I/ L’unité et la diversité des individus
Problème 1 : Qu’est-ce qui caractérise les individus de l’espèce humaine ?
Chaque individu d’une espèce possède un ensemble de caractères qui définissent son phénotype :
- Des caractères partagés qui se retrouvent chez tous individus d’une même espèce. Ils permettent de savoir à quelle espèce appartient un individu.
- Des caractères individuels qui varient entre les individus d’une même espèce. Ils permettent de différencier les individus d’une même espèce entre eux.
Quels caractères du phénotype peuvent être transmis à ses enfants ?
Un caractère innée est présent dès la naissance de l’individu. Il est héréditaire, c’est-à-dire qu’il peut être transmis de génération en génération.
Un caractère acquis n’est pas héréditaire, il apparait au cours de la vie d’un individu en fonction des conditions de vie de l’environnement
II. La localisation du programme héréditaire
Problème : Où est localisée l’information qui permet la mise en place du phénotype dans l’organisme ?
Les informations permettant la mise en place des caractères héréditaires sont contenues dans les cellules. La transmission de ces informations à la descendance à lieu pendant la reproduction sexuées par l’intermédiaire des cellules reproductrices mâle et femelle.
A l’intérieur des cellules, l’information permettant la mise en place des caractères héréditaires est situées dans le noyau.
Mais sous quelle forme se présente l'information génétique dans le noyau ?
Observation microscopique d'une cellule animale au microscope
On retient que le support de l'information génétique se présente sous la forme de bâtonnets visibles (uniquement) lors de la division cellulaire. Ces bâtonnets sont appelés des chromosomes, ils sont constitués de filaments d'ADN enroulés.
TP extraction et localisation du support de l'information génétique
Chaque chromosome est formé par un long filament appelée ADN. Dans une cellule en division, cet filament est compacté comme une « pelote de laine » et forme un bâtonnet visible au microscope. Dans une cellule qui ne se divise pas, ce filament se déroule et devient invisible au microscope
III/ L’étude des chromosomes :
Problème 3 : Quelles sont les caractéristiques des chromosomes humains ?
Document d’appel : Les chromosomes, des structures visibles dans les cellules qui se divisent. Le noyau des cellules contient une substance noire au microscope électronique qui prend une forme de bâtonnet lorsque la cellule commence à se diviser. Ces bâtonnets sont disposés aléatoirement dans le noyau.
Le caryotype est un arrangement artificiel de l’ensemble des chromosomes. Il est caractéristique de l’espèce. Le caryotype de l’espèce humaine est composé de 46 chromosomes répartis en 23 paires de chromosomes identiques.
• homme : 44 chromosomes + XY
• femme : 44 chromosomes + XX
Chaque paire de chromosome permet la mise en place de certains caractères héréditaires. Par exemple, la paire de chromosomes sexuels est responsable de l’apparition des caractères sexuels.
VOCABULAIRE
Caractère spécifique: Caractère commun à tous les individus d’une même espèce.
Caractères acquis : caractère qui apparait au cours de la vie d'un individu.
Phénotype : ensemble des caractères observables chez un individu (héréditaire ou acquis).
Caractère héréditaire : caractère transmissible de génération en génération, mais qui n’apparaît pas forcément à toutes les générations.
Chromosome : bâtonnet (parfois en forme de X) observé après coloration dans le noyau des
cellules et support de l’information génétique.
Caryotype: présentation ordonnée de l'ensemble des chromosomes d'une cellule. Il est spécifique d'une espèce donnée
IV-L’information portée par les chromosomes .
Problème 4 : Comment s’organisent les informations portées par les chromosomes ?
A-Les gènes
J’observe que l’individu atteint de myopathie a un caryotype identique à celui d’un individu non atteint de myopathie. La myopathie n’est donc pas provoqué par une anomalie du caryotype
Un gène est une portion de chromosome qui permet la mise en place d’un caractère innée. Chaque chromosome possède plusieurs milliers de gènes. Chez les êtres-humains, les chromosomes étant présent en deux exemplaires identiques, chaque gène existe également en deux exemplaires qui occupent la même position dans le chromosomes
B-Les allèles .
Les gènes des chromosomes possèdent plusieurs versions appelées allèles. Le génotype correspondent à l’ensemble des gènes et allèles d’un individu. C’est l’expression du génotype qui permet la mise en place du phénotype d’un individu. L’expression d’un allèle peut être empêchée par la présence d’un autre allèle. On parle d’allèle récessif et dominant.
Génotype : ensemble des gènes d’un individu.
Gène : portion d’une molécule d’ADN permettant l’expression d’un caractère héréditaire.
Allèle : version d’un gène permettant l’expression d’une version différente d’un même caractère.