Chapitre 7 : La synthèse cellulaire de nouvelles molécules

Rappel : On a vu que les cellules ne fabriquent pas toutes les mêmes molécules, seulement celles qui sont nécessaires à leurs fonctions.
Dans une cellule il y a des informations qui vont permettre la fabrication de ces molécules.
On appelle ces informations : l'information génétique ou programme génétique.

Problème : Ou se situe le programme génétique dans la cellule ?

1- La localisation du programme génétique.

Rappelez les constituants d'une cellule et formulez des hypothèses.

Hypothèses :
- Le programme génétique se situe dans le noyau.
- Le programme génétique se situe dans le cytoplasme.

Vérification : questions 1 et 3 p 17
- Le veau obtenu (Marguerite) a hérité des caractères de la vache tachetée.
- La cellule œuf à l'origine du veau est formée du cytoplasme et de la membrane plasmique de la vache à robe brune, et le noyau provient de la vache tachetée. Le veau obtenu est tacheté donc l'information génétique à l'origine du veau est contenue dans le noyau.

Conclusion partielle : Le programme génétique est contenu dans le noyau de la cellule.

Observation complémentaire : Photos de noyau de cellule entrain de se diviser (p 18)

Hypothèse : Le programme génétique se situe dans les chromosomes du noyau.

Vérification : Poly caryotype non classé et classé.( 84 Ko)

- En vous aidant du document 2 p 18 du livre, expliquez les critères qui ont été utilisés pour classer les chromosomes des documents b et c ? Qu'est ce qu'un caryotype ?
- Combien y a-t-il de chromosomes dans le caryotype d'une femme ? D'un homme ?
- Combien y a-t-il de paires de chromosomes ?
- Quelles différences constatez-vous entre le caryotype d'un homme et celui d'une femme ?
- L'hypothèse est-elle vérifiée ?

Conclusion : Les chromosomes sont le support de l'information génétique. Les êtres humains possèdent dans chacune de leur cellule 23 paires de chromosomes (soit 46 chromosomes). Chaque chromosome d'une même paire est appelé chromosomes homologues. Une des paires de chromosomes détermine le sexe de l'individu XX chez la femme, et XY chez l'homme.

2- L'expression de l'information génétique.

A- Les gènes

Les chercheurs sont depuis quelques années entrain d'établir la carte génique de tous les chromosomes de l'espèce humaine.
Poly : carte génétique. (148 Ko)
- Observez la carte génique. Les différentes paires de chromosomes portent-elles les mêmes gènes ? Les chromosomes d'une même paire portent-ils les mêmes gènes ? Qu'en est-il des chromosomes sexuels ?

Définition : Les chromosomes portent les gènes : unités d'information génétique qui détermine les caractères héréditaires. Ex : le gène DMD contenant l'information pour un fonctionnement correct des muscles.

Bilan : Dans une cellule un gène existe en 2 exemplaires, occupant la même position sur chacun des 2 chromosomes d'une paire.

B- Etude d'un gène.

Constats :
On a observé la localisation du gêne du groupe sanguin (chromosome n°9).
Question : Combien connaissez-vous de groupes sanguins ?
Réponse 4 : A, B, AB, O.

Problème : Sachant qu'il y a 1 seul gène pour le groupe sanguin, comment peut-on observer 4 groupes sanguins différents ?

Hypothèses :
- Il existe des versions différentes du gêne groupe sanguin.
- ????

Vérification : Poly des différents allèles du gène groupe sanguin.(187 Ko)

- Combien de gênes correspondant au caractère groupe sanguin dénombrez-vous ?
- Combien de versions différentes de l'information contenue dans le gène (allèles) dénombrez-vous ?
- Chez un même individu, les allèles d'un même gêne sont-ils identiques ou différents ?
- Dans le cas ou les allèles sont différents, quels sont les groupes sanguins fabriqués ? Comment appelle-t-on l'allèle qui permet la fabrication du groupe sanguin.

Conclusion : A un gène correspondent des informations différentes pour un caractère : ce sont des allèles. Les cellules possèdent, pour un même gêne, soit 2 fois le même allèle, soit 2 allèles différents. Dans ce cas, les 2 allèles peuvent s'exprimer, ou l'un peut s'exprimer et pas l'autre. (allèle dominant et récessif).

Livre p 35, questions 3 et 5
Réponse de la 5 : Le noyau des cellules des glandes mammaires contiennent toutes les informations nécessaires pour reformer un embryon.

Conclusion : Chaque cellule possède l'ensemble du programme génétique mais n'en exprime qu'une partie. Les hématies sont donc capables de fabriquer l'actine du muscle, mais elles n'expriment que la capacité à synthétiser l'hémoglobine.

Exercices 8 p 28, 7 et 8 p 42

3- Les anomalies du nombre de chromosomes.

Livre questions 1, 2 ,3 p 21
Réponses : 47 chromosomes, 3 chromosomes en 21 au lieu de 2, donc tri-somie en 21.
Un excès d'informations génétiques causé par un chromosome supplémentaire entraîne des anomalies dans le développement de l'individu.

livre p 21.
- En vous aidant du document 2a, dites si une anomalie chromosomique est toujours due à la présence d'un chromosome supplémentaire ?

Conclusion : Un nombre anormal de chromosomes empêche le développement de l'embryon, ou entraîne des anomalies chez les individus concernés