Correction du Test n°1 – Première S2 – 15 octobre 2011 Sujet I : La

Correction du Test n°1 – Première S2 – 15 octobre 2011
Sujet I : La conservation de l’information génétique d’une génération cellulaire à l’autre (13)
C'est à partir de la cellule oeuf qu'un organisme entier se construit. Cette cellule unique va donc se
diviser pour donner naissance aux milliards de cellules qui constituent l'organisme. L'information
génétique est alors transmise à l'identique à toutes les cellules.
Quelles sont les étapes de la division cellulaire et comment l'information génétique peut-elle être
conservée au cours de la mitose ?
Nous répondrons à cette problématique en détaillant les étapes de la mitose dans une première
partie puis nous étudierons la transmission de l'information génétique de la cellule mère aux cellules
filles dans une seconde partie.
I – La mitose
Nous utiliserons pour nos représentations des cellules de formule chromosomique 2n = 4.
1 – Définition
Les cellules se divisent par mitose. Une cellule mère donne naissance à deux cellules filles. Au
cours de chaque division, le stock chromosomique ainsi que l'information génétique sont conservés
et se retrouvent donc à l'identique dans les deux cellules filles.
Les mitose peut se décomposer en 4 étapes principales : Prophase, Métaphase, Anaphase et
Télophase.
2 – Les étapes de la mitose
– Prophase : au cours de cette étape l'ADN se condense et forme des chromosomes, la
membrane nucléaire se démantèle et le fuseau mitotique se met en place (apparition des
asters ou centrosomes et des microtubules).
La prophase
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– Métaphase : Le fuseau est en place et les chromosomes s'organisent à l'équateur de la cellule
pour former une plaque équatoriale.
La métaphase
– Anaphase : Les microtubules se rétractent entrainant les chromatides auxquels ils sont
rattachés vers un pôle de la cellule.
L'anaphase
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– La télophase : Durant cette étape la membrane nucléaire se reforme, le fuseau mitotique
disparaît, les chromosomes se décondensent et la cytodiérèse a lieu.
La télophase
Au final, deux cellules filles sont produites. Elles possèdent chacune 4 chromosomes (cas de
présenté ici) comme leur cellule mère. Ces chromosomes ne sont cependant constitués que d'une
chromatide.
On se demande alors si les deux cellules filles contiennent la même information génétique.
II – La conservation de l'information génétique au cours de la mitose
1 – La notion d'allèle
Au début de la mitose les chromosomes sont constitués de deux chromatides. Ces deux chromatides
portent exactement les mêmes allèles, elles ont donc la même information génétique.
A
A
B
B
Une paire de chromosomes homologues
Les chromosomes homologues ne portent pas toujours les même allèles.
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2 – L'information génétique durant la mitose
Au cours de la mitose, les chromatides de chaque chromosome migrent vers un pôle de la cellule.
Chaque pôle contiendra donc une chromatide de chaque chromosome. Or comme les deux
chromatides d'un même chromosome portent la même information génétique, chaque lot de
chromosomes à chaque pôle de la cellule contiendra la même information génétique.
Lots de chromosomes obtenus à l'issue d'une division cellulaire pour une cellule de formule
chromosomique 2n = 4. Chaque couleur représente une information génétique
La division cellulaire est donc un processus qui permet à partir d'une cellule mère de former deux
cellules filles qui contiendront le même nombre de chromosomes et la même information génétique
que la cellule mère. Ceci est possible car la mitose sépare les chromatides de chaque chromosome.
Il existe ensuite une autre étape du cycle cellulaire qui permet de reformer des chromosomes à deux
chromatides, c'est la réplication.
Sujet 2 : Etude d'un fragment d'ADN (7)
1 – La phase codante d'un gène débute au niveau de l'ARNm par AUG, il faut donc chercher sur
l'ADN une séquence ATG (brin non transcrit). Dans la séquence proposée elle débute au 4eme
nucléotide.
2 – Le brin codant est le brin identique à l'ARNm (Sauf T à la place de U). Il s'agit ici du brin du
haut car il porte ATG (AUG au niveau de l'ARNm).
3 – La traduction débute au codon AUG et se termine au niveau d'un codon stop. Pour obtenir la
séquence peptidique on se sert du brin codant.
Met-Ile-Gln-Gln-Thr
4 – La première Gln ets codée par CAG or on s'aperçoit que CAU ou CAC sont des codons de
l'ARNm qui codent pour His. Il peut donc y avoir un changement au niveau de l'ADN où le G de la
fin du codon est remplacé par T ou C.
5 – Si la protéine est tronquée c'est qu'un codon stop est apparu de façon prématurée. Si trois acides
aminés sont présents ça veut dire que le codon correspondant au 4ème s'est transformé en codon
stop. Ce codon est initialement CAA. Or au niveau de l'ARNm on sait que UAA est un codon stop.
Il se peut alors que le C au niveau du brin codan de l'ADN ait été remplacé par un T.
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