Plan et Bilan Doc. d’approche et

Activités élèves

Notion du pro-

gramme et com-

pétence travail-

lées

Partie 2: (14h30)

Diversité et unité des êtres humains

Rappels: 6°:

notion d’espèce: une espèce est un groupe d’êtres vi-

vants qui se ressemblent et peuvent se reproduire

entre eux et dont les descendants ne sont pas

stériles.

Chaque être vivant est composé d’une ou plusieurs cel-

lules.

4°:

Les spermatozoïdes et les ovules sont des cellules fa-

briquées par notre corps.

L’union d’un ovule et d’un spermatozoïde donne nais-

sance à un nouvel individu.

CHAPITRE 1: CARACTÈRES DES INDIVI-

DUS ET PROGRAMME GÉNÉTIQUE.

I/ Les caractères des individus

Qu’est-ce qui caractérise l’espèce humaine?

Les caractères communs à l’espèce humaine sont la

bipédie, la main préhensile (pouce opposable), des che-

veux, …

Ce sont des caractères spécifiques: caractères qui

définissent l’espèce.

Certains caractères présentes des variations d ‘un

individu à l’autre. Citez des exemples de variations?

Chaque individu présente les caractères de l’espèce

avec des variations qui lui sont propres (couleur des

cheveux, des yeux, …).

Chaque individu présen-

te les caractères de

l'espèce avec des varia-

tions qui lui sont pro-

pres.

Plan et Bilan Doc. d’approche et

Activités élèves

Notion du programme

et compétence tra-

vaillées

Les caractères spécifiques et la plupart des variations

individuelles se transmettent de génération en géné-

ration : ce sont des caractères héréditaires. Un ca-

ractère héréditaire peut sauter une génération.

Les conditions de vie peuvent modifier certains carac-

tères, ces modifications ne sont pas transmises à la

descendance.

II) L’information héréditaire

1/ Localisation Rappels: nous sommes tous issus d’une cellule-œuf uni-

que qui par multiplication a donné les milliards de cel-

lules qui nous composent. Toutes nos cellules possè-

dent donc la même information génétique.

Pb: Dans la cellule, où se situe l’information héré-

ditaire?

Hypothèses:

Dans le noyau, le cytoplasme.

L’information héréditaire se trouve dans le noyau de

la cellule, au niveau de structures appelées chromoso-

mes.

Activité 1: Nathan: question 3page 11

Bordas: question 3page 13

Activité 2:

Nathan: questions 4 et 5 page 11

Bordas: question4 page 13

Activité 3: La naissance d’un chien obtenu par clonage.

Activité 4: Observation de cellules au microscope optique

Manipulation évaluée.

Les caractères qui

se retrouvent dans

les générations

successives sont

des caractères

héréditaires.

Les facteurs envi-

ronnementaux peu-

vent modifier cer-

tains caractères.

Ces modifications

ne sont pas hérédi-

taires.

Les chromosomes

présents dans le

noyau sont le sup-

port de l’informa-

tion génétique.

A partir du document,

Plan et Bilan Doc. d’approche et

Activités élèves

Notion du programme

et compétence tra-

vaillées

2/ Nature de l’information

Chaque chromosome est constitué d’ADN.

L’ADN est une molécule que l’on trouve sous

2 états dans les cellules:

condensée, cela correspond aux chromosomes

décondensée, elle est alors invisible au

microscope optique.

III/ Les informations portées par les

chromosomes

1/ Le caryotype

Le nombre de chromosomes est caractéristique d’une

espèce. Les cellules de l’espèce humaine possèdent 23

paires de chromosomes, soit 46 chromosomes, que l’on

range sous forme de caryotype en fonction de leur

aspect et de leur taille.

Seule la 23è paire varie selon le sexe de l’individu:

X et X chez la femme

X et Y (plus petit) chez l’homme

Une cellule-œuf humaine peut présenter un nombre

anormal de chromosomes, c.à.d. différent de 46.

Dans certains cas l’embryon ne pourra pas se dévelop-

per (c’est le cas si Y est le seul chromosome sexuel).

Parfois l’embryon se développe, mais il présente alors

des caractères différents (3 chromosomes 21 pour le

syndrome de Down).

Activité 5: Extraction et coloration de la molécule d’ADN.

Protocole expérimental:

Nathan 3,4,5 page 13

Bordas page 27

Manipulation de modèle d’ADN

Activité 6: question 1.2.3.4.5 p.14

Chaque chromoso-

me est constitué

d’ADN.

L’ADN est une mo-

lécule qui peut se

pelotonner lors de

la division cellulai-

re, ce qui rend visi-

bles les chromoso-

mes.

Chaque cellule d’un

individu de l’espèce

humaine possède

23 paires de chro-

mosomes, l’une d’el-

les présente des

caractéristiques

différentes selon le

sexe.

Un nombre anormal

de chromosomes

empêche le déve-

loppement de l'em-

bryon ou entraîne

des caractères

différents chez

l'individu concerné.

ADN

condensée

ADN

décondensée

Chromosomes

sexuels

Plan et Bilan Doc. d’approche et

Activités élèves

Notion du programme

et compétence tra-

vaillées

2/ L’information génétique

On connaît de rare cas d’hommes ayant un

caryotype XX. Dans ce cas, une très petite

partie du chromosome Y est présente sur l’un

des deux Chromosomes X. Cette même région

du chromosome Y est absente chez des fem-

mes ayant un caryotype XY.

Le gène SRY, situé sur cette région du chro-

mosome Y, suffit donc à déterminer le sexe

masculin.

D’autres gènes situés sur le chromosome Y

sont nécessaires pour qu’un individu mâle

puisse fabriquer des spermatozoïdes et se

reproduire. On en conclut que plusieurs in-

formations sont présentes sur un même

chromosome.

Un gène ( par exemple le gène SRY) est une

portion d’ADN qui porte une information gé-

nétique déterminant un caractère héréditai-

re.

Chaque chromosome porte de nombreux gè-

nes. L’ensemble des informations génétiques

portées par les gènes d’un individu constitue

son programme génétique. (Par exemple, le

chromosome 7 de l’homme porte 1116 gènes

dont le gène « CFTR » qui détermine le ca-

ractère « fabrication de protéine CFTR »).

Dans une paire de chromosomes, chaque gène

existe en deux exemplaires, un par chromo-

some, situés à la même position.

Activité 7:

Question 1.2.3.4 p.16+ 1.2.3.4.5 p.18 (nathan)

Q° p30.31.32.33

Vidéo c’est pas sorcier

Chaque chromoso-

me contient de

nombreux gènes.

Chaque gène est

porteur d’une infor-

mation génétique.

Les gènes détermi-

nent les caractères

héréditaires.

Un gène peut exis-

ter sous des ver-

sions différentes

appelées allèles.

Plan et Bilan Doc. d’approche et

Activités élèves

Notion du programme

et compétence tra-

vaillées

Un gène peut exister sous différentes ver-

sions, appelées allèles. L’information généti-

que portée par les allèles d’un même gène est

différente car l’ADN de chacun de ces allè-

les est légèrement différent (Par exemple, il

existe trois allèles du gène « groupe san-

guin »: A,B et O)

Les deux chromosomes d’une même paire de

chromosomes portent pour chaque gène:

-soit le même allèle (par exemple A et A)

-soit deux allèles différents. Dans ce cas ,

soit les deux s ‘expriment dans le caractère

de l’individu (par exemple A et B : codominan-

ce), soit l’un des deux seulement s’exprime

(par exemple A (dominant ) et O (récessif):

seul l’allèle A s’exprime)

Plan et Bilan Doc. d’approche et

Activités élèves

Notion du programme

et compétence tra-

vaillées

Chapitre 2:

La transmission de l’information génétique.

I) Lors de la division cellulaire:

1/ l’information génétique des cellules de

l’organisme: La multiplication cellulaire permet d’augmenter

le nombre de cellules dans l’organisme.

Chacune des cellules de l’organisme possède le

même nombre de chromosomes.

Pb: Comment peut-on passer, lors de la division

cellulaire, d’une cellule à 46 chromosomes à 2 cel-

lules à 46 chromosomes?

2/ Transmission de l’information lors de la

division cellulaire:

Hypothèses:

Avant chaque division cellulaire, la cellule se prépa-

re: sa quantité d’ADN double .

Au cours de la division cellulaire, les chromosomes

à 2 molécules d’ADN se séparent en 2 lots identi-

ques de chromosomes à 1 molécule d’ADN.

Chacune des deux cellules formées reçoit ainsi le

même nombre de paires de chromosomes simples .

L’information de chacune des nouvelles cellules for-

mées est donc identique à l’information de la cellule

initiale.

Activité 1: caryotype des cellules d’un être humain:

Que pouvez-vous dire du nombre de chromosomes dans chacune des cellules d’un être humain?

Activité 2: comportement du matériel génétique au cours d’une division cellulaire

http://svtoiselet.free.fr/spip.php?article440

http://www.discip.crdp.ac-caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/animatio/mitmeio/tpmitose.htm

http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0079-1

Vidéo d’une division cellulaire ou docs p33 (nathan) p43 (bordas) + doc sur la quantité d’ADN

dans la cellule au cours d’un cycle cellulaire.

1) Décrivez le comportement des chromosomes lors de la division cellulaire.

2) Décrivez la quantité d’ADN présente dans les cellules à chaque étape du cycle cellulaire.

Les cellules de l'or-

ganisme, à l'excep-

tion des cellules

reproductrices,

possèdent la même

information généti-

que que la cellule-

oeuf dont elles pro-

viennent par divi-

sions successives.

La division d’une

cellule :

- est préparée par

la copie de chacun

de ses 46 chromo-

somes ;

- se caractérise par

la séparation des

chromosomes obte-

nus, chacune des

deux cellules for-

mées recevant 23

paires de

chromosomes iden-

tiques à ceux de la

cellule initiale.

Plan et Bilan Doc. d’approche et

Activités élèves

Notion du programme

et compétence tra-

vaillées

II) Lors de la reproduction:

1/ L’information génétique portée par les

cellules reproductrices:

Les cellules reproductrices, contrairement

aux autres cellules du corps, ne contiennent

que 23 chromosomes.

Pb: comment se forment les cellules repro-

ductrices?

Lors de la formation des cellules reproduc-

trices, la séparation des 23 paires de chro-

mosomes se fait au hasard.

Les 2 chromosomes d’une même paire étant

génétiquement différents, cette répartition

au hasard des chromosomes entraine un

grand nombre de combinaison possible de l’in-

formation génétique des cellules reproduc-

trices (2²³= 8388608) .

Toutes les cellules reproductrices produites

par un même individu sont donc génétique-

ment différentes.

Activité 3: Caryotype des cellules reproductrices

Bordas p57, Nathan p47

Comparez le caryotype des cellules reproductrice aux caryotypes des cellules étudiées précé-

demment. Que constatez-vous?

http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0051-1

http://www.discip.crdp.ac-caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/animatio/mitmeio/tpmeiose.htm

Chaque cellule re-

productrice

contient 23 chro-

mosomes.

Lors de la forma-

tion des cellules

reproductrices les

chromosomes d’une

paire, génétique-

ment différents, se

répartissent au

hasard.

Les cellules repro-

ductrices produites

par un individu sont

donc génétiquement

différentes.

La fécondation, en

associant pour cha-

que paire de chro-

mosomes, un chro-

mosome du père et

un de la mère, réta-

blit le nombre de

chromosomes de

l’espèce.

Chaque individu issu

de la reproduction

sexuée est généti-

quement unique.

Plan et Bilan Doc. d’approche et

Activités élèves

Notion du programme

et compétence tra-

vaillées

2/ La fécondation: source de diversité

Lors de la fécondation, qui unit au hasard un

spermatozoïde et un ovule, la cellule-œuf re-

çoit, pour chaque gène, un allèle du père, un

autre de la mère.

La fécondation forme ainsi au hasard des in-

dividus ayant des allèles différents, donc une

information génétique unique: c’est la diver-

sité génétique qui explique que chaque indivi-

du est unique.

Activité 4: tableau de croisement

Plan et Bilan Doc. d’approche et

Activités élèves

Notion du programme

et compétence tra-

vaillées

Plan et Bilan Doc. d’approche et

Activités élèves

Notion du programme

et compétence tra-

vaillées

Plan et Bilan Doc. d’approche et

Activités élèves

Notion du programme

et compétence tra-

vaillées