Quelle est l`origine de ces caractères héréditaires? - SOS

Chap.2 : Quelle est l'origine de ces caractères héréditaires?
I. Où est localisée l'information héréditaire?
OC : l'information génétique est localisée dans le noyau.
OM : observation microscopique, dessin observation. Raisonnement, Dem : formuler une
hypothèse.
A. Localisation dans la cellule-œuf.
Expérience de Gurdon.
Chaque être vivant se construit à partir d'une cellule œuf unique. Dans cette expérience la
cellule œuf est formée à partir d'un noyau de Xénope albinos transplanté dans une cellule
énuclée de Xénope sauvage.
Le Xénope qui se développe a les caractéristiques de la lignée sauvage, donc les
caractéristiques du "donneur" du noyau.
Hypothèse : les caractéristiques spécifiques semblent être hérités d'un composant du
noyau de la cellule.
B. Localisation dans le noyau.
Observations de cellules au microscope : TP Cellules glandes salivaires larve chironomes +
racines d'ail.
Le noyau des cellules contient des structures filamenteuses, facilement observables lors de
la division cellulaire : les chromosomes.
L'information génétique est localisée dans le noyau et nous émettons
l'hypothèse quelle est portée par des structures nucléaires : les chromosomes.
II. Les chromosomes déterminent-ils les caractères héréditaires?
A. Les chromosomes de l'espèce humaine.
OC : Chaque cellule d'un individu de l'espèce humaine possède 23 paires de chromosomes, l'une
d'elles présente des caractéristiques différentes selon le sexe. Un nombre anormal de chromosome
empêche le développement de l'embryon ou entraîne des caractères différents chez l'individu
concerné.
OM : s'informer à partir d'un caryotype, réaliser.
Comparaison d'un caryotype d'homme et un de femme.
Caryotype = présentation ordonnées des chromosomes d'une cellule.
1. Comptez le nombre de chromosomes présents chez l’homme, puis chez la femme.
Il y a 46 chromosomes chez les deux.
2. Quel critère est utilisé pour les classer.
Leur taille et leur forme permet de les regrouper par paires.
3. Quelle est la différence entre le caryotype de la femme et celui de l’homme?
Sur la 23ème paire : La femme a 2 chromosomes X et l'homme un X et un Y.
4. En quoi la comparaison des caryotypes masculin et féminin, confirme l’idée que les
chromosomes sont les supports des caractères d’un individu ?
Un chromosome diffère dans le caryotype et cela détermine le sexe de l'individu : les
chromosomes sont donc porteurs de l'information sur les caractères d'un individu.
Exercice maison : Création d'un caryotype humain.
Les êtres humains possèdent 23 paires de chromosomes. L'une de ces paires de
chromosomes présente des caractéristiques différentes selon le sexe : homme
un chromosome X et un chromosome Y, femme 2 chromosomes X. Les
chromosomes peuvent être associés par paires.
Comparaison avec personne atteinte du syndrome de Down :
Anomalie : 3 chromosomes 21 au lieu de 2.
Un nombre anormal de chromosome entraîne des caractères différents chez
l'individu concerné.
Caryotype de cellule
embryonnaire provenant
d'une fausse couche.
(avortement spontané)
Un nombre anormal de chromosome empêche le développement de
l'embryon.
B. La composition des chromosomes est-elle à l'origine des caractères
d'un individu?
OC : Chaque chromosome est constitué d'ADN. L'ADN est une molécule qui peut se pelotonner lors
de la division cellulaire ce qui rend visibles les chromosomes. Chaque chromosome contient de
nombreux gènes. Les chromosomes sont le support de l'information génétique.
OM: Concevoir/Réaliser à partir d'un protocole
TP : extraction ADN Cellules de pomme, kiwi, banane, œufs de lump.
Avec étude de l'intérêt de chaque étape : voir fiche TP.
Chaque chromosome contenu dans le noyau des cellules est constitué d’ADN
Transition : Le caryotype n’explique pas tout pour la transmission des caractères.
Ex : Le syndrome homme XX (ou syndrome de la Chapelle) est caractérisé chez une
personne de caryotype XX, possédant par ailleurs un phénotype masculin.
C. Les gènes sont-ils le support de l'information héréditaire?
OC : Chaque gène est porteur d'une information génétique. Les gènes déterminent les caractères
héréditaires. Un gène peut exister sous des versions différentes appelées allèles.
OM : s'informer à partir de texte et représentation scientifique. Raisonner.
Activité
Un caryotype est composé de 22 paires de chromosomes auxquelles s’y ajoutent une 23 ème paire de chromosome
qui définie le sexe de l’individu. Mais comment jouent-ils leur rôle dans la détermination du sexe ?
Pour répondre à cette question voici la représentation de ces chromosomes chez différents individus dans le doc
Caryotype : (22; XY)
Caryotype : (22; XY)
Caryotype : (22; XX)
1.
Doc 1
=> Homme XY
X
Y
X
Caryotype : (22;…..)
Doc 2
=> ………………….
X
Doc 3
=> Femme XY
=> Femme XX
X
X
Y
1. Que peut-on conclure à partir du doc. 1 ?
2. Pour montrer que tu as bien compris complète le doc. 2.
3. A l’aide des doc. 1, 2 et 3 montre qu’une portion de
chromosome peut être responsable de la transmission d’un
caractère.
X
Certaines méduses peuvent être fluorescentes. Une portion d’un de
leurs chromosomes a été suspectée d’être à l’origine de ce caractère. Il
a été transféré par des chercheurs dans des cellules œufs de souris.
Sur l’image nous pouvons observer trois souriceaux fluorescents qui
possèdent dans leurs chromosomes la portion de chromosome de
méduse concernée.
1. Que peut-on conclure à partir du doc. 1 ?
Une portion du chromosome Y est le seul responsable de la détermination du
sexe masculin. On la nomme la portion sry (Sex-determining Region of Y
chromosome).
2. Pour montrer que tu as bien compris complète le doc. 2.
22 ; XX  homme XX
3. A l’aide des doc. 1, 2 et 3 montres qu’une portion de chromosome peut
être responsable de la transmission d’un caractère.
Dans les doc 1 et 2 nous voyons que la portion de gêne sry est responsable de la
transmission du caractère sexe masculin, dans le doc 3 nous voyons qu’une
portion d’un chromosome de méduse est responsable de sa fluorescence et de
celle des souris lorsqu’il leur est transféré. Nous pouvons donc conclure qu’une
portion de chromosome est responsable de la transmission d’un caractère.
Gène (un) : portion d’un chromosome qui détermine l’apparition d’un caractère héréditaire
chez l’individu.
Chaque gène est porteur d'une information génétique. Les gènes déterminent
les caractères héréditaires.
Il existe 4 groupes sanguins différents (A, B, AB et O) dont l’expression est commandée par
un seul gène.
Hypothèse : Pour le même gène on a des versions différentes.
Quel est le nombre de chromosomes 9 dans chaque cellule d’un individu ?
Dans chaque cellule de chaque individu il y a 2 chromosomes n°9.
En déduire le nombre d’exemplaire du gène groupe sanguin pour chaque individu.
Chaque individu possède deux exemplaires du gène groupe sanguin.
Nous étudions les groupes sanguins dans cette famille :
La mère (I 1) est du groupe A, le père (I 2) est du groupe B et l’un de leur garçon (II 1) est du
groupe sanguin AB.
Schématisez la paire de chromosome de chacun de ces individus, en représentant les gènes
sur chaque chromosome e utilisant le doc 6 du livre
Allèle (un) : version d’un même gène.
Les deux autres enfants ont pour groupe sanguin A (II 2) et O (II 3).
Schématisez la ou les paires de chromosomes possibles de chacun de ces individus, en
représentant les gènes sur chaque chromosome.
Recopier l’arbre généalogique en plus grand et essayer de retrouver la réelle paire de
chromosome de chaque individu au crayon de papier, grâce à vos réponses précédentes.
Un gène occupe la même position sur les chromosomes d’une même paire et
existe donc en deux exemplaires chez un individu. Il possède plusieurs allèles
différents ce qui permet l’expression de différentes versions d’un même
caractère héréditaire.
Dans une cellule, les chromosomes d’une même paire possèdent pour un
même gène :
->soit deux allèles identiques
->soit deux allèles différents (où l’un peut s’exprimer au détriment de l’autre.)
Allèle dominant : allèle qui s’exprime toujours et qui est donc apparent dans le caractère de
son gène.
Allèle récessif : allèle qui doit être présent en deux exemplaire pour s'exprimer.