UV. /. Les gènes et les protéines Manuel, p. 390 à 39. Dites à quoi correspondent les définitions suivantes. a) Les unités de base de l ADN. Les nucléotides. b) Les «barreaux» dans la structure en double hélice de l ADN. Les bases azotées. c) La base azotée complémentaire de la guanine (G). La cytosine (C). d) La base azotée complémentaire de l adénine (A). La thymine (T). e) Le sucre composant le nucléotide. Le désoxyribose. f) Une séquence précise de nucléotides. Un gène. g) L ensemble des gènes d une espèce. Le génome. h) Les unités de base constituant les protéines. Les acides aminés. i) Une longue chaîne d acides aminés. La chaîne polypeptidique. j) Ce qui renferme l information nécessaire à la synthèse d une protéine. Le gène. k) La structure du noyau qui porte les gènes. Le chromosome. l) Les molécules principalement responsables de l apparition des caractères chez les individus. Les protéines.. En génétique, qu appelle-t-on un caractère? Donnez trois exemples de caractères humains. Un caractère est un trait physique, physiologique ou comportemental spécifique d un individu. Plusieurs réponses possibles. Exemple : La couleur des yeux, la couleur de la peau et le groupe sanguin. 3. Décrivez la structure de la molécule d ADN. La molécule d ADN est constituée de deux brins formés de quatre sortes de nucléotides liés ensemble par les bases azotées. Elle a la forme d une double hélice. 4 Synergie Univers vivant Concept. NOM : C O R R I G ÉGROUPE : DA TE : UV. / 4. Décrivez la structure d un nucléotide en précisant ce qui distingue les différents nucléotides les uns des autres. Un nucléotide est composé d un sucre, le désoxyribose, d un groupement phosphate et d une base azotée. On distingue chaque type de nucléotide par sa base azotée. Il peut s agir de la cytosine (C), de la guanine (G), de l adénine (A) ou de la thymine (T). 5. Décrivez la structure d un acide aminé et précisez ce qui distingue les différents acides aminés les uns des autres. Les acides aminés sont composés d un groupement amine (-NH ) et d un groupement carboxyle (-COOH) liés ensemble par un atome de carbone (C) auquel est lié un groupement appelé «groupement R». C est la composition du groupement R qui différencie les acides aminés les uns des autres. 6. Expliquez le lien qui existe entre les gènes et les protéines. Les gènes sont des fragments d ADN qui contiennent l information nécessaire à la fabrication des protéines. 7. Nommez quatre fonctions assurées par les protéines dans l organisme. Plusieurs réponses possibles. Exemples : Fonctions de structure, de mouvement, de catalyse, de réserve, de transport, de communication, de régulation, de reconnaissance et de signalisation. Synergie Univers vivant Concept. 5 C
UV. /. La synthèse des protéines Manuel, p. 393 à 395. Associez les caractéristiques suivantes à l ADN, à l ARN ou aux deux. a) Il est formé d un brin simple : ARN. b) Une de ses bases azotées est la thymine : ADN. c) Son sucre est le désoxyribose : ADN. d) Une de ses bases azotées est l adénine : ADN et ARN. e) Son sucre est le ribose : ARN. f) Il a une structure en double hélice : ADN. g) Une de ses bases azotées est l uracile : ARN.. Qu est-ce qu un codon? Quel est son rôle? Un codon est un enchaînement précis de nucléotides qui se trouve sur l ARNm. Il code pour un acide aminé précis durant la traduction. 3. À quels endroits de la cellule s effectuent la transcription et la traduction? La transcription s effectue dans le noyau de la cellule, et la traduction s effectue dans le cytoplasme. 4. Quel organite cellulaire est essentiel à la synthèse des protéines? De quelle étape de la synthèse est-il responsable? Le ribosome est l organite responsable de la traduction. 5. À quel moment le ribosome : a) commence-t-il la traduction? Le ribosome commence la traduction lorsqu'il rencontre un codon d'initiation. b) termine-t-il la traduction? Le ribosome termine la traduction lorsqu'il rencontre un codon de fin de traduction. 6. Qu est-ce qu une mutation? Nommez-en deux types. Une mutation est une modification de la séquence d ADN des gènes. Plusieurs réponses possibles. Exemple : Il peut s agir de la substitution, du déplacement, de l ajout ou de la perte d un ou de quelques nucléotides. 7. Expliquez en quoi les mutations sont responsables de la diversité génétique. Lorsque les mutations ne sont pas mortelles et qu elles surviennent dans les gamètes, elles peuvent se transmettre aux générations suivantes. 8. Nommez deux agents mutagènes. Plusieurs réponses possibles. Exemple : Le rayonnement ultraviolet (UV), les radiations ionisantes, certains pesticides, la fumée de cigarette, etc. Synergie Univers vivant Concept. NOM : C O R R I G ÉGROUPE : DA TE : UV. / 9. Pourquoi certaines mutations n'affectent-elles pas la structure et la fonction des protéines? Comme plusieurs codons permettent l'ajout d'un même acide aminé, il est possible qu'un changement de nucléotide n'affecte pas la séquence d'acides aminés d'une protéine. 0. Replacez dans le bon ordre les étapes de la synthèse des protéines énumérées ci-dessous : L ARNm transporte l information vers les ribosomes. Il y a formation d un brin d ARNm complémentaire au brin d ADN. 3 Le ribosome relie les acides aminés pour former une chaîne polypeptidique. L ARNm s attache au ribosome. 4 La séquence d ADN correspondant à un gène est déroulée. 5 La protéine est libérée dans la cellule. 6 L ARNt présente les nucléotides complémentaires aux codons de l ARNm. 7 Il y a lecture du codon de fin de traduction. 8 L ARNm se fixe au ribosome. Réponse : 4,,, 8, 6, 3, 7, 5.. Associez les éléments de la colonne de droite avec les rôles décrits dans la colonne de gauche. Gène Porte l ensemble de l information génétique d un organisme. ADN Transporte l information génétique en dehors du noyau. ARNm Relie les acides aminés les uns aux autres pour former la chaîne polypeptidique. ARNt Transporte les acides aminés vers les ribosomes. Ribosome Porte l information génétique pour la synthèse d une protéine. Synergie Univers vivant Concept. 3 C4
UV.3 /.3 L hérédité Manuel, p. 396 et 397. Qu est-ce que l hérédité? L hérédité est la transmission des caractères d une génération à la suivante.. Donnez trois exemples de caractères héréditaires. Plusieurs réponses possibles. Exemples : La couleur des yeux, la couleur de la peau, le groupe sanguin, la taille, etc. 3. Qu est-ce qu un allèle? Un allèle est une variante d un même gène. 4. Donnez deux exemples d allèles pour le caractère de la couleur des yeux d un individu. Pour le caractère de la couleur des yeux, on trouve l allèle de la couleur brune et l allèle de la couleur bleue. 5. Où sont situés les allèles d un gène? Les allèles d un gène sont situés sur les chromosomes homologues. 6. Quelle est la différence entre un individu homozygote et un individu hétérozygote? Un individu homozygote possède deux allèles identiques d un même gène, alors qu un individu hétérozygote possède deux allèles différents d un même gène. 7. Aurélie a un allèle pour le groupe sanguin A et un allèle pour le groupe sanguin O. Son groupe sanguin est A. Répondez aux questions suivantes. a) Aurélie est-elle homozygote ou hétérozygote pour le groupe sanguin? Pourquoi? Elle est hétérozygote, car elle possède deux variantes du gène du groupe sanguin. b) Quel est l allèle dominant? L allèle pour le groupe sanguin A. c) Quel est l allèle récessif? L allèle pour le groupe sanguin O. 8. L allèle pour le caractère de la couleur de cheveux bruns (B) est dominant par rapport à l allèle pour le caractère de la couleur de cheveux blonds (b), qui est récessif. Quels sont les trois génotypes possibles pour le caractère de la couleur de cheveux? Inscrivez-les dans la colonne de gauche, puis notez le phénotype correspondant dans la colonne du centre. Enfin, précisez si l individu est homozygote ou hétérozygote dans la colonne de droite. Génotype Phénotype BB Bb bb Cheveux blonds Homozygote ou hétérozygote Homozygote Hétérozygote Homozygote 8 Synergie Univers vivant Concept.3 C6
Fiche ACTIVITÉ UV.4 5/7 8. Remplissez le tableau suivant à partir des échiquiers de Punnett réalisés aux questions 6 et 7. Dans la deuxième colonne, compilez les fractions obtenues pour chaque génotype possible. Calculez ensuite le pourcentage des individus présentant chacun des génotypes et chacun des phénotypes possibles, puis inscrivez les résultats dans la troisième colonne du tableau. Le résultat des échiquiers de Punnett Génotypes Fraction des individus ( / 4) Pourcentage des individus (%) Couleur des cheveux BB Bb bb Sexe et daltonisme X D X D X D X d X D Y X d Y Phénotypes Couleur des cheveux Cheveux blonds 3 75 Sexe Femme Homme Daltonisme Sans daltonisme Daltonisme 3 75 9. Les pourcentages des différents génotypes et phénotypes obtenus dans les croisements de la partie A de l activité se rapprochent-ils de ceux qui ont été obtenus à l aide des échiquiers de Punnett? Expliquez votre réponse. Les pourcentages sont sensiblement les mêmes. Les différences s expliquent par le fait que le nombre d essais n est pas infini. Les résultats du tableau «Le résultat des croisements effectués par le groupe classe» de la question 5 se rapprochent un peu plus de ceux des échiquiers de Punnett parce que le nombre d essais est plus élevé. 6 Synergie Univers vivant Concept.4 NOM : C O R R I G ÉGROUPE : DA TE : UV.4 /.4 Les croisements Manuel, p. 398 à 40. Expliquez brièvement ce qu est la loi de la ségrégation indépendante des allèles (première loi de Mendel). La loi de la ségrégation indépendante des allèles stipule que les allèles d une paire de chromosomes homologues se répartissent en proportions égales durant la méiose. Pour les lignées pures, cela signifie que les gamètes possèdent tous le même allèle. Par contre, pour les individus hybrides, cela signifie que les allèles se distribuent en proportions égales à travers les gamètes.. Expliquez brièvement ce qu est la loi d assortiment indépendant des allèles (deuxième loi de Mendel). La loi d assortiment indépendant des allèles explique que les allèles associés à des caractères différents ne sont pas transmis ensemble des parents aux descendants. Ils se combinent plutôt les uns avec les autres de manière indépendante. 3. On effectue le croisement d une fleur violette (Vv) à feuilles rondes (dd) avec une fleur blanche (vv) à feuilles dentelées (Dd). Répondez aux questions suivantes. a) À l aide d un échiquier de Punnett, représentez les génotypes d une deuxième génération filiale. Gamètes mâles Vd vd Gamètes femelles vd vd VvDd vvdd Vvdd vvdd Figure La détermination des génotypes possibles de la deuxième génération de fleurs. b) Quelle proportion des descendants de la deuxième génération correspond aux fleurs blanches à feuilles dentelées? Un quart des descendants correspond aux fleurs blanches à feuilles dentelées. 4. On croise un chat gris (G), caractère dominant, avec une chatte blanche (g), caractère récessif. Tous les chatons de la deuxième génération ont le phénotype gris. Quels sont les génotypes possibles des parents? Le chat gris doit être homozygote dominant (GG), et la chatte blanche peut être homozygote récessive (gg) ou hétérozygote (Gg). Synergie Univers vivant Concept.4 9 C9
UV.4 / 5. L allèle pour le caractère du groupe sanguin B (B) est dominant sur l allèle pour le caractère du groupe sanguin O (O). De plus, le caractère Rhésus positif (R) est dominant sur le caractère Rhésus négatif (r). Une mère de groupe sanguin B et un père de groupe sanguin O ont un enfant de groupe sanguin O. Répondez aux questions suivantes. a) Quel est le génotype des parents? Génotype de la mère : BORr Génotype du père : OORr b) Remplissez l échiquier de croisement suivant afin de déterminer les génotypes possibles pour les groupes sanguins des individus de la deuxième génération. Gamètes mâles OR Or BR BORR BORr Gamètes femelles Br OR BORr BOrr OORR OORr Or OORr OOrr Figure La détermination des génotypes possibles des groupes sanguins de la deuxième génération. c) À partir des résultats obtenus en b), déterminez la proportion des descendants qui pourraient avoir le groupe sanguin B. La proportion des descendants qui pourraient avoir le groupe sanguin B+ est de 3/8. 30 Synergie Univers vivant Concept.4 C0