Chapitre 14: La génétique

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1 Chapitre 14: La génétique A) Les gènes et les protéines, ça te gêne? 1) a) Quel est l élément de base des vivants? Les cellules b) Qu a-t-elle en son centre? Un noyau c) Qu y retrouve-t-on sous forme de bâtonnets? Les chromosomes d) De quoi sont-ils faits? D acide désoxyribonucléique (ADN) e) De quelles molécules est-il fait? L ADN est constituée de 4 types de molécules appelés nucléotides. Le nucléotide est fait d un sucre (désoxyribose), d un groupe phosphate et d une base azotée qui distingue chaque type de nucléotide: l adénine (A), la thymine (T), la cytosine (C) et la guanine (G). Illustration: (Livre Synergie, figure 37 p. 390) f) Quelle forme a-t-il? L ADN a la forme d une double hélice. 2) a) Qu est-ce qu un gène? Un gène est un fragment d ADN qui contient l information nécessaire pour fabriquer les protéines. b) Comment s appelle l ensemble des gènes? Le génome. c) À quoi sert-il? Le génome donne aux individus d une espèce les caractères propres à celle-ci. Illustration: (Livre Synergie, figure 38 p. 390)

2 3) a) Qu est-ce qu une protéine? Une protéine est une molécule responsable de plusieurs fonctions essentielles à la vie des cellules et qui joue un rôle important dans l expression des caractères génétiques des individus. b) Quels sont les 2 constituants chimiques (groupe d atomes) qui caractérisent une protéine? Un groupement carboxyle (-COOH) et un groupement amine (-NH2). c) Qu est-ce qui les relie? Un carbone (C) portant un groupement R. d) De quoi est-il fait? Le groupement R est fait d atomes de carbone (C), d hydrogène (H), d azote (N), d oxygène (O) ou de soufre (S). Illustration: e) Quel est le nom d une chaîne de protéines? Chaîne polypeptidique 4) a) Combien y a t-il d acides aminés qui composent les protéines? b) Les acides aminés qui composent les protéines sont: 20

3 5) Quelles sont les différentes fonctions essentielles assurées par les protéines? FONCTION DES PROTÉINES EXEMPLES DE PROTÉINES La structure Le collagène est une protéine fibreuse de la peau qui lui procure sa solidité et sa résistance. Le mouvement L actine est une protéine qui permet aux cellules musculaires de se contracter et de faire bouger les muscles. La catalyse L amylase est une protéine présente dans la salive qui permet de digérer l amidon, entre autres. Les protéines de cette catégorie portent le nom d enzymes. La réserve La caséine est une protéine du lait qui constitue une réserve d acides aminés nécessaires au développement des jeunes mammifères. Le transport L hémoglobine est une protéine qui transporte le dioxygène (O2) dans le sang. La communication et la régulation L insuline est une hormone protéïque qui régule le taux de glucose dans les sang et permet son entrée dans les cellules après un repas. La reconnaissance et la signalisation Les anticorps sont des protéines qui reconnaissent les corps étrangers et déclenchent les réactions de défense immunitaire de l organisme.

4 B) Les protéines, ça se fabriquent? 1) a) Qu est-ce que la synthèse des protéines? La synthèse des protéines est le processus de fabrication des protéines à partir de l information portée par les gènes. b) Où se fait cette synthèse? Dans le cytoplasme, à l extérieur du noyau. c) De quels organites a-t-on besoin pour ce faire? Des ribosomes. d) Quelle molécule joue le rôle de messager? l acide ribonucléique messager (ARNm). Illustration: (Livre Synergie, figure 42 p. 393) e) Quelles sont les 2 étapes de la synthèse des protéines? 1 ) La transcription est la synthèse d une molécule d ARNm à partir de la séquence d ADN d un gène. Elle s effectue dans le noyau de la cellule. Une fois la transcription achevée l ARNm se détache et transporte l information génétique copiée vers les ribosomes. 2 ) La traduction est la fabrication de la protéine à partir de la séquence de nucléotides d une molécule d ARNm. Au cours de la traduction, il y a conversion du code génétique (codons) en acides aminés. Illustration: (Livre Synergie, figure 45 p. 394 et figure 47 p.395) La transcription La traduction

5 2) Quelles différences y a-t-il entre une molécule d ADN et une molécule d ARN? La première se situe au niveau de la molécule de sucre. Le sucre de l ARN (acide ribonucléïque) est un ribose tandis que celui de l ARN (acide désoxyribonucléïque) est un désoxyribose. La seconde c est que la thymine (T) de l ADN est remplacé par l uracile (U) dans l ARN. La troisième c est que l ARN est constitué d un simple brin de nucléotides et non une double hélice. 3) a) Qu est-ce qu un codon? C est une séquence d ADN qui devient un code constitué d un enchaînement précis de triplet de nucléotides. Exemples: Les codons CCU, CCC, CCA et CCG codent tous pour la proline. Il y a d autres exemples dans le livre Synergie, figure 44 p b) Qu est-ce que le code génétique? le code génétique est fait de l ensemble des codons. 4) a) Qu est-ce que les mutations? Les mutations sont des modifications de la séquence d ADN des gènes. Il peut s agir de la substitution, du déplacement, de l ajout ou de la perte de un ou plusieurs nucléotides dans un brin d ADN. b) Quelles en sont les conséquences? - Les mutations peuvent nuire à l organisme en affectant la structure et la fonction de certaines protéines. - Elles peuvent être profitables à l organisme en lui conférant de nouvelles caractéristiques qui lui permettent d être mieux adapté à son milieu. c) Qu est-ce que cela permet? Si ces mutations se produisent dans les cellules sexuelles (gamètes), elles peuvent se transmettre aux générations suivantes et contribuées à la diversité génétique. e) Comment peut-on augmenter la fréquence de ces mutations? Par des agents mutagènes présents dans l environnement: rayonnement UV, radiations ionisantes (rayon gamma), certains pesticides, etc.

6 C) L hérédité me détermine... 1) a) Qu est-ce que l héridité? L hérédité c est la transmission des caractères d une génération à la suivante. b) Quels caractères peuvent être transmis d une génération à l autre? La couleur des yeux, la forme du visage et certains autres traits sont des caractères héréditaires c est-à-dire légués par l un ou l autre des paremts. 2) a) Que sont les allèles? Ce sont des variantes d un même gène. Ils se distinguent les uns des autres par de légères différences dans la séquence des nucléotides de l ADN. b) Que permettent-ils? La diversité des allèles pour un gène est à l origine de la diversité des caractères. Exemple: la couleur des yeux: 1 ) Un 1er gène code pour la protéine responsable de la pigmentation de l iris de l oeil, la mélanine. Ce gène possède un allèle définissant la couleur brune de l oeil et un autre qui ne produit pas de mélanine ce qui donne à l iris la couleur bleue. 2 ) Ce sont d autres gènes situés sur des chromosomes différents qui codent la variation de la couleur des yeux. c) Qu est-ce que des chromosomes homologues? Ce sont des chromosomes qui possèdent les mêmes gènes mais pas nécessairement les mêmes allèles. L un vient du père et l autre de la mère. Illustration: (Livre Synergie, figure 49 p. 396)

7 3) Quelle est la différence entre allèle dominant et allèle récessif? L allèle dominant (représenté par une lettre majuscule) c est celui qui détermine le caractère et l allèle récessif c est l autre allèle (représenté par une lettre minuscule) Illustration: (Livre Synergie, tableau 4 p. 397) 4) a) Qu est-ce qu un génotype? Un génotype c est la paire d allèles que porte un individu pour un gène donné. b) Qu est-ce qu un phénotype? Un phénotype c est l expression de ces allèles en un caractère physique ou physiologique (apparence ou trait). c) Quel lien y a-t-il entre génotype et phénotype? Le phénotype est déterminé par un génotype et un même phénotype peut provenir de 2 génotypes différents. Exemple: yeux bruns = 2 allèles bruns ou 1 allèle brun + 1 allèle bleu. D) Et si on échangeait... 1) a) Qu est-ce qu un croisement? Un croisement est le résultat de l échange de gamètes entre 2 individus pendant la reproduction sexuée. b) Quelles en sont les conséquences? C est que lors de la reproduction sexué, les organismes vivants transmettent à leurs descendants tous les gènes qui déterminent leurs caractères. 2) a) Qui est Gregor Johann Mendel? C est un moine autrichien ( ), fondateur de la génétique moderne. b) Qu a-t-il établi? Il a établi les lois qui régissent la transmission des caractères au XIXè siècle bien avant la découverte des gènes, des chromosomes et de l ADN au XXè siècle.

8 3) a) Quel nom a-t-on donné à la 1ère loi de Mendel? La loi de la ségrégation indépendante des allèles. b) Quel est l énoncé de cette loi? Lors de la méïose, les allèles d une paire de chromosomes homologues se répartissent de façon égale (50/50). Illustration: (Livre Synergie, tableau 5 p. 399) 4) a) Qu est-ce qu une lignée pure? Ce sont des individus homozygotes dominants ou récessifs dont les gamètes possèdent toujours les mêmes allèles. b) Qu est-ce qu un hybride? Ce sont des individus hétérozygotes dont les allèles dominants et récessifs se distribuent en proportion égale à travers les gamètes produits. 5) Qu est-ce que l échiquier de croisement ( échiquier de Punnett )? Ces échiquiers permettent de représenter les croisements de Mendel et de comprendre la ségrégation indépendante des allèles. Illustration: (Livre Synergie, figure 52 p. 399)

9 6) a) Quel nom a-t-on donné à la 2ème loi de Mendel? La loi d assortiment indépendant des allèles. b) Quel est l énoncé de cette loi? La loi explique la répartition indépendante de différents allèles qui déterminent un phénotype. Illustration: (Livre Synergie, figure 53 p. 400) c) Quelle conclusion en tire-t-il? Il en conclut que les allèles associés à 2 caractères ne sont pas transmis ensemble des parents aux descendants. En effet, ils se combinent les uns avec les autres de manière indépendante.