Chapitre 3 : conserver ou transmettre l information génétique.

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1 Chapitre 3 : conserver ou transmettre l information génétique. Mais, que dois-je savoir? Pour rattraper un cours manquant, retrouve-le sur le site du collège dans la rubrique «enseignements» : Contrat-élève 3 ème Chapitre 3 : conserver ou transmettre l information génétique. Je dois être capable de : Décrire par des phrases et par un schéma légendé les deux étapes du comportement des chromosomes durant la multiplication cellulaire. (L)(Voir 2 premières phrases et schéma du cours I/) Indiquer à quoi correspond le cancer au niveau cellulaire. (L) (Voir 3 e phrase du cours I/) Préciser le nombre de chromosomes contenus dans une cellule reproductrice. (L)(Voir cours II/ A/) Indiquer quels sont les chromosomes que possèdent les cellules reproductrices. (L) (Voir cours II/ A/) Expliquer comment un individu peut produire des millions de cellules reproductrices différentes. (L) (Voir cours II/ A/) Compléter le schéma de la formation de 4 cellules reproductrices différentes à partir d une cellule à 2 paires de chromosomes. (L) (Voir cours II/ A/) Expliquer d où viennent les chromosomes contenus dans une cellule-oeuf. (L) (Voir cours II/ B/ phrase 2) Expliquer d où viennent les deux allèles de chaque gène. (L) (Voir cours II/ B/ phrase 3) Compléter le schéma de la formation d une cellule-œuf à partir de cellules reproductrices. (L) (Voir cours II/ B/) Refaire toutes les activités vues en cours. (I, Rai, C)(Voir partie activité) Le contrôle, sur 20 points, comportera : 2 points pour la présentation, l orthographe, les constructions de phrases. 8 points de leçon comportant 4 questions notées (L) dans le contrat-élève. 5 points pour une activité ou une partie d activité vue en classe. 5 points pour un exercice nouveau.

2 Comment l information génétique est-elle conservée lorsque les cellules se multiplient? I/ L information génétique est copiée à l identique puis les copies sont réparties entre les cellules filles. Avant qu une cellule ne se multiplie, ses 23 paires de chromosomes simples sont copiées à l identique et forment ainsi des chromosomes doubles. Les copies se répartissent ensuite entre les cellules-filles. Le cancer correspond à la multiplication incontrôlée et trop rapide de cellules qui envahissent l organisme. MULTIPLICATION CELLULAIRE PREPARATION DE LA MULTIPLICATION CELLULAIRE Cellule-mère avec 2 paires de chromosomes simples représentées. Les chromosomes simples ont été copiés pour former des chromosomes doubles Les copies des chromosomes ont été réparties entre les deux cellules-filles.

3 Comment la reproduction peut-elle être à l origine d individus uniques? II/ La formation d individus uniques. A/ La formation de cellules reproductrices uniques. Chaque individu peut produire des millions de cellules reproductrices différentes. En effet, les cellules reproductrices n ont qu un seul chromosome de chaque paire soit 23 chromosomes. Le choix des chromosomes se faisant au hasard pour chaque paire, il y a des millions de cellules reproductrices différentes possibles. Cellules reproductrices : Formation de 4 cellules reproductrices différentes à partir d une cellule à 2 paires de chromosomes.

4 B/ La rencontre des cellules reproductrices se fait au hasard Lors de la fécondation, l un des millions de spermatozoïdes libéré par le père fusionne avec l ovule émis par la mère, pour former la cellule-œuf à l origine du nouvel individu. Chaque cellule-œuf possède donc pour chacune de ses 23 paires de chromosomes un chromosome paternel provenant du spermatozoïde et l autre maternel provenant de l ovule. Pour chaque gène, on a donc un allèle paternel et un autre maternel. Lors de la reproduction, il y a donc création d un nouvel individu unique dont l information génétique est une combinaison de celle de la mère et de celle du père.

5 Activité 1 : la multiplication cellulaire. Toutes les cellules d un organisme possèdent la même information génétique que la cellule-œuf dont elles sont issues par multiplications successives. Elles possèdent donc les 23 mêmes paires de chromosomes et donc les mêmes gènes. C est grâce à ce principe que l on a réussi à cloner c est-à-dire à reproduire à l identique un animal à partir de quelques-unes de ses cellules. Comment l information génétique est-elle conservée lorsque les cellules se multiplient? 1. Après avoir observé une multiplication cellulaire en vidéo, décris le comportement des chromosomes lors de cet évènement. (I,C) 2. Représente sous forme de schéma ce qui pourrait se passer au niveau des chromosomes lors de la transformation d une cellule-mère à deux paires de chromosomes en deux cellules-filles identiques à la cellule-mère. (Rai) Cellule-mère Cellule-fille 1 Cellule-fille 2 3. A l aide des indices ci-dessous, indique si ton hypothèse est ou non valide. Justifie ta réponse. (Rai) Indice 1 : La réalisation de nombreux caryotypes de cellules humaines montre qu à n importe quel instant, les cellules possèdent le même nombre de chromosomes, soit 46. Indice 2 : Indice 3 : Multiplication cellulaire La quantité d ADN dans le noyau de la cellule varie avant la multiplication cellulaire. La quantité d ADN dans le noyau de la cellule varie pendant la multiplication cellulaire.

6 Correction activité 1 : 1. Les chromosomes de la cellule-mère se répartissent entre les deux cellules-filles. 2. Hypothèse 1 Séparation des copies Cellule-fille 1 Cellule-mère Copie des chromosomes Cellule-fille 2 Cellule-fille 1 Hypothèse 2 Reconstitution des paires de chromosomes Cellule-mère Cellule-fille 2 Séparation des chromosomes de chaque paire. Cellule-fille 1 Hypothèse 3 Reconstitution des paires manquantes Cellule-mère Cellule-fille 2 Séparation des paires de chromosomes 3. Les hypothèses 2 et 3 ne sont pas valides car il n y a pas toujours le même nombre de chromosomes dans les cellules (voir indice 1). De plus, il n y a pas de chromosomes doubles comme mentionné dans les indices 2 et 3. L hypothèse 1 est valide car il y a toujours le même nombre de chromosomes dans les cellules. De plus, les indices 2 et 3 sont compatibles avec notre hypothèse.

7 Activité 2 : le double hasard de la reproduction sexuée. Ouvre le logiciel «brassage génétique» puis clique sur «la formation des gamètes». Lis ensuite rapidement les «quelques rappels sur les chromosomes». Puis clique sur la formation des gamètes. 1. Indique le nombre de chromosomes contenus dans les cellules reproductrices humaines (spermatozoïdes ou ovules). Attention, dans le logiciel, les cellules reproductrices sont appelées gamètes. (I) 2. Comment peut-on expliquer le nombre de chromosomes contenus dans les cellules reproductrices humaines? (I) 3. Complète le schéma ci-dessous afin d expliquer la formation de 4 cellules reproductrices différentes à partir d une cellule contenant 2 paires de chromosomes. (Rai) Cellules reproductrices : Indique le nombre de cellules reproductrices différentes qui peuvent être constituées par un même individu. (I) Reviens au sommaire puis clique sur «la fécondation» et encore sur la fécondation. 5. Indique le nombre de chromosomes contenus dans une cellule-œuf humaine. (I) 6. Explique l origine des chromosomes contenus dans une cellule-œuf humaine. (I) 7. Indique laquelle des cellules reproductrices détermine le sexe du nouvel individu. (I) 8. Indique le nombre de cellules-œufs différentes qui peuvent être formées par un même couple. (I) Reviens au sommaire puis clique sur 9. Clique sur «réaliser une fécondation entre» puis à l aide de la présentation de chacun des parents, complète les tableaux ci-dessous. (I)

8 Gène responsable de la couleur des yeux la couleur des cheveux Allèles Caractères exprimés Gène responsable de la couleur des yeux la couleur des cheveux Allèles Caractères exprimés 10. Indique pour chaque gène quel est l allèle qui domine l autre. (Rai) Reviens en arrière puis clique sur «Réaliser une fécondation». 11. Indique le nombre d ovules possibles à partir de cet exemple (avec 3 paires de chromosomes). (I) 12. Indique le nombre de spermatozoïdes possibles à partir de cet exemple (avec 3 paires de chromosomes). (I) 13. Représente sur le schéma ci-dessous un ovule et un spermatozoïde de ton choix. (C) 14. Réalise la fécondation (Ré). Pour cela, choisis les deux cellules reproductrices que tu as représentées ci-dessous et clique sur «fécondation». Indique si l enfant obtenu est un garçon ou une fille en entourant l un des deux portraits (I). Complète ce portrait en coloriant avec les couleurs appropriées les cheveux et les yeux de cet enfant. (C) 15. Justifie les caractères présentés par cet enfant (sexe, couleur des yeux et des cheveux) en complétant le schéma de la cellule-œuf. (Rai)

9 Correction activité 2 : 1. Les cellules reproductrices humaines contiennent 23 chromosomes. 2. Lors de leur formation, les gamètes ne reçoivent qu un chromosome de chaque paire. 3. Cellules reproductrices : Formation de 4 cellules reproductrices différentes à partir d une cellule à 2 paires de chromosomes. 4. Un individu peut constituer un peu plus de 8 millions de cellules reproductrices différentes. 5. Une cellule-œuf humaine contient 23 paires de chromosomes chromosomes proviennent d un ovule de la mère et 23 autres proviennent d un spermatozoïde du père. 7. C est le spermatozoïde qui détermine le sexe du nouvel individu. 8. Il y a 50% de chances d obtenir un garçon ou une fille. 9. Un même couple peut former 64 milliard de cellule-œufs différentes. 10. Gène responsable de la couleur des yeux la couleur des cheveux Allèles Yeux marrons (M) Yeux bleus (b) Cheveux noirs (N) Cheveux roux (r) Caractères exprimés. Yeux marrons Cheveux noirs Gène responsable de la couleur des yeux la couleur des cheveux Allèles Yeux marrons (M) Yeux bleus (b) Cheveux roux (r) Cheveux roux (r) Caractères exprimés. Yeux marrons Cheveux roux 11. Pour le gène couleur des yeux, l allèle yeux marron (M) domine l allèle yeux bleus (b). Pour le gène couleur des cheveux, l allèle cheveux noirs (N) domine l allèle cheveux roux (r). 12. Il y a 8 ovules possibles à partir de cet exemple. 13. Il y a 8 spermatozoïdes possibles à partir de cet exemple. 14. Voir ci-dessous

10 15. Voir ci-dessous. 16. L enfant est une fille car il a deux chromosomes X. L enfant a les yeux bleus car il a deux allèles «yeux bleus». L enfant a les cheveux noirs car il a un allèle «cheveux noirs» et un allèle «cheveux roux». b b X N X r b b X X N r