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Élisabeth Audet
il y a 7 ans
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1 TP 6 A LA DECOUVERTE DE LA STRUCTURE DE L ADN Nous savons que l ADN est la molécule support de l information génétique. L objectif est de comprendre comment une molécule peut porter une information. Question (unique) : A partir d une analyse rigoureuse et d une mise en relation des observations et documents suivants, décrire la structure de l ADN et la mettre en relation avec sa fonction de support de l information. Observations : Voir la fiche technique «Fiche rastop» FICHE TECHNIQUE ISSUE DES ECE Indication : Après avoir ouvert le fichier de la molécule d ADN, décrire à l aide d un texte la structure de la molécule (utiliser les différentes fonctions de «coloration» de la molécule notamment la coloration par «chain» et la coloration «shapely») ; vous aurez la possibilité d expliquer la signification des 3 lettres A, D et N! Documents (issus de la banque de schémas de l'académie de Dijon) GTGCACCT T A CTCCAGAGGAG CACGTGGA A T GAGGTCTCCTC Séquence 1 GTGCACCT T A CTCCAGT GGAG CACGTGGA A T GAGGTCACCTC Séquence 2 GTGCAAAT G A CTCCAGTGGAG CACGTTTA C T GAGGTCACCTC Séquence 3 Document 2 : Ci-dessus trois fragments ou «séquences» d ADN Document 1 : représentation schématique de la molécule d ADN Document 3 : fiche d identification des nucléotides Indication : mettre en relation avec la molécule observée sous Rastop ; schématiser la molécule du logiciel. Possibilité de proposer une hypothèse quant à la façon dont l information est inscrite dans la molécule d ADN Document 4 : La drépanocytose, une maladie génétique Indication : vérifier l hypothèse émise précédemment La drépanocytose est une maladie génétique. Elle se caractérise par des troubles de la circulation du sang, des douleurs dans les articulations, une quantité faible de globules rouges et une déformation de ces derniers :

2 Globules rouges normaux Globules rouges drépanocytaires Chez les personnes malades de la drépanocytose, on observe que les globules rouges contiennent une hémoglobine anormale qui a tendance à former des «filaments» insolubles dans le cytoplasme : hémoglobine en solution dans le cytoplasme hémoglobine formant des fibres En milieu pauvre en O 2 Globule rouge en forme de disque Globule rouge en forme de faucille La production de l hémoglobine est sous le contrôle d un gène. Les personnes qui ne sont pas atteintes de la maladie possèdent dans leurs cellules une molécule d ADN dont le fragment est représenté dans le document 2 (séquence 1). Les personnes qui souffrent de la maladie possèdent dans leurs cellules une molécule d ADN dont le fragment est représenté dans le document 2 (séquence 2).

3 Jean-Christophe Ciccarone Lycée Emile Loubet - Valence Capacités Critères Indicateurs Rechercher, extraire et organiser l information utile (écrite, orale, observable) Observer, recenser des informations Extraire d un document papier ou numérique les informations relatives à un thème de travail. Réaliser Effectuer un geste technique Suivre un protocole donné, un programme Réaliser Faire ne respectant des consignes Faire un schéma Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus ; communiquer à l aide des langages ou d outils scientifiques ou technologiques Exprimer à l écrit ou à l oral des étapes d une démarche de résolution Il s'agit de prendre en compte toutes les informations ayant un rapport avec le problème (intégralité) sans hors sujet (pertinence) sans erreur de lecture (exactitude) et sans les déformer (précision). Il s agit d obtenir un résultat conforme en suivant comme il faut (conformité) l intégralité des étapes du protocole ou toutes règles d utilisation de l instrument (intégralité) Il s agit de représenter sans erreur les informations, exclusivement les informations (exactitude des informations) en relation avec l étude en cours (pertinence des informations) en respectant les règles de réalisation / de communication (respect des règles) Il s'agit de rédiger ou s exprimer à l aide de phrases respectant les règles essentielles de la langue française (correction grammaticale, orthographique, syntaxique), en utilisant un vocabulaire précis (précision) et en structurant sa réponse en rapport avec sa démarche de résolution (cohérence) L élève a extrait de la coloration «chain» la structure de la molécule d ADN en deux «brins» (vocabulaire proposé par le professeur?) qui s enroulent l un autour de l autre. L élève a relevé les éléments présents dans la molécule par la coloration «shapely» (code couleur). L élève a relevé la nature des liaisons entre les éléments au sein d un brin. L élève a extrait de la fiche d identification la notion de nucléotide. Il a repéré les nucléotides dans Rastop et dans les documents proposés (1 et 2). L élève a repéré la variation de séquence nucléotidique. L élève a repéré la relation entre le «phénotype» et le «génotype» (relation hémoglobine gène). L élève a repéré la différence de séquence entre les deux allèles. L élève a utilisé correctement la fiche technique pour pouvoir afficher la molécule d ADN avec différentes colorations (coloration «chain» notamment) en la présentant sous un angle adéquat. Réussite complète si affichage des liaisons hydrogène. L élève a la possibilité d afficher les nucléotides. Le schéma est une représentation plane ou 3D (inspirée des documents fournis). La séquence est celle du ficher rastop! L élève a présenté la structure globale de la molécule d ADN (double brin enroulés). Il a précisé les différents éléments présents dans la molécule et la façon dont ils sont liés. Réussite complète si démarche pour comprendre la liaison entre les deux brins. Proposition de l hypothèse de support de l information dans la molécule à l aide de la comparaison des séquences proposées et celle issue du logiciel. Texte précisant la relation entre l information génétique et le caractère héréditaire (gène et hémoglobine). Différence de séquence précisée. Hypothèse validée.

4 Documents complémentaires : Document 4 «structure moléculaire des s Nucléiques» : Voici un texte historique dans l histoire de la biologie! (traduction français ou texte original!) Indication : à vous de juger est-ce que Watson et Crick ont correctement décrit la molécule? La pertinence d un texte est-elle nécessairement proportionnelle à sa longueur? Remarque : à l époque, les rapports suivants étaient déjà connus. A/T =1 G/C=1 Document 5 : identification des nucléotides sous Rastop Fiche d identification des nucléotides (Rastop) cytosine - une base azotée, la cytosine - une base azotée, l adénine Adénine

5 Guanine - une base azotée, la guanine - une base azotée, la thymine Thymine Guanine

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