Activités élèves CHAPITRE 1: CARACTÈRES DES INDIVI- I/ Les caractères des individus. 4 : Les spermatozoïdes et les ovules sont des cellules fabriquées

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1 Partie 2: (14h30) Diversité et unité des êtres humains Rappels: 6 : notion d espèce: une espèce est un groupe d êtres vivants 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 cellules. 4 : Les spermatozoïdes et les ovules sont des cellules fabriquées par notre corps. L union d un ovule et d un spermatozoïde donne naissance à un nouvel individu. et compétence travaillées 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 cheveux, Ce sont des caractères spécifiques: caractères qui définissent l espèce. Chaque individu présente les caractères de l'espèce avec des variations qui lui sont propres. 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, ).

2 Les caractères spécifiques et la plupart des variations individuelles se transmettent de génération en génération : ce sont des caractères héréditaires. Un caractère héréditaire peut sauter une génération. Les conditions de vie peuvent modifier certains caractères, ces modifications ne sont pas transmises à la descendance. II) L information héréditaire 1/ Localisation Rappels: nous sommes tous issus d une cellule-œuf unique qui par multiplication a donné les milliards de cellules qui nous composent. Toutes nos cellules possèdent donc la même information génétique. Activité 1: Nathan: question 3page 11 Bordas: question 3page 13 Activité 2: Nathan: questions 4 et 5 page 11 Bordas: question4 page 13 Les caractères qui se retrouvent dans les générations successives sont des caractères héréditaires. Les facteurs environnementaux peuvent modifier certains caractères. Ces modifications ne sont pas héréditaires. Activité 3: La naissance d un chien obtenu par clonage. Pb: Dans la cellule, où se situe l information héréditaire? Hypothèses: Dans le noyau, le cytoplasme. L information héréditaire se trouve dans le noyau de la cellule, au niveau de structures appelées chromosomes. A partir du document, Activité 4: Observation de cellules au microscope optique Manipulation évaluée. Les chromosomes présents dans le noyau sont le support de l information génétique.

3 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. 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 ADN condensée Chaque chromosome est constitué d ADN. L ADN est une molécule qui peut se pelotonner lors de la division cellulaire, ce qui rend visibles les chromosomes. 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: Chromosomes sexuels 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 développer (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 6: question p.14 ADN décondensée Chaque cellule d un individu de l espèce humaine possède 23 paires de chromosomes, l une d elles présente des caractéristiques différentes selon le sexe. Un nombre anormal de chromosomes empêche le développement de l'embryon ou entraîne des caractères différents chez l'individu concerné.

4 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 femmes ayant un caryotype XY. Le gène SRY, situé sur cette région du chromosome 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 informations sont présentes sur un même chromosome. Un gène ( par exemple le gène SRY) est une portion d ADN qui porte une information génétique déterminant un caractère héréditaire. Chaque chromosome porte de nombreux gènes. 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 caractère «fabrication de protéine CFTR»). Dans une paire de chromosomes, chaque gène existe en deux exemplaires, un par chromosome, situés à la même position. Activité 7: Question p p.18 (nathan) Q p Vidéo c est pas sorcier Chaque chromosome contient de nombreux gènes. Chaque gène est porteur d une information génétique. Les gènes déterminent les caractères héréditaires. Un gène peut exister sous des versions différentes appelées allèles.

5 Un gène peut exister sous différentes versions, appelées allèles. L information génétique portée par les allèles d un même gène est différente car l ADN de chacun de ces allèles est légèrement différent (Par exemple, il existe trois allèles du gène «groupe sanguin»: 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 : codominance), soit l un des deux seulement s exprime (par exemple A (dominant ) et O (récessif): seul l allèle A s exprime)

6 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. 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? Les cellules de l'organisme, à l'exception des cellules reproductrices, possèdent la même information génétique que la celluleoeuf dont elles proviennent par divisions successives. Pb: Comment peut-on passer, lors de la division cellulaire, d une cellule à 46 chromosomes à 2 cellules à 46 chromosomes? 2/ Transmission de l information lors de la division cellulaire: Hypothèses: Avant chaque division cellulaire, la cellule se prépare: sa quantité d ADN double. Au cours de la division cellulaire, les chromosomes à 2 molécules d ADN se séparent en 2 lots identiques 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 formées est donc identique à l information de la cellule initiale. Activité 2: comportement du matériel génétique au cours d une division cellulaire 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. La division d une cellule : - est préparée par la copie de chacun de ses 46 chromosomes ; - se caractérise par la séparation des chromosomes obtenus, chacune des deux cellules formées recevant 23 paires de chromosomes identiques à ceux de la cellule initiale.

7 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 reproductrices? Lors de la formation des cellules reproductrices, la séparation des 23 paires de chromosomes 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 information génétique des cellules reproductrices (2²³= ). Toutes les cellules reproductrices produites par un même individu sont donc génétiquement différentes. Activité 3: Caryotype des cellules reproductrices Bordas p57, Nathan p47 Comparez le caryotype des cellules reproductrice aux caryotypes des cellules étudiées précédemment. Que constatez-vous? Chaque cellule reproductrice contient 23 chromosomes. Lors de la formation des cellules reproductrices les chromosomes d une paire, génétiquement différents, se répartissent au hasard. Les cellules reproductrices produites par un individu sont donc génétiquement différentes. La fécondation, en associant pour chaque paire de chromosomes, un chromosome du père et un de la mère, rétablit le nombre de chromosomes de l espèce. Chaque individu issu de la reproduction sexuée est génétiquement unique.

8 2/ La fécondation: source de diversité Activité 4: tableau de croisement Lors de la fécondation, qui unit au hasard un spermatozoïde et un ovule, la cellule-œuf reçoit, pour chaque gène, un allèle du père, un autre de la mère. La fécondation forme ainsi au hasard des individus ayant des allèles différents, donc une information génétique unique: c est la diversité génétique qui explique que chaque individu est unique.

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