CHAPITRE 2 : La transmission du programme génétique de cellules en cellules

I. Transmission conforme des informations génétiques au sein d'un organisme : des cellules identiques fabriquent un organisme.

Introduction : L’être humain est constitué de plusieurs milliards de cellules issues des divisions successives de la cellule-œuf.Les cellules se multiplient pour permettre la fabrication, la croissance des organes, pour renouveler les cellules mortes , pour réparer les tissus lors de blessure. Or nous savons que le programme génétique est présent en totalité dans le noyau de n’importe quelles cellules de l’organisme. Donc le programme génétique se transmet en intégralité de cellule en cellule lors de chaque division cellulaire.

Problème : Comment s’effectue la transmission des informations génétiques lors des divisions cellulaires dans un organisme ?

Vérification de l'hypothèse à l'aide du n° 2 p45

Le phénomène observé s'appelle la DUPLICATION: Chaque chromosome fabrique une copie (génétiquement identique) de lui même qui reste attachée en un point : cela fabrique des chromosomes doubles, dupliqués, à 2 filaments d'ADN identiques.Ce phénomène a lieu avant chaque division cellulaire.

Hypothèse :Pour obtenir deux cellules ayant les mêmes chromosomes, les mêmes informations génétiques, l'ADN constituant les chromosomes a du se doubler

DIVISION CELLULAIRE

On observe que la quantité d'ADN par cellule est stable, à 6,6 pg de 0 à 4h. Puis de 4 à 8h elle augmente de 6,6 pg à 13,2 pg, elle double. Enfin de 8h à 11h elle est de nouveau stable, à 13,2 pg.

L'hypothèse est vérifiée, car la quantité d'ADN, donc les informations génétiques ont été doublées.

Illustration : duplication d'une paire de chromosomes - SVT 3e - Belin - p45

Lorsqu’une cellule ne se divise pas, elle contient 46 chromosomes simples, à 1 filament ( une molécule d'ADN) chacun.

Avant chaque division cellulaire, chaque chromosome fabrique une copie identique de lui-même : c’est la duplication.

Lors de la division cellulaire, les deux filaments de chaque chromosome se séparent pour se répartir équitablement dans deux nouvelles cellules.

Comme les deux filaments de chaque chromosome sont identiques génétiquement, on obtient deux cellules ayant les mêmes informations génétiques, les mêmes chromosomes : il y a eu transmission conforme du programme génétique.

En film : http://www.youtube.com/watch?v=-1Mldnj5HFg

Illustration 1: Division d'une cellule de jacinthe - SVT 3e - Belin - p46

A : Une cellule, les chromosomes sont déjà dupliqués

B : Les chromosomes doubles se disposent au centre de la cellule

C : Les deux filaments de chaque chromosomes doubles se sont séparés et chacun a migré opposé de la cellule.

D : Au niveau des chaque pôle, les chromosomes se reroupent et l'ADN se déroulent : deux nouveaux noyaux se forment .

II. Reproduction sexuée et fabrication d'individu différents

Les cellules reproductrices, des cellules particulièresRappel:

un spermatozoïde contenant 23 chromosomes

une cellule œuf contenant 46 chromosomes un ovule contenant 23 chromosomes

Activité 1 : le caryotype des cellules reproductrices

Problème : Sachant que la cellule-oeuf contient 46 chromosomes et qu'elle provient de la fusion d'un ovule et d'un spermatozoïde, émettre une hypothèse sur le nombre de chromosomes présents dans un ovule et dans un spermatozoïde.Hypothèse :

Vérification à l'aide des caryotype p56 :

BILAN : Une cellule reproductrice contient 23 chromosomes au lieu de 46. Elle contient 1 chromosome de chaque paire.Un ovule contient 23 chromosomes dont un chromosome XUn spermatozoïde contient 23 chromosomes dont un chromosome X ou un chromosome YLa fécondation associe 23 chromosomes du père apportés par un spermatozoïde et 23 chromosomes de la mère apportés par un ovule: elle reconstitue les 23 paires de chromosomes, le nombre de chromosomes de l’espèce.

Act2 : Comment se forme les cellules reproductrices ?

Lors de sa formation, chaque cellule reproductrice reçoit, au hasard, un chromosome de chaque paire de la cellule initiale.Les cellules reproductrices produites par un individu sont génétiquement différentes car les 2 chromosomes d’une paire sont différentes car ils contiennent des allèles différents, et au cours de leur formation les cellules reproductrices reçoivent, au hasard, uniquement un chromosome de chaque paire.

Remarque il y a mathématiquement 2n possibilités de gamètes formés avec n = nombre de paire de chromosomes, soit 223=8.388.608 gamètes génétiquement différents qui peuvent être fabriqué chez chaque individu.

La fécondation associe, au hasard, un spermatozoïde et un ovule, pris parmi de millions d'autres spermatozoïdes ou ovules, génétiquement différents : elle crée donc un individu génétiquement unique.

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