Embedded Files
Le matériel génétique est transmis d’une génération à l’autre lors de la multiplication cellulaire et division. Au cours des cycles cellulaires les erreurs non réparées sur les séquences nucléotidiques conduisent à des mutations. Certains gènes sont à l’origine de nouveaux allèles ou parfois de cancers. Dans ces activités on se propose de découvrir comment le matériel génétique se transmet d’une cellule mère à deux cellules filles lors de la mitose dans des conditions normales sans mutations.
Objectifs :
Connaître l'évolution des chromosomes lors du cycle cellulaire et ses phases
Recenser, extraire et organiser des informations
Utiliser le microscope. Communiquer dans un langage scientifiquement approprié : écrit et graphique
Principe : Le matériel génétique est transmis d’une génération à l’autre lors de la multiplication cellulaire et division. Au cours des cycles cellulaires les erreurs non réparées sur les séquences nucléotidiques conduisent à des mutations. Certains gènes sont à l’origine de nouveaux allèles ou parfois de cancers. Dans ces activités on se propose de découvrir comment le matériel génétique se transmet d’une cellule mère à deux cellules filles lors de la mitose dans des conditions normales sans mutations.
I/ les chromosomes au cours d'un cycle cellulaire
I.1 Les organismes pluricellulaires grandissent grâce à la multiplication des cellules.
Dans la cellule en division, les chromosomes sont visibles un peu avant et pendant la formation des deux cellules filles, puis ils semblent disparaître.
Ces deux vidéos vont vous permettre de comparer le mécanisme de la mitose chez une cellule animale et une cellule végétale
1 : https://www.youtube.com/watch?v=czaO1wYLSDo ; pour la cellule animale.
2 : https://www.youtube.com/watch?v=xvOll8rRQSg ; pour la cellule végétale.
Décrire de façon globale le déplacement des chromosomes lors de la mitose, préciser quelle(s) différence(s) vous observez vous entre la cellule animale et la cellule végétale lors de cette division.
I.2 La structure des chromosomes
Le document ci-dessous vous montre la structure d’un chromosome
A l’aide de l’observation de ce schéma, retrouver la définition des mots suivants :
Chromosome double
Chromatide
Centromère
Telomère
I.3 Le cycle cellulaire
Le cycle cellulaire désigne l'ensemble de la vie d'une cellule. Ce cycle est composé de plusieurs phases :
- L'interphase (sous-divisée en 3 étapes : G1, S, G2) pendant laquelle la cellule grossit
- La mitose( M) pendant laquelle se fait la division cellulaire, donnant naissance à deux cellules filles identiques (même programme génétique= mêmes chromosomes).
A partir du tableau ci-dessous construire le graphique de l'évolution de la quantité d'ADN au cours du temps lors d'un cycle cellulaire complet.
Temps (en heures)
0
8
12
14
16
18
23
24
Quantité d'ADN (U.A.)
200
202
201
263
335
403
401
202
Placez sur le graphique fourni les phases G1, S, G2 et M ;
Regarder la vidéo suivante : https://www.youtube.com/watch?v=kgBnqgfxXlM
A l’aide de la vidéo schématisez sur le graphique réalisé les différents aspects des chromosomes au cours d'un cycle cellulaire. (= Représentez un seul chromosome et schématisez ses transformations au cours des différentes phases du cycle cellulaire : chromosome simple, double enroulé, déroulé)
II/ Les différentes étapes de la mitose
Lors de la mitose, les chromosomes dupliqués se séparent en 2 lots identiques pour donner 2 nouvelles cellules filles identiques qui possèdent la même information génétique.
La division cellulaire est une reproduction conforme qui conserve toutes les caractéristiques du caryotype (nombre et morphologie des chromosomes).
Comment s’effectue la mitose pour que l’information génétique soit parfaitement identique dans les deux cellules filles ?
II.1/ Manipulation : Observation d’une zone méristématique d’une racine d’ail
Pour qu’il y ait croissance de la racine, en plus d’une zone d’élongation des cellules il faut que les cellules se multiplient. On doit donc trouver dans la racine une zone de multiplication cellulaire par mitose. Chez les plantes une telle zone est appelée MERISTEME.
Matériel
- jeune racine d’ail
- solutions : colorant Orcéine acétique ; HCL 1 mol/l, acide acétique 40%
- lame : lamelles, scalpel, pipette
- Gants et Blouse, lunettes
Protocole
Couper un segment terminal de racine (2 cm) et le déposer sur une lame porte-objet. Si la racine parait trop épaisse on peut tenter une coupe longitudinale de celle-ci.
Remarques : Mettre deux racines par lame, faire au moins 2 lames par personne
Recouvrir l'échantillon d'acide chlorhydrique à 1 mol/L (l'HCl détruit le ciment pectique qui relie les parois cellulaires, ce qui facilitera ensuite la dissociation des cellules).
Laisser agir 2 à 3 min. (ne pas dépasser ce temps).
Enlever ensuite l'acide avec un essuie-tout utilisé comme papier buvard en ayant soin de laisser en place l'échantillon végétal.
Recouvrir l'échantillon d'une solution d'orcéine acétique et laisser agir pendant 15 min. (l'orcéine colore principalement l’ADN et facilite donc leur repérage de l’état condensé de l’ADN).
Eliminer le colorant avec un essuie-tout en faisant attention de ne pas entraîner l'échantillon.
Recouvrir d'une goutte d'acide acétique à 45 % et poser une lamelle couvre objet.
Appuyer doucement sur la lamelle (sans tourner) pour aplatir l'échantillon ce qui entraîne la dissociation des cellules.
Observer au microscope en commençant par le faible grossissement et repérer la zone méristématique (voir l’aide document 2)
Faire la mise au point sur des cellules en mitose.
Réalisez une observation de la préparation microscopique de racine d'aïl et retrouvez les différentes étapes de mitose visibles sur le document ci-dessous.
Appelez le professeur pour montrer une cellule où les chromosomes sont disposés au milieu comme dans la photo et une cellule où ils sont disposés comme dans la photo d.
II.2 Les tapes de la mitose
Etablissez une chronologie des différentes phases visibles sur les photos ci-dessus. (Vérifiez à l'aide la vidéo la chronologie établie)
Schématiser dans une cellule ou 2n = 4 chromosomes, les différentes étapes de la mitose en utilisant la représentation de départ suivante. Légendez votre schéma.
Objectifs :
Objectifs :
- Connaître l'évolution des chromosomes lors du cycle cellulaire et ses phases
- Recenser, extraire et organiser des informations
- Utiliser le microscope. Communiquer dans un langage scientifiquement approprié : écrit et graphique
Google Sites
Report abuse