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Travaux pratiques de biologie

Biologie, DF

3me

table des matires

1 Observation de cellules et de tissus

2Les variations cycliques de lovaire et de lutrus7

3cycles sexuels chez la femme11

4Lappareil reproducteur masculin12

5Systme procrateur et dmographie15

6Loi fdrale sur la procration mdicalement assiste (LPMA)17

7Loi fdrale relative la recherche sur les cellules souches embryonnaires (LCRCS)19

8La mitose20

9La mitose (bis)24

10La mose25

11La mose (bis)29

12Gntique I (mono hybridisme)30

13Gntique II (hrdit lie au sexe)33

14Etude de Sordaria macrospora35

15Etude de la double hlice dADN41

16Localisation et extraction de lADN doignon44

17Ralisation dun caryotype46

18Maladies gntiques52

19Enzymologie54

20Slection naturelle58

21Transcription/traduction62

1 Observation de cellules et de tissus1.1 Objectifs

Par une tude comparative de diffrentes photographies, llve peut construire et affiner les notions de cellules et de tissus (si le temps mis disposition est suffisant, on parlera aussi des chromosomes, ne pas oublier quils feront ltude dans des TP ultrieurs). Il sinitiera aussi au dessin dobservation.

1.2 Matriel

Photographies de cellules, tissus et chromosomes

Papier

Crayon papier

Gomme

1.3 Droulement1.3.1 Cellules

Pour chacune des photographies distribues, procdez suivant les points suivants:

a. imaginez que ce que vous voyez est sous votre microscope et redessinez le tout sur votre feuille (en notant pour chaque photo lagrandissement, les lments de la cellule que vous pouvez dterminer).

Rappel: les dessins se font toujours au crayon en papier, les lgendes se mettent du mme ct, soin et prcision

b. comparez les tailles des diffrentes cellules et faites un classement de la plus petite la plus grande.

c. cellules sanguines:

pourquoi dans la photographie des cellules sanguines ne voit-on pas de noyaux dans les petites cellules?

quelle est cette immense cellule bien colore au centre?

que sont ces petits points rostres?

d. cellules nerveuses de la moelle pinire:

pourquoi ne voit-on pas de noyaux dans toutes les cellules colores?

pourquoi ne voit-on pas tous les prolongements cytoplasmiques dune cellule nerveuse classique?

La cellule est une entit microscopique comportant un noyau entour dune quantit plus ou moins abondante de cytoplasme et dlimite par une membrane. La cellule est llment constitutif fondamental de tous les tres vivants.

1.3.2 Tissus

Pour chacune des photographies distribues, procdez suivant les points suivants:

a. imaginez que ce que vous voyez est sous votre microscope et redessinez le tout sur votre feuille (en notant pour chaque photo lagrandissement, les lments de chacun des tissus que vous pouvez dterminer).

Rappel: les dessins se font toujours au crayon en papier, les lgendes se mettent du mme ct, soin et prcision

b. la muqueuse:

comment appelle-t-on la partie superficielle des muqueuses et donnez un autre exemple de partie superficielle.

que scrtent les cellules de la muqueuse et donnez au moins deux exemples de scrtion que vous connaissez.

c. le corps jaune:

o se trouve-t-il?

quel est son rle?

votre avis, que sont ces petits point rougetres que lon voit apparatre entre les cellules?

d. le cartilage:

quelle catgorie de tissu appartient-il?

ces cellules semblent beaucoup moins serres que dans les autres photographies: pourquoi?

Le tissu est un ensemble de cellules ayant la mme structure et jouant les mmes fonctions dans lorganisme.

2 Les variations cycliques de lovaire et de lutrus2.1 Objectifs

Chercher identifier et caractriser les diffrentes phases des structures ovarienne et utrine.

Rappel des diffrentes notions concernant les cycles ovariens et utrins.

2.2 Matriel

Prparations microscopiques de coupes d'ovaires de Mammifre(chatte) et d'utrus humains

Documentation relative la structure de l'ovaire et de l'utrus

2.3 Droulement

1.Observer au microscope la coupe d'ovaire (au plus faible grossissement).

a. rechercher ensuite un follicule le plus proche possible de sa maturit.

b. au plus fort grossissement reprsenter par un dessin la structure observe (un secteur du follicule comprenant l'ovocyte I, l'antrum, la granulosa et les deux thques).

c. lgender votre dessin l'aide de la documentation mise disposition.

d. expliquer brivement le devenir de ce follicule jusqu' la fin du cycle.

e. rechercher sur la mme lame les autres stades de ce follicule.

f. donner le nom de tous les follicules aux divers stades de maturation et expliquer les changements de structure que l'on observe entre ces diffrents stades.

2.Questions concernant le cycle ovarien et la structure de l'ovaire :

a. quelles sont les deux hormones scrtes par l'ovaire ?

b. donnez les rles de ces deux hormones.

c. quelles sont les structures exactes de l'ovaire qui scrtent ces hormones ?

d. que se passe-t-il au moment de l'ovulation ?

e.comment s'appelle la phase qui suit l'ovulation ? Expliquer d'o vient ce nom.

3. Observer la coupe de l'utrus humain.

a. quelle phase appartient cette coupe (phase pr - ovulatoire ou post -ovulatoire)?Justifier votre rponse en vous aidant des documents annexes.

3 cycles sexuels chez la femme3.1 Objectifs

Liaison Internet avec:

http://www.ac-amiens.fr/pedagogie/svt/info/logiciels/cycles/anim_decomp/index.html

3.2 Matriel

Ordinateurs

Liaison Internet

3.3 Droulement

Rpondre aux questions suivantes (chaque question pourra tre par exemple prsente par des lves la classe):

a.quentend-on par cycle menstruel. Dcris chronologiquement les diffrentes tapes qui le caractrisent.

b.au moment de lovulation, comment lovocyte sort de lovaire?

c.quest-ce que le corps jaune? ( quel stade se dveloppe-t-il, quelle est son origine, comment volue-t-il et enfin quel est son rle)

d.quels rles jouent les oestrognes et la progestrone dans le cycle utrin?

e.quel facteur induit un pic de LH et quelle en est la consquence?

4 Lappareil reproducteur masculin4.1 Objectifs

Observation de la spermatogense et rappel des diffrentes fonctions du testicule et de lpididyme.

4.2 Matriel et ractifs

Microscope

Coupes de testicule et dpididyme humains

4.3 Droulement

1.Observer au microscope la coupe dun testicule. Au plus fort grossissement et laide des schmas distribus, dessiner et lgender trois tubules sminifres et une cellule interstitielle. Ne dtailler quun secteur du tubule. Retrouver les diffrents stades dvolution des gamtes mles.

a. dans quel sens la spermatogense se produit-elle ?

b. combien de temps ncessite-t-elle?

c. combien de spermatozodes sont-ils issus dune spermatogonie?

d. quelle diffrence importante y a-t-il entre les deux (spermatozode et spermatogonie)?

e. quel est le rle des cellules interstitielles?

f. existe-t-il dautres glandes produisant cette hormone?

2.Observer au microscope la coupe dun pididyme. Au plus fort grossissement,dessiner et lgender cette coupe.

a. quelle est la longueur du canal pididymaire droul?

b. combien de temps les spermatozodes y sjournent-ils?

c. quelles sont les fonctions de lpididyme?

5 Systme procrateur et dmographie5.1 Objectifs

Mettre en vidence les relations entre les indicateurs dmographiques et les indicateurs sociaux lexemple de diffrents pays (Afghanistan, Chine, Emirats arabes unis, Inde, Irak, Thalande, Brsil, Colombie, Cuba, Honduras, Costa Rica, Mexique, Etats-Unis, Allemagne, France, Italie, Suisse, Egypte, Gabon, Nigria, Rwanda, Zare).

Mettre en vidence les diffrentes dimensions de la question dmographique, quelles soient de nature politique, conomique, sociale, culturelle ou environnementale au travers de lexemple de lInde.

5.2 Matriel

Statistiques du FNUAP (Etat de la population mondiale, indicateurs dmographiques et indicateurs sociaux)

Feuilles quadrilles

Cassette-vido Something like a war (le contrle dmographique en Inde)

5.3 Droulement

Les lves reoivent des statistiques sur les indicateurs dmographiques et les indicateurs sociaux. A lexemple des pays mentionns, les lves tablissent diffrentes courbes de relations avec en ordonne et en abscisse respectivement la mortalit infantile et le taux dalphabtisation dans un premier cas, le taux de fcondit et le PNB/habitant dans un deuxime cas, le pourcentage dutilisation de planification familiale et le taux de fcondit dans un troisime cas.

Les lves interprtent les rsultats sur la base des courbes obtenues.

Lors dune sance suivante, ils prennent des notes en visionnant le reportage et en tant attentifs aux questions suivantes:

pourquoi les familles ont-elles beaucoup denfants? Pour des raisons conomiques, politiques, sociales, culturelles, environnementales?

les enfants sont la richesse des nations: cette apprciation des pays du Sud lors de la Confrence mondiale sur la dmographie Belgrade est-elle valable pour lInde?

quelles sont les moyens disposition des familles pour contrler les naissances? Ces moyens correspondent-ils leurs attentes?

6 Loi fdrale sur la procration mdicalement assiste (LPMA)6.1 Lis la loi.6.2 Rponds aux questions ci-dessous en prcisant l'article qui t'a donn la rponse.

a. quelle est la diffrence entre un ovule imprgn et un embryon?

b. combien d'embryons sont implants dans le corps de la femme lors d'une PMA?

c. qu'a-t-on le droit de congeler?

d. peut-on choisir le sexe de l'enfant lors d'une PMA?

e. sur quel critre se base la slection des spermatozodes d'un donneur en vue d'une PMA pour un couple strile?

f. combien rapporte un donneur son don de sperme?

g. que se passe-t-il lorsque le dlai de conservation des gamtes est pass?

h. a-t-on le droit de congeler des embryons?

i. pendant combien de temps les gamtes d'une personne peuvent tre conservs dans l'azote liquide?

j. qui peut recourir un don de sperme?

k. est-ce que l'enfant n d'une PMA l'aide d'un don de sperme d'un donneur peut-il connatre l'identit de son pre biologique?

l. pourquoi est-il interdit au cours d'un cycle d'utiliser le sperme de plusieurs donneurs?

m. un donneur peut tre le parent biologique de combien d'enfants?

n. une mre peut-elle choisir le nombre d'enfants qu'elle dsire garder aprs une PMA?

o. quand est entre en vigueur la LPMA?

6.3 Complte le tableau des pratiques lgales et illgales selon la LPMA.

7 Loi fdrale relative la recherche sur les cellules souches embryonnaires (LCRCS)7.1 Lis la loi.7.2 Rponds aux questions ci-dessous en prcisant l'article qui t'a donn la rponse.

a. quelle est la diffrence entre un embryon et un embryon surnumraire?

b. quest-ce quune cellule souche embryonnaire? un clone, un parthnote?

c. partir de combien de jours ne peut-on plus produire de cellules souches?

d. peut-on exporter des embryons surnumraires? faire des clones humains?

e. le couple qui a donn naissance lembryon surnumraire est-il concern par lutilisation de cet embryon pour la production de cellules souches?

f. si un couple dcide de ne plus autoriser la production de cellules souches partir de son embryon, doit-il justifier cette dcision?

g. quelles sont les conditions que le laboratoire de recherche doit remplir pour pouvoir produire des cellules souches?et pour pouvoir les utiliser des fins de recherche?

h. que se passe-t-il si quiconque a utilis des cellules souches embryonnaires pour la production dun clone, les a vendues ou a travaill sur des cellules dun embryon plus vieux que 7 jours de dveloppement?

En votation populaire cette loi a pass avec 66.4 % de oui le 28.11.2004

8 La mitose8.1 Objectifs

Interprter et comprendre le droulement de la mitose et comprendre simultanment les vnements subis par le noyau cellulaire et les chromosomes tout au long de cette division cellulaire.

8.2 Matriel

Microphotographies de cellules en division (cellules souches de la moelle osseuse et cellules de racine de jacinthe)

Cartes reprsentant des schmas de la mitose

Documents reprsentant le droulement d'une mitose

8.3 Droulement

1. Le droulement d'une mitose.

a. distribuer les 2 lots de 6 microphotographies retraant le droulement d'une mitose (cellule souche de la moelle osseuse, cellules de racine de jacinthe).

b. classer ces diffrentes vues selon un ordre logique et justifier le classement.

c. effectuer le parallle entre la division d'une cellule vgtale et celle d'une cellule animale. Pour cela associer les vues des deux mitoses et justifier le choix.

d. raliser un dessin d'observation de la mtaphase de la cellule animale en y mettant les lgendes.

2. Interprter et comprendre la mitose.

a. distribuer les 8 cartes reprsentant les schmas d'une mitose.

b. mettre en regard les 12 microphotographies de mitose (moelle osseuse et racine de jacinthe) avec 6 schmas parmi les 8 proposs, de manire associer la vue relle avec le schma correspondant.c. donner vos rsultats sous forme d'un tableau.

d. dcrire le devenir des chromosomes entre le dbut et la fin de la division cellulaire (schma W au schma Z).

e. colorier individuellement les chromosomes du document remis en annexe et expliquer l'aide de ce document comment les cellules-filles peuvent dtenir les mmes informations gntiques que la cellule-mre dont elles sont issues.

f. comment s'appelle la phase qui doit intervenir avant tout cycle mitotique ?

g. expliquer ce qui doit se passer durant cette phase.

9 La mitose (bis)9.1 Objectifs

Grce un logiciel, interprter et comprendre le droulement de la mitose et comprendre simultanment les vnements subis par le noyau cellulaire et les chromosomes tout au long de cette division cellulaire.

9.2 Matriel

Ordinateur

Logiciel Pierron mitose/mose

Documents

9.3 Droulement

Avec documents remis en annexe et cours.

9.3.1 Choisir mitose dans menu

Le premier dessin nous indique quel va tre le nombre de chromosomes observs et comment ils vont tre numrots.

Choisir dabord mitose dans un ordre chronologique et rpondre:

comment voit-on quune cellule est en division?

comment reconnat-on la fin de la prophase, la mtaphase, lanaphase?

dessinez une paire de chromosomes chaque tape de la mitose

nature du fuseau mitotique

quest-ce que laster?

Choisir mitose dans un ordre alatoire et essayer de rpondre sans faute aux questions

9.4 Choisir chromosomes

Choisir dabord chromosome mitotique et rpondre aux questions en vous aidant de votre livre de la documentation.

Choisir chromosomes dune cellule et rpondre aux diffrentes questions.

10 La mose10.1 Objectifs

Observer attentivement au microscope une prparation fixe et colore de coupe transversale danthre (organe reproducteur mle des plantes fleur) pour y reprer les diffrents stades de la miose.

10.2 Matriel

Coupes colores danthre de lis

Microscope

Papier

Crayon

10.3 Droulement

a. rappel de la dfinition et des consquences de la mose .

b. faire quatre dessins dobservation de quatre stades observables sur votre prparation.

c. justifier par quelques lignes dexplication les noms des stades dessins; pour chacun des stades dessinez schmatiquement laspect dune paire de chromosomes homologues

10.4 Annexe: exercices relatifs la mitose et la mose

Pour les vnements suivants indiquez sils se font pendant a) la mitose b) la premire division motique c) la deuxime division motique

les chromosomes 2 chromatides se rendent aux ples

les chromosomes se condensent et se racourcissent

les centromres se divisent

les chromatides simples se rendent aux ples

des cellules haplodes sont formes

lenjambement (crossing-over) a lieu

des cellules identiques la mre sont produites

Pour les prochaines questions dterminez si les noncs sont vrais ou faux

si une cellules la prophase de mitose a 20 centromres elle a 20 chromosomes

la duplication de la matire gntique se fait lors de la prophase

les centromres ne se divisent pas lors de la mose I

une cellule la prophase I de la mose a la moiti du nombre de chromosomes quune cellule la prophase II

11 La mose (bis)11.1 Objectifs

Grce un logiciel, interprter et comprendre le droulement de la mose et comprendre simultanment les vnements subis par le noyau cellulaire et les chromosomes tout au long de cette division cellulaire.

11.2 Matriel

Ordinateur

Logiciel Pierron mitose/mose

Documents

11.3 Droulement11.3.1 Choisir mose dans menu

Le premier dessin nous indique quel va tre le nombre de chromosomes observs et comment ils vont tre numrots.

Choisir dabord mose dans un ordre chronologique et parcourir le programme propos.

Choisir mose dans un ordre alatoire et essayer de rpondre sans faute aux questions

A la fin de cet exercice, vous devez tre capable de discerner les diffrentes phases de la mose et de bien comprendre ce quest la recombinaison gntique.

11.4 Choisir brassages

Choisir dabord diffrents brassages et rpondre aux questions en vous aidant de votre livre de la documentation.

Choisir consquences gntiques et rpondre aux diffrentes questions.

11.5 Choisir comparaison

Distribution des chromosomes.

Divisions et cycles cellulaires.

12 Gntique I (mono hybridisme)12.1 Objectifs

Une mutation gnique est une modification de la squence dADN qui constitue un gne. La forme mute donne naissance un caractre diffrent du caractre originel dit *sauvage*. Ainsi, une mutation portant sur lun des gnes qui gouvernent la formation de laile chez la drosophile se traduira par le caractre vestigial (petites ailes, vestiges de..). Les deux formes du gne constituent deux allles. Pour le caractre considr, on symbolise traditionnellement lallle mutant par vg et lallle sauvage par vg+.

Grce lobservation sous la loupe de mouches fixes dans de la rsine, on peut tudier la transmission des allles, leur disjonction lors de la mose, leur rarrangement lors de la fcondation et finalement la rpartition statistique des caractres tudis.

12.2 Matriel

Diffrentes plaques de rsine (avec drosophiles fixes; gnration P, F1 et F2)

Loupe

12.3 Droulement

1.Observer les plaques P, F1 et F2. Une seule plaque P, certains lves commenceront par les F1 ou F2.

P (les souches parentales sont pures)

quel est le phnotype des P1 (premire ligne), le gnotype?

quel est le phnotype des P2 (deuxime ligne), le gnotype?

faites une dessin des chromosomes de ces mouches.

F1 (P1P2)

quel est le phnotype des F1, le gnotype?

faites une dessin des chromosomes de ces mouches.

quel est le pourcentage de rpartition des gnotypes,des phnotypes?

F2 (F1F2)

quel est le phnotype des F2, le gnotype?

faites une dessin des chromosomes de ces mouches.

quel est le pourcentage de rpartition des gnotypes,des phnotypes?

2. Complter le graphique donn en annexe

Apprenez reprer les diffrents organes et distinguer les mles des femelles

Organes sexuels : avec la forme de l'abdomen, c'est le dtail qui permet de les distinguer le plus facilement. Placer la mouche sur le dos : le pnis ( l'extrmit de l'abdomen) est trs color (rouge brun brun fonc) alors que la plaque vaginale ne l'est pas. C'est inmanquable

Diffrence de taille : les femelles sont plus grandes que les mles.

Diffrence dans la forme et la couleur de l'abdomen. Vu dorsalement, l'abdomen de la femelle est de forme pointue, avec des segments terminaux gris assez clair. L'abdomen du mle, plus arrondi, a des segments terminaux gris trs fonc.

Prsence de " peignes sexuels " chez le mle seulement. Il s'agit d'une touffe de poils noirs, au niveau mtatarse - 1er article du tarse de la paire de pattes antrieures. Ce critre est particulirement utile chaque fois que la diffrence de coloration ou de forme de l'abdomen entre mles et femelles n'est pas clairement perceptible (individus peine clos, mutants de coloration du corps, mutants plus ou moins dforms.)

13 Gntique II (hrdit lie au sexe)13.1 Objectifs

La mutation tudie *white* se traduit par labsence de pigmentation de lil. Le gne concern a son locus (= le lieu, lendroit o il se trouve) sur le chromosome sexuel X. Le couple dallles considr est le suivant: allle sauvage *w+* qui induit le caractre il rouge et lallle *w* qui donne le caractre il blanc.

On procde deux types de croisement:

- croisement 1 (F1a): femelle sauvage et mle white

- croisement 2 (F1 b): femelle white et mle sauvage

Grce lobservation sous la loupe de mouches fixes dans de la rsine, on peut tudier la transmission des allles, leur disjonction lors de la mose, leur rarrangement lors de la fcondation et finalement la rpartition statistique des caractres tudis.

Ne pas oublier que chez la drosophile la femelle est XX et le mle XY. Le chromosome Y nest pas homologue au chromosome X, il ne porte pas les mmes loci (= pas les mmes gnes que sur X).

13.2 Matriel

Diffrentes plaques de rsine (avec drosophiles fixes; gnration P, F1a et F1b)

Loupe

13.3 Droulement

1.Observer les plaques P, F1a et F1b. Une seule plaque P, certains lves commenceront par les F1a ou F1b.

P (les souches parentales sont pures)

quel est le phnotype des P1 (premire ligne), le gnotype?

quel est le phnotype des P2 (deuxime ligne), le gnotype?

faites une dessin des chromosomes de ces mouches.

F1a (P1P2)

quel est le phnotype des F1a, le gnotype?

faites une dessin des chromosomes de ces mouches.

quel est le pourcentage de rpartition des gnotypes,des phnotypes?

F1b (P2P1)

quel est le phnotype des F2, le gnotype?

faites une dessin des chromosomes de ces mouches.

quel est le pourcentage de rpartition des gnotypes,des phnotypes?

2. Complter le graphique donn en annexe

14 Etude de Sordaria macrospora14.1 Objectifs

Ce travail pratique a diffrents objectifs:

tude dun cycle de dveloppement, reproduction dun Ascomycte

tude des consquences des enjambements lors de la mose

Sordaria macrospora est un champignon ascomycte. Le myclium de ce champignon est haplode. Les filaments mycliens issus de la germination des spores sont constitus de fils de cellules dont le noyau comporte n chromosomes.

Dans certaines conditions, 2 filaments mycliens peuvent fusionner pour former une cellule 2 noyaux haplodes. Cette cellule se divise par mitoses successives et est lorigine dun organe en forme de coupe, le prithce.

Dans certaines cellules du prithce, les 2 noyaux fusionnent ce qui correspond une fcondation. Cette fusion aboutit la formation dune cellule diplode que lon peut assimiler une cellule uf.

Sitt forme, cette cellule subit une miose lorigine de 4 cellules haplodes. Chacune de ces cellules se divise ensuite par mitose. Les 8 cellules sont des spores nommes aussi ascospores. Elles sont contenues dans une paroi commune: lensemble constitue un asque.

Nous avons disposition diffrents souches de ce champignon: une souche sauvage (spores noires) et deux souches mutantes (spores jaunes et blanches). Le croisement de 2 souches nous permet dobserver et danalyser les produits de la mose par simple observation au microscope dasques contenant les ttrades de spores.

En annexe vous trouverez des documents sur le cycle de dveloppement de ce champignon et sur les diffrents produits possibles de la mose.

14.2 Matriel

8 botes A (croisement souche sauvage et souche jaune)

2 botes B ( sauvage et blanche)

1 bote C (autofructation de la souche sauvage)

1 bote D (autofructation de la souche jaune)

Les botes sont gardes une temprature denviron 20o C et, si possible, dans une atmosphre un peu humide. Les botes doivent tre conserves ainsi jusqu lapparition des premires fructifications.

14.3 Droulement

1.Diapositives sur Sordaria

schma du cycle

3 botes de croisement ges de 1, 3 et 7 jours, couvercle avec projection de spores de la bote de 7 jours

myclium, prithce diffrents stades; un prithce clat laisse chapper des asques

myclium

fcondation et formation du prithce

formation des asques et prophase de premire division de mose

de la mose la sporulation

mtaphase de premire division mitoique

anaphase de premire division

anaphase de deuxime division

spore

bouquet dasques issu dun croisement sauvage et jaunes, montrant les 6 types dasques attendus

schma explicatif des 6 types

asque dune espce avec 8 spores non ordonnes issues dun croisement entre deux souches diffrentes par la taille des spores, la couleur et la rpartition des pigments sur la spore

2.Observation des asques

a. prlever des prithces la pince ( extrmits fines, type Brucelles) sous une loupe binoculaire (ou, dfaut, l'il nu) et les dposer sur une lame dans une goutte d'eau.

b. faire sortir les bouquets d'asques en faisant clater les prithces avant de poser une lamelle sur la goutte d'eau. Les bouquets d'asques se voient alors parfaitement la loupe binoculaire.

c. craser dlicatement (tapoter au centre de la lamelle avec l'ongle) les bouquets afin de conserver le maximum d'asques intacts.

d. observer les bouquets sous microscope faible grossissement (objectifs entre 4x et 40x) ou, dfaut, la loupe binoculaire. Les dessiner avec commentaires.

14.4 Annexe

Ascomycte

caractrise un champignon produisant des spores contenues dans des asques.

Ascospore

spore haplode contenue dans un asque, provenant dune miose suivie dune mitose dune cellule uf. Caractristique des champignons ascomyctes.

Asque

structure microscopique en forme de massue, contenant 8 spores. Les asques sont regroups dans des prithces.

Myclium

ensemble de filaments microscopiques de champignons, constitus de files de cellules.

Prithce

organe issu de la rencontre de 2 filaments mycliens et contenant des asques dans lesquels se forment des spores conforme conforme.

Spore

cellule rsistant aux conditions dfavorables et assurant la dissmination de lespce. Les spores sont de trs petite taille et produites par certains organismes: champignons, mousses, fougresEn germant, une spore est lorigine dun nouvel organisme.

Figure 1: cycle de dveloppement de Sordaria.

Figure 2: diffrentes catgories dasques.

Figure 3: recombinaisons possibles suite des enjambements lors de la mose.

15 Etude de la double hlice dADN15.1 Objectifs

Construction et visualisation dune molcule dADN.

15.2 Matriel

Molcule de sucre (dsoxyribose)

Liaisons hydrognes

NOIR

Acide phosphorique

ROUGE

Adnine

BLEU

Guanine

JAUNE

Thymine

BLANC

Cytosine

15.3 Droulement

1. Construire lunit de base de lADN.Comment se nomme cette unit?

2. Rechercher une personne ayant une unit avec une base complmentaire. Quelles sont les rgles dappariement des bases?

3. Assembler les deux bases complmentaires au moyen des liaisons hydrognes.

a. les liaisons hydrognes sont-elles chimiquement fortes?

b. quelle en est la consquence?

c. quen est-il des autres liaisons dans lADN?

4. Assembler toutes les units de la classe afin de construire une molcule dADN et prsenter le rsultat.

15.4 Synthse de lADN au cours du cycle cellulaire

Exprience:

Des racines dune jeune plante (ici, une fougre) sont cultives dans un milieu qui contient un prcurseur spcifique de la molcule dADN, la thymidine (thymine et dsoxyribose).

Pour visualiser la synthse dADN on utilise la technique dautoradiographie: les racines sont places pendant 3 heures dans un milieu de culture contenant de la thymidine tritie (cest--dire de la thymidine radioactive marque par du tritium 3H, isotope radioactif de lhydrogne).

Les racines sont rparties en deux lots.

-1er lot : les racines sont rinces, fixes et coupes. Les coupes sont recouvertes dune mulsion photographique. Un mois plus tard, celle-ci est dveloppe comme une photographie ordinaire (clich A).

-2me lot : les racines sont replaces pendant 24 heures dans un milieu sans thymidine radioactive. Elles sont leur tour rinces, fixes, coupes et traites comme celles du premier lot (clich B).

Rsultats:

Sur les clichs, les taches noires en forme de tortillon marquent lemplacement des molcules radioactives dans la cellule au moment o la fixation a t ralise.

- clich A: cellule en interphase dune coupe faite dans le premier lot.

Seule certaines cellules en interphase prsentent laspect de la cellule du clich A; aucune des cellules en mitose ne prsente de radioactivit.

- clich B: cellule en fin de mitose dune coupe faite dans le second lot.

quelle information peut-on dduire de laspect de la cellule A?

mettre en relation les clichs A et B avec un graphique exprimant la quantit dADN par cellule en fonction des phases dun cycle cellulaire. A quel stade du cycle le prcurseur radioactif a-t-il t incorpor dans la molcule dADN?

quaurait-on observ si lon avait attendu plus longtemps (un cycle cellulaire supplmentaire) pour fixer les racines du deuxime lot?

15.5 Rplication de lADN

Exprience:

Des racines sont places pendant un temps dtermin dans un milieu de culture contenant de la thymidine tritie. Elles sont ensuite rinces et replaces dans un milieu sans thymidine radioactive.

Certaines racines sont immdiatement traites la colchicine (pour bloquer en mtaphase toutes les cellules qui entrent en mitose dans les heures suivantes). Quelques heures plus tard, elles sont fixes, coupes et observes (clich A).

Dautres racines subiront le mme traitement aprs des intervalles de temps correspondant un cycle cellulaire supplmentaire (clich B) ou deux (clich C).

Rsultats:

interprter les clichs A, B et C. Que peut-on conclure dune telle exprience?

comment appelle-t-on ce mode de rplication?

quel est lintrt gntique dun tel mode de rplication?

16 Localisation et extraction de lADN doignon16.1 Objectifs

Localisation de lADN

Extraction de lADN

16.2 Matriel et ractifs

Oignons blancs

Microscope

Lames, lamelles, rcipients (verres de montre par exemple), pinces fines, scalpel

Colorant: vert de mthyle ( 0.1 % dans de leau)

Eau distille

16.3 Droulement de la localisation

a. prlever laide dune pince fine un mince fragment dpiderme doignon.

b. dposer ce fragment dans un rcipient contenant du vert de mthyle (colorant spcifique de lADN). Laisser agir 2 minutes.

c. rincer dans un autre rcipient avec de leau distille.

d. dposer le fragment entre lame et lamelle.

e. observer au microscope et dessiner une cellule.O se trouve lADN dans les cellules?

16.4 Droulement de lextraction de lADN

1 oignon blanc

sel de cuisine

1 moulinette persil

produit vaisselle (incolore de prfrence)

1 cuillre caf

alcool brler

1 passoire th

1 filtre caf (facultatif)

1 cure-dents

2 gobelets en plastique transparent

a. broyer grossirement (ne pas faire une fine pure) un oignon.

b. dissoudre dans un 1 dl deau une cuillere caf de sel et rajouter cette eau sale au broyat. Leau sale augmente la dissolution de lADN.

c. ajouter 2 cuilleres caf de produit vaisselle. Mlanger doucement. Le produit vaisselle contient du dtergent qui dissout les membranes cellulaires.

d. lorsque le mlange est bien visqueux, le filtrer au-dessus dun gobelet laide de la passoire th.

e. filtrer le liquide rcupr travers le filtre caf (tape facultative qui amliore la puret de l'ADN final).

f. ajouter trs dlicatement le mme volume dalcool brler en prenant soin de le verser sur le bord du gobelet pour ne pas mlanger les deux phases.

Au bout de quelques minutes, on observe des filaments blancs qui prcipitent linterphase.

g. rcuprer ces filaments avec un cure-dents. Les mettre dans du vert de mthyle et observer au microscope.

http://www.ac-nantes.fr/peda/disc/svt/adn_2/adn.htm

17 Ralisation dun caryotype17.1 Objectifs

Raliser un caryotype et tablir un diagnostic prcis (sexe, anomalie ventuelle..)

Si l'on examine une cellule en division, au moment o les chromosomes sont bien visibles, il est possible de les photographier et de les classer. Une telle prparation de chromosomes est appele caryotype. L'utilisation de caryotype est frquente pour tablir le diagnostic gntique ou le dpistage d'ventuelles anomalies gntiques du ftus.

L'tre humain possde normalement 46 chromosomes classs par paires de chromosomes homologues (morphologiquement identiques). Chaque chromosome est scind en deux parties, que l'on appelle chromatides; les deux chromatides sont identiques; elles sont rattache l'une l'autre par le centromre.

Si l'on colore et que l'on agrandit un chromosome vu au microscope optique, on peut observer des bandes de coloration diffrente: des bandes claires et des bandes sombres. Ces bandes sont au mme niveau sur les deux chromatides et sur les chromosomes homologues.

17.2 Matriel

2 caryotypes non classs (dessin et photo)

2 feuilles de travail permettant le collage ordonn des chromosomes

4 caryotypes classs

Ciseaux

Colle

Rgle gradue

17.3 Droulement

1. Ralisation de deux caryotypes (dessin et photo).

Le classement des chromosomes homologues se fait selon des rgles prcises:

le classement s'effectue par paires, par ordre de taille dcroissante

plusieurs chromosomes de longueur gale peuvent tre dpartags en observant la position du centromre, ainsi que l'emplacement des bandes.

La 23me paire de chromosomes distingue le caryotype masculin du caryotype fminin : XX chez la femme, XY chez l'homme.

a. observer attentivement les chromosomes des deux caryotypes non classs (commencer par le dessin).

b. rechercher pour chaque chromosome son homologue (taille, position du centromre..).

c. dcouper et coller les diffrentes paires de chromosomes homologues par ordre dcroissant sur la feuille de travail qui comporte de petites barres horizontales indiquant l'endroit o doivent tre colls les centromres des 2 chromosomes homologues.

d. rdiger une conclusion qui indiquera le nombre total de chromosomes, les ventuelles anomalies, le sexe de l'individu.

2. Observation de caryotypes classs.

a. observer les 4 caryotypes classs

b. rdiger un diagnostic pour chaque caryotype en indiquant le sexe de l'individu, le nombre de chromosomes total, le type d'anomalie (trisomie, dltion, translocation...)

18 Maladies gntiques18.1 Objectifs

Avec laide dInternet, llve cherche pour une maladie gntique donne des rponses aux questions indiques. Une fois les rponses trouves, chaque binme expose ses rsultats devant la classe.

Si le temps le permet, la classe rpond aux autres questions.

18.2 Matriel

Ordinateurs et liaison Internet.

18.3 Droulement

Une srie de maladies , certaines orphelines, sont donnes (syndrome de Turner, syndrome de Klinefelter, triple X, XYY,myopathie de Duchenne, chore de Huntington, leucodystrophie, syndrome de Moebius, syndrome des jambes sans repos, maladie de lhomme de pierre, pidermolyse bulleuse, syndrome de Marfan, syndrome du X fragile, mucoviscidose,phnylctonurie).

A laide dInternet, cherchez pour chacune des maladies donnes:

La cause

Le (ou les) chromosome (s) touch (s)

Le nombre de gnes touchs

Consquences sur lorganisme

Reprsentez le caryotype de la personne touche, de ses parents.

Les traitements possibles

Pour certaines de ces maladies, il existe des tests de dpistage.Expliquez-en le principe.

Expliquez maladies orphelines.

Vous prendrez soin de noter vos rponses afin de pouvoir les donner aux autres groupes.

Quand vous avez fini cette partie, allez sur le site:

http://www.infobiogen.fr/services/chromcancer/IntroItems/IndicCaryo30043FS.html

et rpondez aux questions suivantes:

Dfinition anomalies gonosomiques

Diffrence entre anomalies autosomiques quilibres et dsquilibres, donnez un exemple pour chacune de ces maladies.

Dfinition tiologie

Quelle diffrence entre maladie congnitale et maladie gntique?

Chez ladulte, quand procde-t-on ltablissement dun caryotype?

Vous essaierez aussi de rpondre cette question ( en allant sur dautres sites):

Dans le cas des trisomies 21, on peut avoir affaire des trisomies dites en mosaque. De quoi sagit-il?

19 Enzymologie19.1 La dcouverte des enzymes

Au dbut du XIXme sicle, les thories vitalistes tiennent le haut du pav. Les substances organiques (celles fabriques par les tres vivants) sont, le plus souvent, considres comme diffrentes par nature des substances non organiques car ces dernires peuvent tre synthtises au laboratoire tandis que les premires relveraient d'une mystrieuse force vitale.

Une premire dcouverte devait mettre mal cette conception : ds 1828, Friedrich Whler (1800-1882), montre qu'il est possible de synthtiser une substance organique, l'ure, en l'absence de tout tre vivant. Il dclare alors : "Je peux faire de l'ure sans avoir besoin de reins ou mme d'un animal, fut-il Homme ou Chien". A la mme poque, Berzlius (1779-1848) suggre l'existence chez les tres vivants d'une force catalytique. Depuis 1812, on savait que certaines substances taient capables d'acclrer des ractions chimiques sans tre elles-mmes modifies par la raction. Ce type de substance chimique est un catalyseur. Les catalyseurs connus taient des mtaux comme le platine et on n'en trouvait pas chez les tres vivants. Ce furent deux chimistes franais, A. Payen (1795-1871) et J.F. Persoz (1805-1868) qui dmontrrent en 1830 qu'une substance extraite de l'orge germ est capable de provoquer la dgradation de l'amidon dans des conditions compatibles avec la vie et une vitesse bien suprieure celle obtenue par les moyens de la chimie (ncessitant de chauffer l'amidon 100C en prsence d'un acide fort). Trois ans plus tard, ils isolent la substance et montrent qu'une substance similaire est prsente dans la salive. Il existait donc des catalyseurs chez les tres vivants. C'tait la premire enzyme (qu'on appela alors "diastase") dont l'existence tait ainsi mise en vidence mme si le nom fut cr seulement en 1878 par W. Khne. Les dcouvertes se multiplirent alors et de nombreuses "diastases" purent tre isoles d'une multitude de tissus vgtaux et animaux. On dcouvrit que chacune d'entre elles ne catalysait, en gnral, qu'une seule raction chimique. Il s'agissait donc de catalyseurs hautement spcifiques.

Les travaux d'E. Fischer (1852-1919) le conduisirent proposer un modle expliquant la spcificit de l'action des enzymes : le substrat (la substance sur laquelle agit une enzyme pour la transformer en une autre substance) peut tre assimil une clef tandis que l'enzyme correspond la serrure. Seule la clef de forme complmentaire peut entrer dans la serrure. Cette faon de voir tait assez prophtique puisque nous savons aujourd'hui qu'effectivement les molcules de substrat se lient une rgion de la molcule d'enzyme qui possde une forme complmentaire et que l'on appelle le site actif de l'enzyme. Toutefois, la fin du XIXme sicle, les ractions enzymatiques tudies restaient relativement simples par rapport la complexit des phnomnes vitaux. Le mrite de l'exprience historique ayant montr qu'un processus vital complexe, la fermentation alcoolique, pouvait tre ralis in vitro en mettant en prsence du sucre et un extrait acellulaire de levures, revient E. Bchner (1860-1917) qui le dmontra en 1896. Cependant, un chimiste et nologue franais, Mollerat, dont l'Histoire n'a pas retenu le nom, avait prsent ds 1845 une communication au Congrs des Vignerons Dijon dans laquelle il dcrivait une exprience similaire celle qui valut la gloire scientifique Bchner. Mais intress davantage par les aspects pratiques de ses travaux que par la recherche fondamentale, il n'en dveloppa pas cet aspect. Quoiqu'il en soit, le point crucial de ces expriences est qu'un jus extrait de levures mais dpourvu de toute cellule est capable de fermenter le sucre comme le font les cellules de levure.

Ainsi, une activit vitale complexe peut s'expliquer simplement en termes de chimie et ne ncessite en rien le recours une mystrieuse "force vitale". Ds lors, de nombreux travaux furent consacrs la recherche sur les enzymes. Il devenait possible de dmonter pice pice l'ensemble des ractions chimiques qui se droulent au sein d'une cellule et assurent son fonctionnement. Chaque raction pouvait ainsi tre tudie in vitro.

On constata que les enzymes taient toutes des protines, c'est dire de trs grosses molcules (macromolcules) constitues d'un enchanement de "briques" lmentaires, les acides amins. De plus, les protines extraites d'espces trs diffrentes sont toujours constitues des mmes acides amins en nombre rduit, une vingtaine chez tous les tres vivants. Ainsi, partir d'un nombre trs limit de pices lmentaires, les cellules sont capables d'laborer des molcules trs grosses permettant de suite de ractions chimiques aussi complexes que la fermentation ou la respiration.

De mme qu'on avait mis en vidence la profonde unit du monde vivant au niveau cellulaire, on en arrivait la notion d'unit biochimique : des organismes aussi diffrents que la levure et l'Homme fabriquent des molcules dotes de fonctions identiques et, qui plus est, de constitution chimique troitement apparente. Ces observations confortaient la thorie de l'volution selon laquelle tous les organismes vivants sont apparents et drivent d'anctres communs. Mais en raison des difficults techniques, de la fragilit des enzymes et de leur faible concentration dans les cellules, ce n'est qu'en 1926 que pour la premire fois une enzyme put tre cristallise. J.B. Sumner (1887-1955), biochimiste amricain, purifia et cristallisa l'urase extraite d'un haricot. L'urase dgrade l'ure en ammoniaque et dioxyde de carbone. Les travaux sur les enzymes prirent alors une importance considrable.

19.2 Exprience19.2.1 Dgradation in vitro des molcules damidon par des enzymes

Prparation de lamylase des germes de bl: prendre deux cuilleres caf rases de germes de bl en poudre (rayon dittique des grands magasins) et les dlayer longuement dans un verre d'eau. Filtrer sur un filtre caf aprs avoir mouill ce dernier. Rcuprer le filtrat jaune-verdtre qui contient l'enzyme.

Amylase de la salive: rcuprer de la salive dans un petit verre et ajouter un grain de sel. On pourra activer la scrtion par des mouvements masticatoires " vide" ou en mchant un morceau de bougie. Laisser se sparer la mousse de la partie liquide et rcuprer cette dernire avec un compte-gouttes ou une seringue.

19.2.2 Mise en vidence de l'activit

prparer une solution d'amidon : remplir un verre de table avec de l'eau (environ 100 ml). En verser les 3/4 dans une petite casserole et porter bullition. Pendant ce temps, prendre une pince de mazena et la mlanger avec ce qui reste d'eau froide dans le verre. Lorsque l'eau arrive bullition, baisser le chauffage et verser le mlange mazena-eau froide dans l'eau bouillante, cuillere caf par cuillere caf en mlangeant chaque fois.

laisser refroidir et laisser dcanter les particules non dissoutes.

rcuprer la solution sans particules et la colorer par une goutte de teinture d'iode aqueuse du pharmacien.

verser de la solution d'amidon color en bleu dans deux assiettes transparentes. Avec un compte-gouttes, dposer au centre, dlicatement, une dizaine de gouttes de chaque enzyme de faon obtenir une tache claire circulaire. Progressivement, la zone dcolore va s'agrandir montrant que l'amidon disparat, dgrad par l'enzyme.

Les molcules d'amidon sont constitues de longues chanes en hlice rgulire formes de molcules de glucose mises bout bout. Ds que les chanes possdent moins de 36 molcules de glucose, elles ne retiennent plus l'iode et la coloration bleue disparat. L'effet des enzymes du bl et de la salive est diffrent : l'enzyme de la salive attaque les molcules d'amidon au milieu de l'hlice tant que celle-ci contient encore au moins 3 units glucose et libre donc des fragments de plus en plus petits (finalement des fragments forms de 2 molcules de glucose, le maltose). Ceux de moins de 36 units perdent leur couleur et la tache qui se dveloppe a une forme d'toile forme de rayons clairs et foncs alterns. La couleur passe d'emble du bleu au blanc. Au contraire, l'enzyme du bl attaque les hlices de glucose par leurs extrmits en librant du maltose. La tache qui se dveloppe s'claircit petit petit le long d'une ligne de front sans qu'y apparaissent des rayons aussi nets que prcdemment. Mais au bout du compte, l'ensemble des molcules d'amidon est dgrad en maltose dans les 2 cas et la coloration aura disparu dans les 2 assiettes au bout d'un certain temps.

20 Slection naturelle20.1 Lanmie falciforme

Lanmie falciforme est une maladie qui frappe plusieurs milliers de personnes actuellement sur la plante. Elle affecte lhmoglobine.Les globules rouges des personnes normales sont en forme de beignet alors que ceux des personnes atteintes ressemblent des faux.

Les globules rouges ont un rle important jouer : ils servent collecter loxygne des poumons et ils ramnent le dioxyde de carbone vers les poumons. Une dficience dans les globules rouges a donc plusieurs effets nfastes. Par exemple, lanmie falciforme affecte la circulation sanguine causant ainsi des douleurs et des dommages plusieurs organes. Lanmie falciforme est donc une maladie grave. Des milliers de personnes en meurent chaque anne, particulirement dans les pays o les soins mdicaux ne sont pas disponibles.

Lanmie falciforme est une maladie gntique rcessive. Certaines personnes sont donc porteuses de lallle responsable mais ne sont pas elles-mmes atteintes par cette maladie.Les gnticiens ont russi identifier la mutation responsable de cette maladie. Elle rsulte dun changement dans lADN du chromosome 11. Lacide amin valine est remplac par lacide glutamique.

Puisque lallle responsable de cette maladie a une frquence assez leve, les scientifiques se sont interrogs sur ce phnomne. Pourquoi un gne aussi nocif peut-il avoir une frquence aussi leve? La slection naturelle devrait normalement faire en sorte que la frquence de cet allle soit assez faible mais ce nest pas le cas dans plusieurs populations de la plante.

De plus, la frquence de lallle responsable de lanmie falciforme nest pas la mme entre les populations humaines. Lallle est beaucoup plus frquent dans certaines rgions du globe. Les frquences les plus leves se retrouvent en Afrique quatoriale o, selon certains, la frquence pourrait atteindre 40%. Les autres pays les plus touchs sont la pninsule arabique et lInde.

Pour comprendre la prdominance de lanmie falciforme dans certaines rgions du globe, il a fallu tablir un lien entre celle-ci et la prsence dune autre maladie : la malaria appele aussi le paludisme. La malaria est cause par un petit Protozaire appel Plasmodium qui infecte les globules rouges. Ce nest donc pas une maladie dorigine gntique. On attrape la malaria par le biais des piqres de moustiques. La malaria se manifeste par de fortes fivres, des maux de tte et des douleurs musculaires. Il en existe diffrentes varits dont une est particulirement svre et peut entraner la mort.

Quel lien peut-on tablir entre la malaria et lanmie falciforme? On croit que lallle qui cause lanmie falciforme a un effet protecteur contre la malaria. Les gens qui sont atteints danmie falciforme ou qui possde lallle qui la cause contractent moins la malaria ou ont des symptmes moins svres. Les globules rouges qui sont infects par le Plasmodium deviennent anormaux et ne peuvent le transporter rduisant ainsi cette infection. Cependant, les personnes atteintes danmie falciforme ont une esprance de vie rduite, particulirement celles qui se trouvent en Afrique l o les mdicaments et les services mdicaux sont rares. Ces personnes laissent donc peu de descendants. Aux Etats-Unis, des patients atteints svrement ont t guris par une transplantation de molle osseuse. Cette procdure est cependant risque. Les personnes atteintes doivent donc faire de frquentes visites lhpital.

20.2 Droulement

Aprs lecture de ce texte, rpondre aux questions:

1. Dans le texte, on dit que lanmie falciforme est une maladie rcessive. Quest-ce que cela signifie?

2. Identifiez les trois gnotypes possibles .

3.Compltez le tableau suivant :

La slection naturelle

Cas de lanmie falciforme

variation

_____________________________________________________________________________________________

hrdit

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

slection

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Plusieurs Noirs amricains meurent chaque anne de lanmie falciforme. Cest la maladie gntique la plus frquente dans ce pays. Cependant, on se rend compte que la frquence de lallle responsable de lanmie falciforme diminue dans aux tats-Unis. Expliquez pourquoi il y a une baisse de frquence et dites pourquoi les Noirs amricains ont dans leur patrimoine gntique cette mutation.

5. Peut-on contracter lanmie falciforme au cours de notre vie? Pourquoi?

20.3 La couleur de la peau chez lespce humaine

Un exobiologiste qui viendrait nous observer afin de mieux connatre notre espce aurait tt fait de constater que nous manifestons une grande variabilit anatomique. Que ce soit au plan de la taille, de la forme du nez, de la couleur des cheveux, de leur raideur ou de leur ondulation, nous les humains venons en diffrents formats.

Lun des traits qui sert le plus catgoriser notre espce est videmment la couleur de la peau. Les humains sont trs visuels et ils ont remarqu ces diffrences lorsquils ont commenc se dplacer et rencontrer de nouvelles populations. Ils ont aussi trs rapidement associ cette couleur de lpiderme des caractristiques plus ou moins flatteuses selon le degr de pleur ou de noirceur de la peau. Ils ont alors divis lhumanit en groupes raciaux qui, aujourdhui, sont reconnus pour avoir peu de validit scientifique.

Comment se transmet la couleur de la peau? Les gnticiens croient quelle est dtermine par plusieurs paires de gnes (contrairement lanmie falciforme qui est sous la gouverne dune seule paire de gnes). Il est plus difficile de bien comprendre ce moment le mode de transmission et de faire des prdictions par exemple pour des personnes dont les parents sont de couleurs diffrentes. la premire gnration, cela donne souvent un mlange entre les deux couleurs, mais ces enfants auront des enfants de toute une gamme de couleurs. Certains ont parfois eu la surprise davoir des enfants la peau trs ple ou trs fonce!

En tant quanthropologue, on peut se poser diffrentes questions sur la couleur de la peau. Dabord, de quelle couleur tait la peau des premiers membres de notre espce, les premiers Homo sapiens? Venaient-ils en diffrentes couleurs comme cest le cas aujourdhui? Ou bien avaient-ils plus de chance davoir une teinte plutt quune autre? Les experts penchent pour une couleur qui variait certes dun individu lautre mais il est fort probable que leur peau tait basane puisquils proviennent de rgions ensoleilles.

On peut essayer de comprendre la variation dans la couleur de la peau du point de vue de la slection naturelle en tentant de dcouvrir ses avantages et ses dsavantages aujourdhui. On sait quune peau fonce protge des rayons nocifs du soleil mais quelle donne aussi plus chaud leurs porteurs. Les peaux les plus foncs se trouvent prs de lquateur l o lensoleillement est le plus fort. Dun autre ct, la peau fonce semble moins rsister au froid. Cette conclusion a t tire de lobservation de soldats noirs amricains qui ont vcu dans des rgions o il y avait des conditions climatiques assez froides.

Et la peau ple? Elle brle rapidement dans des rgions fortement ensoleilles. On croit quelle est mieux adapte la vie dans des conditions plus froides. Mais surtout, la peau ple permet de mieux faire la synthse de la vitamine D, la vitamine qui est lie notre croissance. Un manque de vitamine D peut causer le rachitisme, une maladie qui affecte la croissance des os. Chez les femmes, elle peut causer des malformations du bassin et ainsi entraner des complications lors de laccouchement.

Reportons-nous la prhistoire. Selon plusieurs chercheurs, les premiers humains modernes (Homo sapiens, cest--dire nous) sont apparus dans une rgion de lAfrique situe entre lAfrique du Nord et le Proche-Orient. On prsume que la couleur de leur peau tait bruntre comme celle des peuples qui habitent dans ces rgions aujourdhui. Ces hommes et ces femmes vont alors monter vers le nord et aller coloniser lEurope et rencontrer par le fait mme de nouvelles conditions climatiques.

20.4 Droulement

Aprs lecture de ce texte, rpondre aux questions:

1. Dans ces circonstances, que va-t-il arriver la couleur de leur peau? Expliquez votre rponse en utilisant les principes de la slection naturelle.

2. La slection naturelle se produit lorsquil y a une pression de lenvironnement (un changement climatique, de nouveaux prdateurs, etc.). Quelle a t la pression de slection dans ce cas-ci?

21 Transcription/traduction

http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/ADN_Prot/ADN_ARN/ADN_ARN2.html

http://www.johnkyrk.com/DNAtranslation.fr.html

http://www.geniebio.ac-aix-marseille.fr/biomol/docs/tradu.html

21.1 Droulement

Aprs dcouverte et ballade dans ces diffrents sites , rpondez aux questions suivantes:

1. dfinitions et localisations de la transcription,de la traduction

2. signification de P et des A, T, G et C sur ADN

3. dfinition brin transcrit

4. rle ARN Pol, ADN Pol

5. dfinition catalyse

6. dfinition enzyme

7. comment mettre des protines en musique??????

8. diffrence code et information gntique

21.2 Problmes de gntique

1. Chez la drosophile, les ailes courtes et le corps poilu sont produits par 2 gnes rcessifs autosomiaux. Le phnotype sauvage est ailes longues et corps sans poils.

1. un mle poilu aux ailes courtes est crois avec une femelle homozygote de type sauvage. Quelles seront les caractristiques de la descendance ?

2. si la descendance se multiplie au hasard, quobservera-t-on ?

3. une femelle htrozygote sans poils et ailes vestigiales est croise avec un mle htrozygote sans poils et htrozyfotes ailes normales.Faites simplement le tableau des gamtes.

2. Certaines maladies sont provoques par des dficiences enzymatiques: par exemple, la guanine (un acide amin, composante de base des protines) est normalement dgrade en acide urique au cours dune chane de ractions successives et une dficience enzymatique au niveau de lune des tapes de cette chane provoque diverses anomalies parmi lesquelles une paralysie grave entranant gnralement la mort avant la pubert. Le document reprsente larbre gnalogique dune famille atteinte de cette maladie.

1. le gne responsable de cette maladie est-il dominant ou rcessif? justifiez votre rponse.

2. expliquer le mode de transmission de ce gne.

3. il est trs peu probable de rencontrer une fillette souffrant de cette maladie: comment lexpliquez vous?

4. les enfant 26 et 27 sont des jumeaux. Comment expliquez vous quun seul des deux souffre de la maladie?

5. quelles sont les probabilits pour que lenfant attendu par le couple 21-22, soit malade?

LCP/TP 3me 12-13