Chromosomes et mitose – exercices

On se propose de montrer quelques méthodes d'études des phases du cycle cellulaire et de mettre en évidence qu'il est

soumis à un contrôle.

Expérience 1

Des cellules animales sont mises en culture dans des boîtes de Pétri au fond desquelles elles adhèrent rapidement.

Des mesures de croissance ont permis de déterminer un temps de génération de 14 heures. L’observation au

microscope montre qu’à tout instant, 9,5 % des cellules sont en mitose. Celles-ci se répartissent en :

• prophase : 60 %

• métaphase : 15 %

• anaphase : 5 %

• télophase : 20 %.

1. La culture est-elle synchrone ou asynchrone ? Justifier la réponse.

2. Calculer la durée de la mitose et la durée de chacune de ses phases.

Expérience 2

Les cellules d’une boîte de Pétri sont remises en suspension

par un traitement bref à la trypsine qui permet de détacher les

cellules qui adhèrent au fond de la boîte. Leur ADN est rendu

fluorescent in situ par un colorant spécifique, de telle sorte que

l’intensité de la fluorescence soit proportionnelle à la quantité

d’ADN. Un grand nombre de ces cellules vont défiler devant le

détecteur d’un cytomètre de flux qui mesure l’intensité de la

fluorescence de chaque cellule et qui délivre la courbe de

distribution des teneurs en ADN cellulaire dans la population.

Cette courbe met en évidence trois catégories cellulaires

différentes, A, B et C.

3. Indiquer à quels stades cellulaires sont les cellules de chaque pic A et B et les cellules de B.

4. A l’aide des % de cellules dans les populations A, B et C, estimer la durée de chaque phase du cycle

cellulaire.

Expérience 3

Il est possible de réaliser la fusion de deux cellules

qui sont à des stades différents du cycle cellulaire :

on obtient alors un hétérocaryon (cellule contenant

deux noyaux différents) avec mise en commun des

cytoplasmes. Ce modèle expérimental permet de

savoir si une cellule donnée contient un facteur de

stimulation d'une étape du cycle. Les résultats de 3

expériences de fusion sont présentés figure 3 ci-

contre.

5. Indiquer à quels stades du cycle cellulaire étaient les cellules fusionnées.

6. Interpréter les résultats obtenus.

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Les cellules du pic A représentent

43 % de la population et celles du

pic C représentent 29%.

Expérience 4

7. Interpréter l’expérience de Taylor présentée ci-dessous

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Expérience 5

Il est possible de réaliser la fusion de deux cellules qui sont à des stades différents du cycle cellulaire : on obtient alors

un hétérocaryon (cellule contenant deux noyaux différents) avec mise en commun des cytoplasmes. Ce modèle

expérimental permet de savoir si une cellule donnée contient un facteur de stimulation d'une étape du cycle. Les

résultats de 3 expériences de fusion sont présentés figure 4 ci-dessous :

Figure 48. Décrire puis interpréter les résultats obtenus.

A la suite de ces expériences, on isole dans le cytoplasme des cellules en métaphase un facteur diffusible, le MPF, dont

on mesure l’activité au cours du cycle cellulaire. (voir figure 5). On mesure en parallèle la quantité de cycline B dans la

cellule.

Figure 5. Evolution de la quantité de MPF au cours du cycle cellulaire.

9. Confronter les informations apportées par ce document avec celles recueillies précédemment.

10. Quel rôle est-il possible d'envisager pour le MPF ? Dans quelles conditions agit-il ?

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