Les modalités de la reproduction et impact sur la dynamique des populations

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Réponse: le veau a hérité du caractère « couleur de la robe » de la vache n°1.

(I) Préciser ce qu'apporte chaque vache dans l'expérience.

Réponse: la vache n°1 est la vache donneuse de l'embryon, la vache 1' est la vache donneuse de l'ovule.

2 et 3 (Ra) Indiquer de quelles vaches (n°1 ou n°1') proviennent les 3 éléments de la cellule œuf à l'origine du veau obtenu.

Réponse: Le cytoplasme et la membrane de la cellule œuf proviennent de la vache rousse n°1'. Le noyau provient de la vache tachetée n°1.

4. Réponse: L'information génétique déterminant le caractère « couleur de la robe » des vaches se trouve dans le noyau de la cellule œuf car le veau a reçu les informations de la vache tachetée par le son noyau.

BILAN : Ce ne sont pas des caractères qui sont transmis des parents aux enfants, mais des informations génétiques qui portent sur les caractères héréditaires.

Les informations génétiques commandent la réalisation des caractères héréditaires de l’individu.

L’ensemble de ces informations constitue le programme génétique contenu dans le noyau des cellules.

2) Support de l’information génétique dans le noyau

-Extraction d’ADN, coloration spécifique

- Transgénèse

Résultats et interprétation de la transgénèse (doc. 3)

Intégration de l’ADN bactérien qui porte l’information sur la synthèse de la toxine bactérienne dans des cellules de maïs. Ces cellules vont se développer pour former un plant adulte dont les feuilles produisent la toxine bactérienne capable de tuer les larves de pyrale.

Le maïs est ainsi résistant à la pyrale grâce à sa nouvelle fonction issue de l’ADN bactérien.

La transgénèse montre bien que l’ADN est la molécule qui contient le plan de construction des caractères d’un organisme.

BILAN :

L’ensemble des informations qui constitue le programme génétique contenu dans le noyau est coloré en en rose (violet) grâce un colorant spécifique : le réactif de Feulgen. Il met en évidence la nature chimique des informations génétiques qui la molécule ADN (Acide DésoxyriboNucléique)

En effet le réactif de Feulgen colore en rose (violet) la molécule Acide DésoxyriboNucléique (ADN) et colore de la même manière le noyau. On en déduit que le noyau contient de l’ADN.

L’expérience de la transgénèse qui consiste à injecter un gène (fragment d’ADN) d’une espèce dans le noyau de la cellule d’une autre espèce eucaryote montre que l’ADN a le même rôle chez tous les êtres vivants et qu’il est le support de l’information génétique portant sur les caractères héréditaires.

III) Comment les informations génétiques sont-elles transmises aux descendants

1) les modalités de transfert de l’ADN au cours des divisions cellulaires

Activité 5 : le maintien du phénotype des individus au cours des générations au sein d’une espèce

Ressources :

- Observation au microscope optique de cellules de racines d’oignon en division et colorées par la méthode de Feulgen

- document : maintien du phénotype de l’espèce

- Analyse de caryotypes : drosophile, homme

BILAN : À un stade de la division cellulaire, les chromosomes peuvent être observés au microscope. Chaque chromosome apparaît composé de deux filaments (ou 2 chromatides) liés au niveau d’une région : le centromère.[pic 2]

Les chromosomes à une chromatide sont le résultat de l’hypercondensation d’une molécule d’ADN, ils sont donc le support du programme génétique.

Dans l’espèce humaine, chaque cellule d'un individu contient 46 chromosomes. (cf. sauf anomalie)

Le caryotype qui est l’ensemble des chromosomes classés par forme taille et contenu génétique est constitué de 23 paires de chromosomes. Une paire caractérise les caractères sexuels : XX chez la femme et XY chez l’homme. Les chromosomes X et Y sont les chromosomes sexuels.

Ainsi les chromosomes portent l’information sur les caractères d'un individu. L'ensemble des chromosomes ou caryotype est spécifique à une espèce. En effet, le nombre et le contenu génétique est différent d’une espèce à l’autre. (46 chromosomes pour l’espèce humaine, 8 pour la drosophile)

2) Comment maintenir le nombre de chromosomes lors de la division cellulaire

http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/doscel/imgAr/anim/mitose.html

ACTIVITE 6 : La division cellulaire et la conservation du caryotype dans toutes les cellules

HYPOTHESE : le matériel chromosomique (l’ADN) est copié avant la division pour donner à chaque cellule fille le même nombre de chromosomes.

Conséquence prévisible vérifiable : la quantité d’ADN doit doubler dans la cellule mère avant la division puis à la fin on doit retrouver la quantité initiale d’ADN.

1° Décrire le comportement et l’aspect des chromosomes lors de la division cellulaire (document ci-dessous) en utilisant la séquence vidéo (clic sur le lien) et le document 4 page 43.

Les chromosomes à 2 chromatides s’alignent au centre de la cellule qui est la plaque équatoriale

Les chromatides de chaque chromosome se séparent de part et d’autre de la plaque équatoriale et chaque lot de chromatides se dirige vers chaque pôle de la cellule.

La cellule œuf se scinde en 2 cellules au niveau de la plaque équatoriale pour former deux nouvelles cellules ayant chacune le même nombre de chromosomes.

2° Il faut faire une copie de chaque molécule d’ADN pour obtenir des chromosomes