Schéma à coller p.61
PARTIE 2 :
LA DYNAMIQUE DES POPULATIONS :
Maintien de la variabilité génétique
CHAPITRE A :
Variabilité génétique à l'échelle de l'individu
I- Rappels de 4ème
Les caractères héréditaires sont contenus dans chacun des noyaux de nos cellules. Ils sont codés par l'ADN qui se replie et forme des chromosomes. Chacune de nos cellules possède l'intégralité de notre ADN.
Chaque espèce possède un nombre de chromosome caractéristique dans ses cellules. Chez les humains, nous en possédons 46. Un nombre anormal de chromosome entraine de graves anomalies (ex: trisomie 21).
Ces chromosomes sont organisés par paires identiques. La 23ème paire de chromosome est la paire de chromosomes sexuels. On en distingue de 2 sortes: un grand chromosome sexuel appelé "X" et un petit appelé "Y". Les filles possèdent 2 chromosomes "X" tandis que les garçons possèdent un chromosome "X" et un "Y" sur leur 23ème paire.
Les 2 chromatides d'un chromosome double possèdent exactement la même information. La plupart du temps, les chromosomes sont sous la forme de chromosomes simples (une seule chromatide, donc l'information en un seul exemplaire). Mais au moment où la cellule va faire sa mitose (=se diviser en deux), le chromosome simple copie son ADN et fabrique son deuxième chromatide. C'est ce qu'on appelle la duplication. Puis les deux chromatides se séparent, chacun allant d'un côté de la cellule. On appelle ça la division des chromosomes. La cellule se sépare alors en 2, chacune de ses moitiés possédant la totalité de l'information héréditaire en un seul exemplaire (sous forme de chromosomes simples).
21.1
p.60
Schéma à recopier p.60
page de titre p.59
21.2
p.62
II- Codage de l'information héréditaire
II.1) Les gènes
Question : Comment est organisée l'information héréditaire sur l'ADN de nos chromosomes?
Activité 21 (Sur le cahier p.63) : Mise en évidence des gènes
Les chromosomes possèdent de nombreux gènes qui contiennent l’information des différents caractères héréditaires. Tous les êtres vivants d’une même espèce possèdent les mêmes gènes qui seront placés au même endroit sur un même chromosome.
Exemple : Tous les humains possèdent le gène groupe sanguin, et il est toujours localisé sur la paire de chromosome n°9.
Les deux chromosomes d’une même paire possèdent exactement les mêmes gènes, sauf pour la paire de chromosomes sexuels d’un garçon (X et Y).
DEFINITION :
-
Gène : Morceau de chromosome qui code pour un caractère héréditaire.
BILAN :
Les chromosomes peuvent porter de nombreux caractères héréditaires car ils possèdent de nombreux gènes.
22
p.64
II.2) Les allèles
Question : Comment peut-on être tous différents alors que nous possédons tous les mêmes gènes ?
Activité 22 (Sur le cahier p.65) : Etude des allèles du gène "groupes sanguins"
Les gènes ont plusieurs versions appelées allèle. Un gène ne peut posséder qu’un seul allèle à la fois.
Sur les 2 chromosomes d’une même paire, pour un même gène, un individu peut posséder des allèles identiques ou différents.
La molécule d’ADN de chaque chromosome est différente au niveau des allèles différents.
Schéma à ne pas reproduire
Lorsque 2 allèles d’un même gène sont différents, alors :
-
soit ils s’expriment tous les deux, on dit qu’ils sont codominants.
Ex : Allèles A et B --> Groupe sanguin [AB], A et B sont codominants.
-
soit un seul s’exprime, il est dit dominant, l’autre est dit récessif.
Ex : Allèles A et O --> Groupe sanguin [A], A est dominant, O est récessif
Pour s’exprimer l’allèle récessif doit donc être sur les 2 chromosomes d’une même paire
Ex : Pour avoir le groupe sanguin O, il faut avoir les allèles O + O
DEFINITIONS :
-
Allèle : Version d’un gène
-
Codominant : Se dit de 2 allèles différents d’un même gène qui s’expriment tous les 2 en même temps.
-
Dominant : Se dit d’un allèle qui s’exprime en masquant la présence d’un autre allèle sur le même gène.
-
Récessif : Se dit d’un allèle qui ne s’exprime pas en présence d’un autre allèle sur le même gène.
Bilan :
Les individus d’une même espèce sont différents car même s’ils possèdent les mêmes chromosomes et les mêmes gènes, ils ne possèdent pas les mêmes allèles sur ces gènes. Ces allèles peuvent être codominants, dominants ou récessifs.
Devoirs :
Sur le cahier p.66 et 67, faire les exercices sur le document ci-contre.
III- Favorisation de la diversité par le brassage génétique
III.1) La méiose
Questions :
-
Comment un couple peut-il avoir des enfants tous différents entre eux mais ressemblants chacun à ses deux parents ?
-
Comment un caractère héréditaire fait-il pour "sauter" une génération ?
-
Pourquoi a-t-on une chance sur deux d'avoir une fille ou un garçon ?
-
D'où vient la trisomie ?
Activité 24b (Feuille d'activité p.71) : Modélisation de la méiose par un jeu de carte et la constitution de portraits robots
La fabrication des gamètes se fait grâce à la méiose:
-
Les chromosomes sont sous la forme de chromosomes simples (comme dans toutes les cellules de notre corps en-dehors des divisions cellulaires),
-
Comme pour la mitose, les chromosomes simples se dupliquent et deviennent des chromosomes doubles
-
Les paires de chromosomes doubles se séparent. 1 chromosome double de chaque paire va dans chacune des 2 cellules filles au hasard. Ces cellules n'ont alors plus de paires de chromosomes, mais un seul chromosome de chaque type. Elles possèdent donc, chez l'humain 23 chromosomes doubles au lieu de 46.
-
Les chromatides de chaque chromosome double se séparent et migrent dans chacune des 2 cellules filles.
-
Les gamètes (spermatozoïdes et ovules) possèdent donc 23 chromosomes simples (1 chromosome de chaque paire)
24
p.68-69
Schéma à coller p.69
Lors de la fécondation, les chromosomes du spermatozoïde s’ajoutent à ceux de l’ovule. La cellule œuf ainsi formée possède à nouveau 46 chromosomes.
Donc pour chaque paire de chromosome, il y en a un qui vient du père, et un qui vient de la mère.
Schéma à coller p.70
DEFINITION :
-
Méiose : Ensemble de 2 divisions cellulaires aboutissant à la fabrication des gamètes ne possédant qu'un seul chromosome de chaque paire.
BILAN :
-
Un enfant ressemble à ses deux parents car il possède, pour chaque paire, un chromosome venant de son père et un venant de sa mère. Les frères et sœurs sont malgré tout différents car ils ne possèdent pas les mêmes combinaisons de chromosome.
-
Un caractère héréditaire peut "sauter" une génération lorsqu'il est présent chez les parents mais de manière récessive.
-
On a une chance sur deux d'être un garçon ou une fille car le sexe de l'enfant est déterminé par la présence du chromosome X ou Y dans le spermatozoïde.
Devoirs :
Sur une feuille double que vous collez dans le cahier p.71, faire les exercices sur le document ci-contre.
26
p.72
III.2) Les mutations
Question : Comment sont apparus les différents allèles d'un même gène ?
Activité 26c (Feuille double p.73) : Etude des mutations spontanées
Pendant la mitose ou la méiose, lors de la duplication des chromosomes, il arrive qu'il y ait parfois des erreurs de recopiage. Ces erreurs peuvent passer inaperçues, mais provoquent bien souvent des anomalies. On parle de mutation. La plupart du temps, ces mutations sont réparées et on ne sait même pas qu'elles ont existé. Lorsqu'elles s'expriment elles sont souvent néfastes et provoquent des maladies plus ou moins graves (comme le cancer). Exceptionnellement, il arrive que ces anomalies donnent un avantage.
Avantageuses ou non, les mutations sont de nouveaux allèles du gène concerné. Lorsqu'elle affectent les cellules fabriquant les gamètes ou les gamètes eux-mêmes, les mutations sont héréditaires et donc transmises de génération en génération.
Les mutations sont spontanées, mais peuvent être augmentées de manière significative par certaines radiations (UV, rayons X, radioactivité) et par certains produits chimiques (tabac, alcool, amiante, etc.)
DEFINITION :
-
mutation : Erreur de recopiage de l'ADN lors de la duplication des chromosomes pendant la mitose ou la méiose. Elles sont très souvent néfastes, mais il arrive que parfois elles procurent un avantage.
BILAN :
Les différents allèles d'un même gène sont apparus lors d'erreurs de recopiage de l'ADN pendant la phase de duplication. Ces erreurs, lorsqu'elles s'expriment, sont souvent néfastes, mais confèrent parfois un avantage. Ces mutations, lorsqu'elles touchent les cellules reproductrices sont transmissibles de génération en génération.
Devoirs :
Sur la feuille double p.73 :
-
Expliquez si les enfants de Hulk auront son super pouvoir
-
Critiquez l'obtention des super pouvoir de Hulk. Cela vous semble-t-il possible? réaliste?
-
Choisissez un autre super-héros de votre choix et répondez aux 2 premières questions le concernant.