MÉCANISME DU BRASSAGE INTRACHROMOSOMIQUE LORS DE LA MÉIOSE

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1 Fiche sujet - candidat Chez un organisme diploïde, les brassages génétiques conduisent à l unicité de chaque individu. Ils se produisent lors de la méiose au moment de la formation des gamètes. On se propose de rechercher le comportement des chromosomes permettant d expliquer comment se réalise un des deux brassages génétiques : le brassage intrachromosomique. Les observations sont faites chez un Criquet grégaire (Schistocerca gregaria) adulte mâle (ou chez une espèce voisine). Matériel : - un Criquet adulte mâle mort, une cuvette à dissection, épingles à dissection, ciseaux fins, pince fine, pince épaisse, gants, lunettes - quatre verres de montre, bleu de toluidine, trois pipettes Pasteur ou équivalent, milieu physiologique dilué, fixateur - un microscope avec éclairage adapté permettant de forts grossissements, lames et lamelles Activités et déroulement des activités Capacités Barème 1. Justifier l utilisation du testicule pour faire la recherche proposée : utiliser le temps Comprendre la manipulation 1 disponible à l étape n de la fiche technique 2/2 pour traiter cette question. 2. Prélever et préparer les testicules en suivant les indications des fiches techniques 1/2 et 2/2. Appeler l examinateur pour vérification 3. Réaliser une préparation microscopique d un fragment de testicule d après les indications de la fiche technique 2/2.. Rechercher au microscope une figure de méiose illustrant le brassage intrachromosomique. Appeler l examinateur pour vérification et pour obtenir la fiche réponse-candidat 2/2 5. Légender la photographie de la fiche réponse - candidat 2/2 et expliquer, sur la fiche réponse-candidat 1/2, en quoi elle illustre le mécanisme du brassage intra - chromosomique. 6. Ranger microscope et poste de travail., respecter les règles de sécurité Réaliser une manipulation selon un protocole Réaliser une préparation microscopique Utiliser le microscope Appliquer une démarche explicative Gérer et organiser le poste de travail 6 1

2 Fiche protocole - candidat (1/2) Dissection : protocole opératoire Manipuler de façon à ne pas mouiller les abords du câble électrique et de la lampe. Celle-ci doit être débranchée pendant la dissection. Porter une blouse. testicules 1 - Fixer le Criquet face ventrale sur le fond de la cuvette à dissection. Utiliser des épingles maintenant les pattes postérieures, les élytres et l extrémité de l abdomen. 2 - À l aide des ciseaux fins, découper la cuticule de l abdomen, puis l enlever. On découvre alors une masse de couleur jaune : les testicules.

3 Dissection : protocole opératoire (suite) Fiche protocole - candidat (2/2) 3 - À l aide d une pince, prélever les testicules et les déposer dans un verre de montre contenant un milieu physiologique pour insectes. - À l aide des ciseaux fins, hacher grossièrement les testicules et les laisser 10 minutes dans ce milieu physiologique. Utiliser ce temps pour traiter le point n Placer, pendant 2 minutes, les fragments de testicules dans un verre de montre contenant du fixateur. 6 - Placer ces fragments dans un verre de montre contenant du bleu de toluidine. Les y laisser 1 minute. 7 - Monter dans l eau, entre lame et lamelle, un fragment de testicules après l avoir rincé dans du liquide physiologique. Appuyer légèrement (ou tapoter la lamelle avec un crayon) pour écraser. 8 - Observer au microscope et repérer une zone peu épaisse. Ecraser à nouveau si besoin. D après site SVT Académie de Rennes

4 Fiche réponse candidat 1/2 ETABLISSEMENT : Classe : Nom : Prénom A rendre à l issue de l épreuve Utiliser le verso si nécessaire

5 Fiche réponse candidat 2/2 ETABLISSEMENT : Classe : Nom : Prénom : Figure de méiose dans un testicule de Criquet grégaire mâle (X 1000) A rendre à l issue de l épreuve

6 Fiche barème d évaluation Capacités et critères d évaluation (en gras, évaluation pendant la séance) 1. Comprendre la manipulation - justification du choix d un organe lieu de la formation de gamètes, donc siège d une méiose 2. Réaliser une manipulation selon un protocole - respect des étapes du protocole : fixation du criquet, dissection et prélèvement des testicules - utilisation maîtrisée du matériel et des produits (y compris blouse, gants et lunettes) : transfert dans les différents milieux et coloration 3. Réaliser une préparation microscopique - obtention d'une préparation favorable à l'observation, bien étalée - répartition du liquide de montage entre lame et lamelle - netteté et propreté de la préparation réalisée. Utiliser le microscope - réalisation des réglages (éclairage, diaphragme, éventuellement condenseur) - utilisation des objectifs (ordre croissant des objectifs, choix adapté, mise au point) - recherche puis centrage de la région la plus favorable de l objet par rapport à la préparation : chiasma 5. Appliquer une démarche explicative - légendes explicatives (chromosomes appariés, chiasmas), - le brassage intra - chromosomique résulte des échanges de portions de chromatides suggérés par la présence des chiasmas Nom des candidats : Barème Gérer et organiser le poste de travail, respecter les règles de sécurité - pendant la séance 1 - rangement final Note /20

7 Fiche laboratoire et évaluateur (1/2) Matériel : - un Criquet adulte mâle mort, une cuvette à dissection, épingles à dissection, ciseaux fins, pince fine, pince épaisse, gants, lunettes - quatre verres de montre, bleu de toluidine, trois pipettes Pasteur ou équivalent, milieu physiologique dilué, fixateur - un microscope avec éclairage adapté permettant de forts grossissements, lames et lamelles A l attention du personnel de laboratoire : - se procurer des Criquets adultes mâles vivants (catalogue Jeulin, ou Elevage Dépré, ou autre... Prévoir un délai de livraison), - terrarium, - produit pour tuer les criquets (au laboratoire, juste avant la manipulation), par exemple Flynap chez Sordalab (ou équivalent), - milieu physiologique dilué : 1 volume de liquide physiologique dans 2 volumes d eau distillée, - liquide physiologique pour insectes : pour un litre d eau distillée : chlorure de sodium 12,3 g chlorure de potassium 0,25 g hydrogénocarbonate de sodium 0,17 g dihydrogénocarbonate de sodium 0,01 g saccharose 10 g chlorure de calcium 0,6 g - fixateur : 3 volumes d éthanol pour 1 volume d acide éthanoïque - document candidat : réaliser une impression couleur de très bonne qualité pour les documents présentant des photographies. La fiche protocole peut être installée sur écran individuel (fichier criquet_planche). - Dérégler le microscope avant chaque passation d épreuve. Prescriptions Autorisations Blouse Gants Lunettes de protection Calculette Papier brouillon oui oui oui non Fourni par l établissement

8 A l attention de l évaluateur : Fiche laboratoire et évaluateur (2/2) Caractéristique optique du microscope : si possible utiliser un grossissement X 1000, sans immersion (sauf si les candidats ont été familiarisés avec l utilisation d un objectif à immersion). L évaluation de la dissection ne pose pas de difficultés particulières. La formation aux gestes techniques d une dissection fait partie de la formation scientifique des élèves au cours de leur cursus secondaire : même s ils n ont jamais effectué cette dissection du criquet, ils ont eu l occasion d en réaliser d autres et on peut attendre des candidats qu ils soient capables de suivre le protocole indiqué. Evaluer la qualité de la préparation : - ne pas tenir compte des bulles d'air non gênantes pour l'observation ; - on évalue la mise au point sur une région «favorable», c'est-à-dire que les critères de réussite concernent la netteté et la transparence de la préparation plutôt que l obtention d une figure de méiose présentant des chiasmas. Veiller à ce que le candidat ne passe pas trop de temps pour la recherche de chiasma. NB : dans ce sujet comportant à la fois une dissection et une observation microscopique, cette dernière n est pas traduite par un dessin mais seulement par les légendes portées par le candidat sur la photographie et l interprétation qu il en fait.

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