TP 19 La réplication
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1ère S, SVT, 05-06 1/3 TP 19 La réplication 1. les caractéristiques de la réplication Plusieurs études ont été menées dans les années 1950 pour comprendre comme une molécule d’ADN pouvait être répliquée, c'est-à-dire recopiée à l’identique. En particulier, Meselson et Stahl ont, en 1957, réalisé une expérience particulièrement importante. Î étude de l’expérience de Meselson et Stahl : pages 2 et 3 du TP. 2. la réplication au sein du cycle cellulaire Le cycle cellulaire est définit par la succession d’une phase de mitose et d’un intervalle compris entre deux mitoses (= interphase). La vie d’une cellule est donc réglée sur ce cycle cellulaire, dans lequel la mitose joue un rôle important. Toutefois, la mitose ne peut pas être dissociée du reste du cycle cellulaire : en effet, pour que le matériel génétique soit réparti équitablement entre les deux cellules filles, il est indispensable que les chromosomes soient bichromatidiens au début de la mitose : ainsi, la mitose permet la répartition égale de l’information génétique en répartissant les chromatides des chromosomes entre les deux cellules filles. La réplication permet de reformer des chromosomes bichromatidiens (= 2 molécules d’ADN, une par chromatide) à partir des chromosomes monochromatidiens (= 1 seule molécule d’ADN). Afin de comprendre comment s’enchaînent mitose et réplication, on mesure la quantité d’ADN présente dans une cellule au cours du temps. Temps (heures) ADN (unités arbitraires) 0 1 2 6 10 11 13 16 18 21 22 24 29 6,6 6,6 3,2 3,3 3,3 4 5,1 6,5 6,6 6,6 3,3 3,2 3,3 1) Sur papier millimétré, racer la courbe de la variation d’ADN en fonction du temps (on peut dans ce cas tracer des portions de droites). 2) Repérer la mitose et la réplication en légendant : M pour la mitose, et S (synthesis, ou synthèse) pour la réplication. 3) Comparer le déroulement de la mitose et de la réplication, sur la base de ce graphique. On peut découper l’interphase (= période entre deux mitoses) en 3 périodes : G1, S et G2. 4) Repérer les phases G1 et G2 sur le graphique. 1ère S, SVT, 05-06 2/3 L’expérience de Meselson et Stahl Problème : (voir livre page 276) Hypothèses : On peut émettre trois hypothèses, en supposant trois modèles de réplication de l’ADN. Modèle conservatif : Modèle semi-conservatif : Le nouvel ADN est formé de deux nouveaux brins Chaque ADN hérite d’un brin et possède un nouveau brin Modèle dispersif : Les brins sont formés aléatoirement de nucléotides de l’ADN de départ et de nouveaux nucléotides Représentations correspondants aux brins présents après 1 puis 2 réplications Expérience : Culture de bactéries synchrones (= se divisant en même temps) 15 Sur milieu « lourd » : N Pendant de nombreuses générations Culture de bactéries synchrones (= se divisant en même temps) 14 Sur milieu « léger » : N Pendant de nombreuses générations 1ère S, SVT, 05-06 3/3 Conséquences vérifiables : Pour chaque modèle proposé, il est possible de prévoir les résultats attendus après une génération de culture sur milieu « léger » ou deux générations de culture sur milieu « léger ». Modèle conservatif Modèle semi-conservatif Modèle dispersif Après 1 génération observé non - observé observé non - observé observé non - observé observé non - observé observé non - observé observé non - observé Après 2 générations Conclusion : Seul le modèle ……………………………………. est en accord avec les résultats obtenus par Meselson et Stahl. La réplication se déroule donc selon un mode ………………………………………………… .
