Problématique

L' activité précédente a montré qu'au cours d'un cycle cellulaire les chromosomes étaient, tantôt observables au microscope (pendant la division cellulaire ou mitose), tantôt non observables (pendant l'interphase) du fait de l'état de condensation, ou non, du matériel génétique (histones et ADN). Lors de la formation d'un organisme, les cellules se divisent intensément tout en gardant les caractéristiques génétiques de l’espèce considérée (= conservation de l'information génétique : toutes les cellules possédant alors la même information génétique quelque soit l’organe considéré). Nous savons depuis le collège que ce processus se réalise pendant les divisions cellulaires ou mitoses. La question suivante alors se pose : 

Par quel processus, à chaque division cellulaire, une cellule mère transmet-elle la totalité de son information génétique à chacune de ses deux cellules filles et comment une cellule fille devient-elle capable au cours de l’interphase de se diviser ultérieurement ?

Production attendue

[ Un texte bref d’une demi page accompagné du schéma fourni  complété et annoté pour répondre à la problématique.  

 ==> supports  n° 1 à n° 3.

Accès direct au support de la production  format "pdf" ou format "jpg".

[ Si la production est  achevée rapidement, réaliser des schémas d'un chromosome au cours de 3 cycles cellulaires successifs (en choisissant G1, G2, M et A) pour expliquer les résultats de l'expérience de Taylor (1958).

Critères de réussite

l les schémas  sont reliés au graphique « variation de la quantité d’ADN au cours d’un cycle cellulaire » fourni  (avec titre, légendes et commentaires), correspondent aux phases G1, S, G2, P, M, A et T et prennent en compte : 

 [ l’aspect du chromosome lors des 2 phases du cycle (interphase et mitose) : condensé ou décondensé,

 [ le mécanisme par lequel l’information génétique est conservée au cours de la mitose (malgré la réduction de moitié de la quantité d’ADN).

 [ le mécanisme par lequel la quantité d’ADN double pendant l’interphase tout en conservant l’information génétique.

l  le texte résume les 2 processus compensatoires qui conservent l’information génétique au cours d’un cycle cellulaire : mitose et réplication semi-conservative et explicite en quoi ils sont compensateurs.

l  les schémas pour chacun des trois cycles doivent rendre compte du positionnement de la radioactivité (sachant qu'il suffit qu'un des 2 brins de l'ADN soit radioactif pour que la chromatide entière soit radioactive et révélée par l'autoradiographie).

Conseils de réalisation

l  revoir  le bilan de l'activité précédente relatif à l’aspect du chromosome pendant l’interphase et la mitose et à l’aspect de l’ADN dans le chromosome lors de ces 2 phases (présence ou absence du « squelette protéique », relation ADN / histones...).

l  étudier à l’aide des liens du support n°1, le déroulement d’une mitose, repérer les moments essentiels rendant compte du partage identique de l’information génétique puis compléter les schémas P, A, T, G1.

l  étudier à l’aide des liens du support n°2, le mécanisme de la réplication semi-conservative puis compléter les schémas S, G2.

l  construire un texte répondant à la problématique en intégrant les conclusions dégagées des supports précédents ainsi que la variation d'ADN au cours d'un cycle cellulaire (support n°3).

l  représenter les deux brins de l'ADN dans le

chromosome (nucléofilament ou chromosome condensé) en coloriant en vert les brins néoformés (brins fils) et en noir les brins initiaux (brins mère) ; localiser la radioactivité par des points rouge.