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PARTIE 1 LE VIVANT ET SON ÉVOLUTION
CHAPITRE 2 TRANSMISSION DU PROGRAMME GÉNÉTIQUE
I) LA STABILITÉ GÉNÉTIQUE DES INDIVIDUS : LA TRANSMISSION DE L'INFORMATION GÉNÉTIQUE AUX NOUVELLES CELLULES DU CORPS PAR DIVISION CELLULAIRE ÉQUATIONNELLE
Extrait "Au coeur de la vie, la cellule" Coll. Explora Cité des Sciences et de l Industrie
Chez les êtres pluricellulaires, la cellule-œuf engendre par divisions cellulaires successives un organisme formé de milliers de millions puis de milliards de cellules. On estime qu'un homme en contient plus de 100 000 miliards !
Chez l'adulte, la mitose assure le remplacement des cellules mortes : à chaque minute de la vie d'un homme un million de cellules de l'intestin grêle est renouvelé... et comme une cellule intestinale vit en moyenne trois à cinq jours, nous "changeons" d'intestin tous les quatre jours environ.
En revanche les cellules de notre système nerveux, les neurones peuvent vivre quatre-vingts ans ou plus... fort heureusement d'ailleurs, car chez l'adulte dont le cerveau comporte quelques dizaines de milliards de neurones qui ont été fabriqués à une certaine période de la vie embryonnaire au rythme époustouflant de trente millions par jour , 100 000 à 300 000 neurones meurent chaque jour et aucun n'est remplacé!
À chaque division cellulaire, une cellule mère donne naissance à deux cellules filles qui non seulement sont identiques entre elles, mais également identiques à la cellule mère.
Les cellules qui composent l'individu contiennent toutes la même information génétique que la cellule mère dont elles sont issues. Ces informations sont transmises de la cellule mère (œuf) aux cellules filles lors de la division cellulaire…
Activité 1 LE PARTAGE DES CHROMOSOMES : les étapes de la division cellulaire par l'observation
La mitose est une division cellulaire qui permet de conserver l'information génétique.
L'observation d'une zone en croissance (racine) permet de mettre en évidence les étapes de cette division.
Objectif méthode 1 : Suivre un protocole
Raisonner, Manipuler
Problématique : Identifier des figures de mitose visibles dans l'observation microscopique
Matériel : Microscope, lame du commerce
I – Partie pratique
Choix du grossissement et mise au point.
X100 pour la photo ci-dessous :
Remarque : Une cellule en interphase se reconnaît à son noyau qui renferme de la chromatine (= matériel génétique décondensé) alors qu’une cellule en mitose se reconnaît à ses chromosomes (= matériel génétique condensé en filaments).
II – Observation des phases de la mitose
A) Repérer puis dessiner
une cellule en interphase (1)
quelques cellules en mitose avec notamment =
une cellule avec des chromosomes alignés à l'équateur (2)
une cellule avec des chromosomes qui se séparent en 2 lots (3)
la formation d'une nouvelle cellule à partir de ces 2 lots (4)
Correction :
B) sur le document ci-dessous (le grossissement est obtenu par un microscope électronique, les illustrations sont plus précises), identifier (= nommer) les différentes phases de la mitose.
Activité 2 LE PARTAGE DES CHROMOSOMES : les étapes de la division cellulaire par le suivi de la quantité de matériel chromosomique
Objectif méthode : S’informer (récupérer des données)
Raisonner, construire un graphique.
Problématique : Comment évolue la quantité d'ADN au cours de la division cellulaire?
Correction :
Voici les travaux de vos camarades : ils sont parfaits hormis quelques détails à corriger ... à vous d'agir.
Les étapes de la division cellulaire :
A : interphase : ADN décondensé à 2n et deux chromatides par chromosomes
La mitose se décompose en 4 phases :
B - C - D : La prophase condensation des chromosomes à deux chromatides et disparition de l'enveloppe nucléaire
E : La métaphase : condensation maximale des chromosomes et alignement des chromosomes le long du plan équatorial de la cellule.
F : L'anaphase : clivage des centromères puis des fuseaux mitotiques accrochent les centromères et tirent vers les pôles opposés les chromatides séparées.
G et H : Télophase : regroupement des chromosomes aux deux pôles et décondensation des chromosomes à une chromatide.
I : A la fin de la mitose, la cytodiérèse : la cellule se clive en deux cellules filles contenant chacune le même nombre de chromosomes 2n décondensés mais à une chromatide, reconstitution d'une enveloppe nucléaire dans chaque cellule.
Activité 3 LE PARTAGE DES CHROMOSOMES : les étapes de la division cellulaire par la manipulation
Objectif méthode 1 : Suivre un protocole
Raisonner, Manipuler
Problématique : Comment se partagent les chromosomes au cours de la division cellulaire ?
Voici le résultat d'un groupe, trouver à quelle étape correspondent les chiffres 1,2,3 et 4&4'
Activité 4 LE PARTAGE DES CHROMOSOMES : la synthèse par la réalisation du cycle cellulaire
Objectif méthode : Réaliser un schéma et utiliser le langage scientifique
Problématique : Comment la totalité des informations génétiques est-elle transmise d'une génération cellulaire à la suivante ?
Construire la réponse sous la forme d'un texte illustré d'un schéma.
Correction :
BILAN
Le partage des chromosomes suit un cycle, ce cycle est divisé en deux phases :
- l’interphase - la phase la plus longue - qui correspond à la zone G1/S/G2 : il y a doublement de la quantité de matériel génétique (par la réplication), l'ADN y est sous forme décondensée (= la chromatine qui est contenue dans le noyau)
- la mitose qui correspond à la zone M : il y a partage du matériel génétique (la mitose est subdivisée en 4 phases = prophase, métaphase, anaphase et télophase), le noyau cellulaire se disloque progressivement dans la cellule mère (il se reconstruira dans chacune des deux cellules filles), l'ADN est sous forme condensée : les chromosomes qui ne sont donc visibles qu'environ 10 % du temps de la vie de la cellule)
La mitose est une division conforme, les cellules filles ont conservé le même nombre de chromosomes et la même information génétique que la cellule mère dont elles sont issues. On parle de division équationnelle.
Au cours de ces divisions, la quantité de matériel génétique dans la cellule varie entre Q et 2Q
Pour conclure :
l'étape 6 se poursuit avec l'étape ??
Activité 5 LE CANCER : UN DÉRÈGLEMENT DU CYCLE CELLULAIRE
Objectif méthode : utiliser le langage scientifique
Problématique : comment expliquer l’amas de cellules d’une tumeur ?
POUR ALLER PLUS LOIN :
ii) La stabilité génétique de L'ESPÈCE : la transmission de l'INFORMATION GÉNÉTIQUE AUX NOUVELLES GÉNÉRATIONS
ii) La stabilité génétique de L'ESPÈCE : la transmission de l'INFORMATION GÉNÉTIQUE AUX NOUVELLES GÉNÉRATIONS
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