Pour chaque chapitre 1 et programme...
1
3 ● Des exercices nombreux et variés Des tests rapides, pour une auto-éva- luation immédiate des connaissances, avec les corrections en fin d’ouvrage, des exercices d’entraînement, un exer- cice méthodologique avec conseils de résolution... > pour s’auto-évaluer et s’entraîner. > Caractères de l’individu et programme génétique 1 11 10 Chapitre Il est souvent bien difficile de différencier deux « vrais jumeaux » ! ● Quelle peut être l’origine d’une telle ressemblance ? ● On dit parfois que « l’influence de l’environnement » permet de distinguer chaque jumeau. Discutez cette affirmation. 4 Ces individus appartiennent à une même famille. ● Pourquoi ces personnes se ressemblent-elles ? Proposez plusieurs explications. 3 Tous différents mais pourtant de la même espèce. ● Indiquez quelques caractères physiques que partagent ces différentes personnes. ● Précisez quelques caractéristiques morphologiques de l’espèce humaine. 2 Découvrir et réfléchir Chapitre 1 • Caractères de l’individu et programme génétique Les problèmes à résoudre Taille maximale : 55 à 60 cm Oreilles : rabattues, elles ne dépassent pas le bout du museau Couleur : pelage brun plus ou moins foncé, parfois noir ou blanc Habitat : terrier creusé par l’animal Alimentation : herbes, racines, fruits Les petits naissent nus et les yeux fermés Espèce lapin : carte d’identité Quelle que soit l’espèce consi- dérée, chaque être vivant pré- sente les caractères de son espèce et des caractères qui lui sont propres. ●Quels sont les caractères physiques des parents transmis aux enfants ? ●Comment sont-ils transmis ? ●Où est localisé le « programme » nécessaire à la construction d’un individu ? ●Quel est le support de ce programme ? > Activité 1 > Activités 2 et 3 > Activité 4 a Taille : jusqu’à 80 cm Oreilles : rabattues, elles dépassent le bout du museau Couleur : gris brun, blanc en dessous Habitat : ne creuse pas de terrier Alimentation : herbes, racines, fruits Les petits naissent avec des poils et les yeux ouverts Espèce lièvre : carte d’identité b Tout être vivant possède un nom scientifique appelé « nom d’espèce ». Ainsi, chaque organisme – animal, végétal... – appartient à une espèce bio- logique. ● Rappelez ce qui permet de définir, de façon simple, une espèce. 1 ? Activité 1 Ressemblances et différences entre individus Certains caractères sont communs à tous les êtres humains, d’autres varient selon les individus. De même, on retrouve des ressem- blances et des différences entre les membres d’une même famille. Comment expliquer ces ressemblances et ces différences entre individus ? ? Exploitation Vocabulaire 1 La transmission des caractères physiques dans une famille 12 Arbre généalogique: représentation simplifiée des liens de parenté qui existent au sein d’une famille. Caractère héréditaire: particularité interne ou externe qui est transmise par les parents aux enfants. Génération : ensemble des descendants directs d’un individu, à un même degré. a. Repérez, au sein de la famille, le carac- tère physique « forme du nez, des yeux » et suivez-le sur plusieurs générations. b. Pourquoi parle-t-on de caractères héréditaires? c. Indiquez des caractères individuels qui ne semblent pas transmis d’une génération à l’autre. a. Le bronzage est-il un caractère héré- ditaire ? Justifiez votre réponse. b. Indiquez une origine possible aux dif- férences de morphologie des deux spor- tifs photographiés. c. Ces sportifs transmettront-ils ces caractères physiques à leurs enfants ? Doc 2 Doc 1 La peau brunit après une exposition au soleil. a 2 Conditions de vie et caractères physiques On peut « suivre », dans une famille, la transmission d’un ou plusieurs caractères physiques sur plusieurs générations. Pour cela, on construit un arbre généalogique. Activité 2 ? 1 Une expérience de transfert de noyau 2 Le noyau contient des chromosomes A. OBSERVATION 1. Placer sur la platine du microscope une préparation d’extrémité de racine d’oignon. 2. Observer la préparation au micro- scope. >Faire la mise au point au faible gros- sissement avant de passer à un gros- sissement supérieur. 3. Identifier les limites des différentes cellules, leurs noyaux et le contenu fila- menteux de ce dernier. B. MANIPULATION 1. Placer la larve d’insecte,anesthésiée, sur une lame, puis appuyer sur la partie postérieure du corps, et séparer la tête du reste du corps. Deux petites mas- ses brunâtres peuvent être repérées (voir schéma). 2. Déposer une goutte de colorant (vert de méthyle acétique) sur cette petite masse. 3. Recouvrir la préparation avec une lamelle. 4. Observer la préparation au micro- scope. Glandes salivaires Tête Index Lamelle Vert de méthyle acétique Partie postérieure à retirer Larve d'insecte Aiguille lancéolée Lame Protocole Activité pratique A. OBSERVATION AU MICROSCOPE B. MANIPULATION Observation au microscope (MO ¥ 520), après coloration, d’une extrémité de racine d’oignon. a Deux étapes de la manipulation. b Résultat : observation de cel- lules de glande salivaire au fort grossissement (MO ¥ 680). c souris blanche fécondée par un mâle blanc Souris 1 : Souris 2 : Souris 3 : Naissance d'un souriceau noir Nouvelle cellule-œuf mère porteuse marron souris noire fécondée par un mâle noir Transfert du noyau dans une cellule-œuf de souris blanche, sans noyau Extraction du noyau Transplantation dans l'utérus d'une souris marron Prélèvement d'une cellule-œuf A Prélèvement d'une cellule-œuf B ●Le noyau d’une cellule contient des filaments visibles à certains moments de la vie cellulaire. Il faut les colorer pour les observer : ce sont les chromosomes. ●Chez les larves de certains insectes (mouche), les noyaux des cellules des glandes salivaires contiennent des chromosomes facilement obser- vables au microscope. Localisation du programme génétique Ce ne sont pas les caractères qui se transmettent directement des parents aux enfants, mais des informations contenues dans un « programme », véritable plan de fabrication de l’in- dividu. Où est situé ce programme ? Vocabulaire Cellule-œuf: cellule résultant de la fécondation d’un ovule par un spermatozoïde. Chromosomes : filaments observés après coloration d’une cellule, mais visibles à cer- tains moments seulement de la vie de la cellule. Programme génétique : ensemble d’infor- mations qui déterminent les caractères héré- ditaires d’un individu. Chapitre 1 • Caractères de l’individu et programme génétique 15 14 a. Indiquez les différentes étapes de l’expérience et donnez à chacune d’elles un titre. b. Précisez l’hypothèse testée par l’ex- périence. c. Indiquez, à l’aide du résultat de l’ex- périence, où se trouve le « programme génétique» déterminant la couleur du pelage du souriceau. Formulez une hypothèse sur ce qui pour- rait être le « support » du programme génétique dans le noyau des cellules. Doc 2 Doc 1 Exploitation La souris blanche provient d’un élevage où toutes les souris sont blanches, les souris noires proviennent d’un élevage où toutes les sou- ris sont noires. La mère porteuse marron provient d’un élevage où tou- tes les souris sont marrons. Chez la souris, il existe des variations de coloration du pelage. La colora- tion du pelage est un caractère héréditaire. ▲ Synthèse Synthèse Caractères de l'espèce Caractères sexuels Caractères individuels Cellule-œuf (contient le programme génétique) Membrane plasmique Chromosome Noyau Cytoplasme Nombre de paires de chromosomes, forme des chromosomes... Types de chromosomes, sexuels X X ou X Y Non repérables au niveau des chromosomes sauf si anomalies de nombre ou de forme... Bronzage, musculature Couleur des cheveux Espèce humaine Fille ou garçon Caryotype (46 chromosomes portent les informations génétiques) Environnement mode de vie Établissement du caryotype Caractère héréditaire Caractère non héréditaire Ressemblances et différences entre individus ●Chaque individu possède des caractères qui permettent de l’identifier. Certains de ces caractères sont communs à tous les êtres humains (place des yeux, des oreilles...) : ce sont les caractères propres à l’espèce humaine ; d’autres sont propres à l’individu(couleur des yeux, des che- veux). La plupart de ces caractères se transmettent des parents aux enfants : ce sont des caractères héréditaires. ●Les conditions de vie agissent sur certains caractères (le bronzage de la peau, le poids, le développement de la musculature...), mais ces der- niers ne sont pas transmis aux générations futures. La localisation du programme génétique ●L’ensemble des informations nécessaires à la réalisation des caractères héréditaires d’un individu est contenu dans le noyau de la cellule-œuf. Cet ensemble constitue le programme génétique de l’individu. ●Ce ne sont pas les caractères qui se transmettent directement des parents aux enfants, mais des informations du programme génétique de chacun des parents. ●Le noyau de chaque cellule contient des filaments plus ou moins épais, et visibles à certains moments de la vie de la cellule : ce sont les chromosomes. Chromosomes et caryotype ●Les chromosomes d’une cellule peuvent être classés selon leur taille, la position de leur centromère, la longueur des bras situés de part et d’autre du centromère. Ce classement permet d’établir le caryotypede la cellule. ●Il apparaît alors que dans un caryotype, les chromosomes peuvent être groupés par paires de chromosomes semblables. Les chromosomes de l’espèce humaine ●Le caryotype est caractéristique de l’espèce. ●Dans l’espèce humaine, chaque cellule possédant un noyau contient 22 paires de chromosomes semblables. Les chromosomes de la 23e paire varient selon le sexe : deux chromosomes notés XX pour une fille (paire XX) et deux chromosomes notés XY pour un garçon (paire XY). X et Y sont appelés chromosomes sexuels. ●Un nombre anormal de chromosomes empêchera le développement de l’embryon ou entraînera l’existence d’anomalies physiques ou autres, comme dans le cas de la trisomie 21. ●Les chromosomes sont le support du programme génétique. 4 3 2 1 Lire un arbre généalogique. Faire la différence entre un caractère héréditaire ou non héréditaire. Retrouver les étapes d’une démarche expérimentale. Réaliser une préparation microscopique. Repérer des chromosomes au microscope. Reconnaître le sexe d’un individu ou une anomalie chromosomique d’après un caryotype. i Re Re Ra Ra i Les définitions des mots-clés : caractère héréditaire, programme génétique, caryotype, chromosomes, chromosomes sexuels. Localiser le programme génétique dans la cellule. Le nombre de chromosomes caractéristique des cel- lules de l’Homme. ✓ ✓ ✓ Bilan des activités Schéma-bilan Ce que je dois savoir Ce que je dois savoir faire Chapitre 1 • Caractères de l’individu et programme génétique 21 20 Exercices Exercices Une expérience de transfert de noyau chez un végétal 8 C 1 1 1 2 2 3 3 1 2 3 4 4 4 5 5 6 2 Génération I Génération II Génération III Génération IV Garçon malade Garçon sain Fille malade Fille saine La myopathie de Duchenne Exercice méthodologique Saisir des informations Rechercher des informations dans un arbre généalogique 1. Observez le schéma de l’arbre généalogique. – Quel code correspond à un garçon, à une fille ? – Combien de couples sont représentés sur cet arbre généa- logique ? 2. De quel sexe sont les individus touchés ? 3. Tous les garçons sont-ils touchés ? Justifiez votre réponse. 4. Les parents de la génération II ont-ils des enfants malades ? Justifiez votre réponse. 5. Quel individu a transmis la maladie à l’enfant de la génération III ? Quel individu a transmis la maladie à l’enfant de la génération IV ? Mettre en relation des informations 6. Pourquoi dit-on que la myopathie de Duchenne est une maladie héréditaire ? Ra i Questions ¥>Pour réussir cet exercice, il faut prendre connaissance du document dans son ensemble, y compris la légende. >Il faut connaître le sens des mots « généra- tion » et « arbre généalogique »... >Penser à justifier à chaque fois sa réponse en utilisant le document. >Attention, répondre dans l’ordre aux ques- tions, afin de ne pas se répéter. Conseils Chapitre 1 • Caractères de l’individu et programme génétique 25 ●L’acétabulaire est une algue marine de grande taille, elle mesure environ 8 cm et pousse au bord de la mer Méditer- ●Il existe deux espèces qui diffèrent par la forme de leur cha- peau dont le bord est soit régulier (photographie), soit La myopathie de Duchenne, est une maladie entraînant une dégénéres- cence des muscles. Cette maladie fut décrite en 1860 par le français G. Duchenne. ●●Pour chaque chapitre ● Ouverture de chapitre Des documents variés > pour découvrir, se poser des questions, réfléchir et identifier les problèmes qui seront étudiés. ● Des activités Une introduction brève, l’énoncé du problème étudié, quelques pistes d’exploitation des docu- ments, une explication des mots nouveaux, des supports d’étude variés (photographies, gra- phiques, textes, schémas fonctionnels...), des activités pratiques réalisables > pour chercher des réponses à partir de docu- ments choisis. ● Une synthèse Un résumé des activités du chapitre, un schéma bilan, la liste des connaissances acquises et le rappel des savoir-faire mis en œuvre au cours du chapitre > pour récapituler le travail effectué. Exercices Exercices Tester ses connaissances Appliquer des connaissances et des savoir-faire Définitions Donnez une définition pour chacun des mots ou expres- sions. Caractères héréditaires, programme génétique, cellule œuf, chromosomes, anomalie du caryotype. Vrai ou Faux ? Si l’affirmation est fausse, proposez une correction. a. Tous les caractères physiques sont des caractères héréditaires. b. Les chromosomes sont contenus dans le noyau de la cel- lule. c. La femme possède un chromosome de plus que l’hom- me. d. Le support du programme génétique est le noyau. e. Chaque individu possède le même nombre de chromo- somes. Questions à réponse rapide Répondez brièvement à chacune des questions. a. Quelles sont les différences entre un caractère propre à l’espèce et un caractère individuel ? b. Qu’est-ce que le programme génétique ? c. Quel est le support du programme génétique ? d. Combien de chromosomes possède la cellule-œuf de l’espèce humaine ? e. Pourquoi les chromosomes X et Y sont-ils appelés chromosomes sexuels ? f. Qu’est-ce qu’une trisomie ? Rédiger une phrase Construisez une phrase correcte en utilisant les mots ou les groupes de mots suivants. a. Noyau, chromosome, programme génétique, individu b. Caractère héréditaire, génération, transmis c. Trisomie 21, chromosomes 21, anomalie d. Caryotype, 23 paires, classement, chromosomes 4 3 2 1 Cellule et programme génétique Cette photographie représente une cellule d’une racine d’ail, observée au microscope optique (¥ 520). 5 Rechercher des anomalies chromosomiques 6 Comparaison de deux caryotypes 7 1. Réalisez un croquis de cette photographie. 2. Placez correctement les légendes suivantes : Membrane plasmique ; Chromosomes ; Cytoplasme ; Noyau. Conseil : Les traits de rappel doivent être horizontaux et aboutir à ce que l’on désigne. Les légendes doivent être disposées d’un seul côté les unes en dessous des autres. 3. Parmi ces quatre légendes, une seule désigne le sup- port du programme génétique.... Laquelle ? Ra C Re Questions 1. Indiquez les anomalies repérées sur les caryotypes A et B ? 2. Précisez le sexe de l’individu cor- respondant au caryotype A ? Justifiez votre réponse. 3. Pour le caryotype B, pourquoi peut-on affirmer qu’il appartient à un garçon ? 4. Comment expliquer, malgré tout, le caractère féminin de cet individu ? Ra Ra Ra i Questions 1. Retrouvez les caractères com- muns et les différences de ces deux caryotypes. 2. Le caryotype (a), correspond-il à un individu mâle ou femelle ? Justifiez votre réponse. 3. Appliquez à ces exemples la phrase « le nombre de chromosomes est une caractéristique des espèces étudiées ». C Ra Ra i Questions a. Caryotype d’une cellule appartenant à un bœuf. Caryotype A. Caryotype B. b. Caryotype d’une cellule appartenant à une femme. Chapitre 1 • Caractères de l’individu et programme génétique 23 22 ●Un individu atteint du « syndrome de Turner » (caryotype A) est caractérisé par une petite taille et des organes géni- taux peu développés. ●Un individu atteint du « syndrome de Klinefelter » (caryo- type B) est de sexe masculin mais montre des caractères féminins et est souvent stérile.
Transcript of Pour chaque chapitre 1 et programme...
3
● Des exercices nombreux et variésDes tests rapides, pour une auto-éva-luation immédiate des connaissances,avec les corrections en fin d’ouvrage,des exercices d’entraînement, un exer-cice méthodologique avec conseils derésolution...
> pour s’auto-évaluer et s’entraîner.
>
Caractères de l’individu et programme génétique1
1110
Chapitre
Il est souvent bien difficile de différencier deux « vrais jumeaux » !● Quelle peut être l’origine d’une telle ressemblance ?● On dit parfois que « l’influence de l’environnement » permet de distinguer
chaque jumeau. Discutez cette affirmation.
4
Ces individus appartiennent à une même famille.● Pourquoi ces personnes se ressemblent-elles ? Proposez
plusieurs explications.
3
Tous différents mais pourtant de la même espèce.● Indiquez quelques caractères physiques que partagent
ces différentes personnes.● Précisez quelques caractéristiques morphologiques
de l’espèce humaine.
2
Découvrir et réfléchir
Chapitre 1 • Caractères de l’individu et programme génétique
Les problèmesà résoudre
Taille maximale : 55 à 60 cmOreilles : rabattues, elles ne dépassent pas le bout du museauCouleur : pelage brun plus ou moins foncé, parfois noir ou blancHabitat : terrier creusé par l’animalAlimentation : herbes, racines, fruitsLes petits naissent nus et les yeux fermés
Espèce lapin : carte d’identité
Quelle que soit l’espèce consi-dérée, chaque être vivant pré-sente les caractères de sonespèce et des caractères quilui sont propres.
● Quels sont les caractèresphysiques des parentstransmis aux enfants ?
● Comment sont-ils transmis ?
● Où est localisé le« programme » nécessaire àla construction d’un individu ?
● Quel est le support de ce programme ?
> Activité 1
> Activités 2 et 3
> Activité 4
a
Taille : jusqu’à 80 cmOreilles : rabattues, elles dépassent le bout du museauCouleur : gris brun, blanc en dessousHabitat : ne creuse pas de terrierAlimentation : herbes, racines, fruitsLes petits naissent avec des poils et les yeux ouverts
Espèce lièvre : carte d’identité
b
Tout être vivant possède un nom scientifique appelé « nom d’espèce ».Ainsi, chaque organisme – animal, végétal... – appartient à une espèce bio-logique.
● Rappelez ce qui permet de définir, de façon simple, une espèce.
1
?
Activité 1
Ressemblanceset différencesentre individusCertains caractères sont communsà tous les êtres humains, d’autresvarient selon les individus.De même, on retrouve des ressem-blances et des différences entre lesmembres d’une même famille.
Comment expliquer ces ressemblanceset ces différences entre individus ??
Exploitation
Vocabulaire
1 La transmission des caractères physiques dans une famille
Chapitre 1 • Caractères de l’individu et programme génétique 1312
Arbre généalogique : représentation simplifiéedes liens de parenté qui existent au sein d’unefamille.
Caractère héréditaire : particularité interne ouexterne qui est transmise par les parents auxenfants.
Génération : ensemble des descendantsdirects d’un individu, à un même degré.
a. Repérez, au sein de la famille, le carac-tère physique « forme du nez, des yeux »et suivez-le sur plusieurs générations.b. Pourquoi parle-t-on de caractèreshéréditaires ?c. Indiquez des caractères individuelsqui ne semblent pas transmis d’unegénération à l’autre.
a. Le bronzage est-il un caractère héré-ditaire ? Justifiez votre réponse.b. Indiquez une origine possible aux dif-férences de morphologie des deux spor-tifs photographiés.c. Ces sportifs transmettront-ils cescaractères physiques à leurs enfants ?
Doc 2
Doc 1
La peau brunit après une exposition au soleil.a
Morphologie dedeux sportifs dehaut niveau : unnageur (1), unmarathonien (2).
b
2
1
2 Conditions de vie et caractères physiques
On peut « suivre », dans unefamille, la transmission d’un ouplusieurs caractères physiquessur plusieurs générations. Pourcela, on construit un arbregénéalogique.
Descendance
Mariage
▲
Activité 2
?
1 Une expérience de transfert de noyau 2 Le noyau contient des chromosomes
A. OBSERVATION
1. Placer sur la platine du microscopeune préparation d’extrémité de racined’oignon.
2. Observer la préparation au micro-scope.> Faire la mise au point au faible gros-sissement avant de passer à un gros-sissement supérieur.
3. Identifier les limites des différentescellules, leurs noyaux et le contenu fila-menteux de ce dernier.
B. MANIPULATION
1. Placer la larve d’insecte,anesthésiée,sur une lame, puis appuyer sur la partiepostérieure du corps, et séparer la têtedu reste du corps. Deux petites mas-ses brunâtres peuvent être repérées(voir schéma).
2. Déposer une goutte de colorant (vertde méthyle acétique) sur cette petitemasse.
3. Recouvrir la préparation avec unelamelle.
4. Observer la préparation au micro-scope.
Glandes salivaires
Tête
Index
LamelleVert deméthyleacétique
Partiepostérieure
à retirer
Larved'insecte
Aiguillelancéolée
Lame
Protocole
Ac
tiv
ité
pra
tiq
ue A. OBSERVATION AU MICROSCOPE
B. MANIPULATION
Observation au microscope (MO ¥ 520), après coloration,d’une extrémité de racine d’oignon.
a
Deux étapes de la manipulation.b
Résultat : observation de cel-lules de glande salivaire au fortgrossissement (MO ¥ 680).
c
souris blanche fécondéepar un mâle blanc
Souris 1 : Souris 2 :
Souris 3 :
Naissanced'un souriceau noir
Nouvellecellule-œuf
mère porteuse marron
souris noire fécondéepar un mâle noir
Transfert du noyaudans une cellule-œuf
de souris blanche, sans noyau
Extractiondu noyau
Transplantationdans l'utérus d'une souris marron
Prélèvementd'une cellule-œuf A
Prélèvementd'une cellule-œuf B
● Le noyau d’une cellule contient desfilaments visibles à certains momentsde la vie cellulaire. Il faut les colorerpour les observer : ce sont leschromosomes.● Chez les larves de certains insectes(mouche), les noyaux des cellulesdes glandes salivaires contiennentdes chromosomes facilement obser-vables au microscope.
Localisation du programmegénétiqueCe ne sont pas les caractères qui setransmettent directement des parentsaux enfants, mais des informationscontenues dans un « programme »,véritable plan de fabrication de l’in-dividu.
Où est situé ce programme ?
Vocabulaire
Cellule-œuf : cellule résultant de la fécondationd’un ovule par un spermatozoïde.
Chromosomes : filaments observés aprèscoloration d’une cellule, mais visibles à cer-tains moments seulement de la vie de la cellule.
Programme génétique : ensemble d’infor-mations qui déterminent les caractères héré-ditaires d’un individu.
Chapitre 1 • Caractères de l’individu et programme génétique 1514
a. Indiquez les différentes étapes del’expérience et donnez à chacune d’ellesun titre.b. Précisez l’hypothèse testée par l’ex-périence.c. Indiquez, à l’aide du résultat de l’ex-périence, où se trouve le « programmegénétique » déterminant la couleur dupelage du souriceau.
Formulez une hypothèse sur ce qui pour-rait être le « support » du programmegénétique dans le noyau des cellules.
Doc 2
Doc 1
Exploitation
La souris blanche provient d’un élevage où toutes les souris sontblanches, les souris noires proviennent d’un élevage où toutes les sou-ris sont noires. La mère porteuse marron provient d’un élevage où tou-tes les souris sont marrons.
Chez la souris, il existe des variations de coloration du pelage. La colora-tion du pelage est un caractère héréditaire.
▲
Synthèse Synthèse
Caractèresde l'espèce
Caractèressexuels
Caractèresindividuels
Cellule-œuf(contient le programme génétique)
Membrane plasmique
Chromosome
Noyau
Cytoplasme
Nombre de pairesde chromosomes,
forme des chromosomes...
Types de chromosomes,sexuels X X ou X Y
Non repérablesau niveau des chromosomessauf si anomalies de nombre
ou de forme...
Bronzage, musculature
Couleur des cheveuxEspèce humaine
Fille ou garçon
Caryotype(46 chromosomes
portent les informationsgénétiques)
Environnementmode de vieÉtablissement
du caryotype
Caractère héréditaire
Caractère non héréditaire
Ressemblances et différences entre individus● Chaque individu possède des caractères qui permettent de l’identifier.Certains de ces caractères sont communs à tous les êtres humains (placedes yeux, des oreilles...) : ce sont les caractères propres à l’espècehumaine ; d’autres sont propres à l’individu (couleur des yeux, des che-veux). La plupart de ces caractères se transmettent des parents auxenfants : ce sont des caractères héréditaires.
● Les conditions de vie agissent sur certains caractères (le bronzage dela peau, le poids, le développement de la musculature...), mais ces der-niers ne sont pas transmis aux générations futures.
La localisation du programme génétique● L’ensemble des informations nécessaires à la réalisation des caractèreshéréditaires d’un individu est contenu dans le noyau de la cellule-œuf.Cet ensemble constitue le programme génétique de l’individu.
● Ce ne sont pas les caractères qui se transmettent directement desparents aux enfants, mais des informations du programme génétique dechacun des parents.
● Le noyau de chaque cellule contient des filaments plus ou moinsépais, et visibles à certains moments de la vie de la cellule : ce sont leschromosomes.
Chromosomes et caryotype● Les chromosomes d’une cellule peuvent être classés selon leur taille, laposition de leur centromère, la longueur des bras situés de part et d’autredu centromère. Ce classement permet d’établir le caryotype de la cellule.
● Il apparaît alors que dans un caryotype, les chromosomes peuvent êtregroupés par paires de chromosomes semblables.
Les chromosomes de l’espèce humaine● Le caryotype est caractéristique de l’espèce.
● Dans l’espèce humaine, chaque cellule possédant un noyau contient 22paires de chromosomes semblables. Les chromosomes de la 23e pairevarient selon le sexe : deux chromosomes notés XX pour une fille (paireXX) et deux chromosomes notés XY pour un garçon (paire XY). X et Ysont appelés chromosomes sexuels.
● Un nombre anormal de chromosomes empêchera le développementde l’embryon ou entraînera l’existence d’anomalies physiques ou autres,comme dans le cas de la trisomie 21.
● Les chromosomes sont le support du programme génétique.
4
3
2
1
Lire un arbre généalogique.
Faire la différence entre un caractère héréditaire ounon héréditaire.
Retrouver les étapes d’une démarche expérimentale.
Réaliser une préparation microscopique.
Repérer des chromosomes au microscope.
Reconnaître le sexe d’un individu ou une anomaliechromosomique d’après un caryotype.
i
Re
Re
Ra
Ra
iLes définitions des mots-clés : caractère héréditaire,programme génétique, caryotype, chromosomes,chromosomes sexuels.
Localiser le programme génétique dans la cellule.
Le nombre de chromosomes caractéristique des cel-lules de l’Homme.
✓
✓
✓
Bilan des activités Schéma-bilan
Ce que je dois savoir
Ce que je dois savoir faire
Chapitre 1 • Caractères de l’individu et programme génétique 2120
Exercices Exercices
Le programme génétique des jumeaux9
Une expérience de transfert de noyau chez un végétal8
1. On dit que « Les vrais jumeaux se ressemblent commedeux gouttes d’eau ». Indiquez l’origine de cette ressemblance. 2. Expliquez l’expression suivante « Les faux jumeaux ne seressemblent pas plus que des frères et sœurs nés à des annéesd’intervalle » en faisant référence à leur programme génétique.
Ra
Ra
Questions
1. Représentez, sous forme de schémas, la réalisation de l’expérience et lesrésultats obtenus. 2. Proposez une hypothèse quant à la localisation du programme génétiqueresponsable du caractère « forme de chapeau » chez l’acétabulaire. 3. À partir de l’analyse des ces résultats, validez ou non l’hypothèse émise dansla question 2.
Ra
Ra
C
Questions
ExpérienceSi l’on transfère un noyau d’algue àchapeau denté dans un fragmentdépourvu de noyau d’algue à chapeauà bord régulier, ce fragment produit unchapeau denté. En revanche si l’ontransfère un noyau d’algue à chapeaurégulier le fragment régénère un cha-peau à bord régulier.
Vrais jumeaux(en général,
un placenta unique)
Faux jumeaux(deux placentas
séparés)
Pédicelle
Noyau
Chapeaudenté
Chapeaurégulier
Crampon
1
1
1
2
2
3
3
1 2 3
4
4
4
5
5 6
2Génération I
Génération II
Génération III
Génération IV
Garçon malade Garçon sain Fille malade Fille saine
La myopathie de Duchenne
Exercice méthodologiqueSaisir des informations
Rechercher des informations dans un arbregénéalogique
1. Observez le schéma de l’arbre généalogique. – Quel code correspond à un garçon, à une fille ?– Combien de couples sont représentés sur cet arbre généa-logique ?2. De quel sexe sont les individus touchés ?3. Tous les garçons sont-ils touchés ? Justifiez votre réponse.4. Les parents de la génération II ont-ils des enfantsmalades ? Justifiez votre réponse.5. Quel individu a transmis la maladie à l’enfant de lagénération III ? Quel individu a transmis la maladie à l’enfantde la génération IV ?
Mettre en relation des informations6. Pourquoi dit-on que la myopathie de Duchenne est unemaladie héréditaire ?
Ra
i
Questions
Acétabulaire (¥ 4).
> Pour réussir cet exercice, il faut prendreconnaissance du document dans son ensemble,y compris la légende.> Il faut connaître le sens des mots « généra-tion » et « arbre généalogique »...> Penser à justifier à chaque fois sa réponse enutilisant le document.> Attention, répondre dans l’ordre aux ques-tions, afin de ne pas se répéter.
Conseils
Chapitre 1 • Caractères de l’individu et programme génétique 2524
● L’acétabulaire est une algue marine de grande taille, ellemesure environ 8 cm et pousse au bord de la mer Méditer-ranée. Elle est formée d’une seule cellule, à noyau unique,mais on distingue deux parties, le pédicelle et le chapeau.
● Il existe deux espèces qui diffèrent par la forme de leur cha-peau dont le bord est soit régulier (photographie), soitdenté.
La myopathie de Duchenne, est unemaladie entraînant une dégénéres-cence des muscles. Cette maladie futdécrite en 1860 par le françaisG. Duchenne.
● Les vrais jumeaux proviennent de la fécondation d’un ovule parun spermatozoïde. La cellule-œuf donne deux embryons dis-tincts rattachés en général au même placenta (voir schéma).● Les faux jumeaux se développent à partir de deux cellules-œufs. Chaque embryon se fixe dans l’utérus maternel et possèdeson propre placenta.
Pour chaque chapitre
● Ouverture de chapitreDes documents variés > pour découvrir, se poser desquestions, réfléchir et identifier lesproblèmes qui seront étudiés.
● Des activités Une introduction brève, l’énoncé du problèmeétudié, quelques pistes d’exploitation des docu-ments, une explication des mots nouveaux, dessupports d’étude variés (photographies, gra-phiques, textes, schémas fonctionnels...), desactivités pratiques réalisables
> pour chercher des réponses à partir de docu-ments choisis.
● Une synthèseUn résumé des activités du chapitre, unschéma bilan, la liste des connaissancesacquises et le rappel des savoir-faire mis enœuvre au cours du chapitre
> pour récapituler le travail effectué.
Exercices Exercices
Tester ses connaissances
Appliquer des connaissances et des savoir-faire
Définitions
Donnez une définition pour chacun des mots ou expres-sions.Caractères héréditaires, programme génétique, celluleœuf, chromosomes, anomalie du caryotype.
Vrai ou Faux ?
Si l’affirmation est fausse, proposez une correction.a. Tous les caractères physiques sont des caractèreshéréditaires.b. Les chromosomes sont contenus dans le noyau de la cel-lule.c. La femme possède un chromosome de plus que l’hom-me.d. Le support du programme génétique est le noyau.e. Chaque individu possède le même nombre de chromo-somes.
Questions à réponse rapide
Répondez brièvement à chacune des questions.a. Quelles sont les différences entre un caractère propreà l’espèce et un caractère individuel ?b. Qu’est-ce que le programme génétique ?c. Quel est le support du programme génétique ?d. Combien de chromosomes possède la cellule-œuf del’espèce humaine ?e. Pourquoi les chromosomes X et Y sont-ils appeléschromosomes sexuels ?f. Qu’est-ce qu’une trisomie ?
Rédiger une phrase
Construisez une phrase correcte en utilisant les motsou les groupes de mots suivants.a. Noyau, chromosome, programme génétique, individub. Caractère héréditaire, génération, transmisc. Trisomie 21, chromosomes 21, anomalied. Caryotype, 23 paires, classement, chromosomes
4
3
2
1
Cellule et programme génétique
Cette photographie représente une cellule d’une racine d’ail,observée au microscope optique (¥ 520).
5
Rechercher des anomalies chromosomiques6
Comparaison de deux caryotypes7
1. Réalisez un croquis de cette photographie. 2. Placez correctement les légendes suivantes : Membrane plasmique ; Chromosomes ; Cytoplasme ; Noyau.Conseil : Les traits de rappel doivent être horizontaux et aboutirà ce que l’on désigne. Les légendes doivent être disposées d’unseul côté les unes en dessous des autres.
3. Parmi ces quatre légendes, une seule désigne le sup-port du programme génétique.... Laquelle ?
Ra
C
Re
Questions
1. Indiquez les anomalies repéréessur les caryotypes A et B ?2. Précisez le sexe de l’individu cor-respondant au caryotype A ? Justifiezvotre réponse. 3. Pour le caryotype B, pourquoipeut-on affirmer qu’il appartient à ungarçon ?4. Comment expliquer, malgré tout,le caractère féminin de cet individu ?
Ra
Ra
Ra
i
Questions
1. Retrouvez les caractères com-muns et les différences de ces deuxcaryotypes. 2. Le caryotype (a), correspond-il àun individu mâle ou femelle ? Justifiezvotre réponse. 3. Appliquez à ces exemples laphrase « le nombre de chromosomesest une caractéristique des espècesétudiées ».
CRa
Ra
i
Questions
a. Caryotype d’une cellule appartenant à un bœuf.
Caryotype A. Caryotype B.
b. Caryotype d’une celluleappartenant à une femme.
Chapitre 1 • Caractères de l’individu et programme génétique 2322
● Un individu atteint du « syndrome de Turner » (caryotypeA) est caractérisé par une petite taille et des organes géni-taux peu développés.
● Un individu atteint du « syndrome de Klinefelter » (caryo-type B) est de sexe masculin mais montre des caractèresféminins et est souvent stérile.
