)= terminaison).
Questions :
A partir des données du document 2 :
1. Indiquer la composition biochimique de la chromatine.
2. Justifier l’expression « collier de perles » attribuée au nucléofilament.
3. Indiquer la composition d’une chromatide.
4. Par quel processus les chromosomes deviennent ils visibles dans une cellule ?
5. Titrer les figures a à c du document ci-dessous et donner les annotations 1 à 6.

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Les différents niveaux d’organisation du chromosome
Activité 2 : Les différentes phases du cycle cellulaire
Les cellules ont leur propre cycle de vie : elles naissent, se multiplient et meurent. Leur multiplication permet
leur renouvellement.
Au cours de sa vie, une cellule donne naissance, en se divisant, à deux cellules filles génétiquement
identiques entre elles et à la cellule mère : c’est la mitose (chaque cellule possède le même ADN). Entre
deux mitoses, la cellule est dite en interphase (période pendant laquelle la cellule effectue ses fonctions
métaboliques). Elle est divisée en 3 phases distinctes :
- Phase G1 : la cellule synthétise les éléments
indispensables à sa croissance
- Phase S : phase de réplication de l’ADN
- Phase G2 : la cellule se prépare à la mitose
On appelle cycle cellulaire un ensemble constitué d’une interphase et d’une mitose (états d’une cellule
depuis sa formation jusqu’à sa division en deux cellules filles).
Connaissances
Capacités
Le cycle cellulaire des cellules eucaryotes se déroule en plusieurs phases.
L'ADN est répliqué au cours de la phase de synthèse.
La cellule se divise au cours de la phase de mitose.
Exploiter des ressources documentaires pour :
- représenter le cycle cellulaire ;
- analyser la courbe d’évolution de la quantité d’ADN par
cellule durant le cycle.
[Tapez une citation prise dans le document
ou la synthèse d'un passage intéressant.
Vous pouvez placer la zone de texte
n'importe où dans le document. Utilisez
l'onglet Outils de zone de texte pour
modifier la mise en forme de la zone de
texte de la citation.]
Figure a ………………………………………
Figure b ………………………………………
Figure c………………………………………

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Document 1 : Evolution de la quantité d’ADN dans une cellule somatique au cours de cycles cellulaires
Document 2 : Aspects de l’ADN à différents moments du cycle cellulaire
Questions :
Document 1
1. Donner le nombre de cycles cellulaires représentés sur le document et les délimiter.
2. Indiquer la durée d’un cycle cellulaire pour cette cellule. Citer les 2 grandes étapes qui la composent.
3. Analyser les variations de la quantité d’ADN au cours d’un cycle cellulaire.
4. Donner la définition de la mitose et indiquer sur la figure quand elle a lieu. Justifier la réponse.
5. Délimiter l’interphase au niveau de la figure.
6. L’interphase est découpée en 3 phases qui sont : G1, S et G2 ; les indiquer sur le document.
7. Rappeler le nom des deux niveaux d’organisation caractéristiques de l’ADN dans une cellule et les
étapes dans lesquelles on peut les observer.
Document 2
8. Les schémas  à  du document 2 représentent l’ADN au cours des différentes phases du cycle.
- Décrire ces représentations et identifier l’étape dans laquelle on peut les observer.
- Localiser, sur le document 1, les moments du cycle où on peut les observer. Justifier.
Les lettres A à E du document 1
délimitent un cycle cellulaire d’une
cellule somatique : cellule qui
n’intervient pas dans la reproduction
sexuée de l’organisme et qui compose
un tissu de l’organisme

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Activité 3 : La réplication de l’ADN
Rappel : l’ADN est une double hélice formée de 2 brins complémentaires et antiparallèles.
Document 1 : les trois modèles proposés pour la réplication de l’ADN
Pour expliquer la réplication d'un ADN bicaténaire, trois modèles ont été proposés. Ces modèles se basent
tous sur l'utilisation de la molécule d'ADN "mère" comme matrice pour sa réplication, mais selon des
modalités différentes :
1. Modèle conservatif
Les deux brins de la molécule
d’ADN mère restent intacts et
une nouvelle copie en est
intégralement synthétisée.
2. Modèle dispersif
Chaque brin des molécules
d’ADN fille contient à la fois des
fragments de la molécule
d’ADN mère et des fragments
nouvellement synthétisés.
3. Modèle semi-conservatif
Les deux brins de la molécule
d’ADN mère se séparent et
chacun est complété par la
synthèse d’un nouveau brin
Document 2 : Les expériences de Meselson et Stahl
En 1958, Meselson et Stahl cherchent à comprendre comment s'effectue la copie conforme de l'ADN.
Connaissances
Capacités
La réplication de l'ADN est semi-conservative chez les
procaryotes comme chez les eucaryotes.
Exploiter des ressources documentaires pour :
- mettre en relation la structure double brin de la molécule d'ADN avec la
réplication ;
- analyser une expérience montrant le caractère semi-conservatif de la
réplication.
Des bactéries, sont cultivées pendant de nombreuses générations sur un milieu contenant de
«l’azote 15N» (« azote « lourd »). Elles sont prélevées et transférées sur un milieu normal, contenant
de « l’azote 14N» (« azote « léger »).
À chaque étape, l'ADN des bactéries en culture est extrait et centrifugé à grande vitesse dans un
tube contenant une solution de densité appropriée. Après centrifugation, l'ADN se stabilise ainsi à un
niveau correspondant à sa densité.