Thème 1 : Le vivant et son évolution Chapitre 3 : Diversité et stabilité génétique des êtres vivants
Question du chapitre : Comment expliquer que toutes nos cellules contiennent la même information génétique ?
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Rappels de 5e
Rappel 1 : Des caractères héréditaires ou pas
Rappel 2: Etude d'un arbre généalogique.
Activité n°2. Extraction du contenu des noyaux
Rappel 3. Expérience de transferts de noyau
Activité n°3. les chromosomes lors de la multiplication cellulaire
Rappel 4. Le contenu du noyau des cellules
Des caractères héréditaires ou pas
Diaporama "Tous différents et pourtant si semblables"
Exercice de rappel
Je me souviens que...
Chaque individu possède un phénotype : c'est l'ensemble de tous ses caractères observables (ex: avoir des yeux, mesurer 1m60, avoir les cheveux blonds, être du groupe sanguin A...).Ce phénotype comprend :
- Des caractères spécifiques : Communs à tous les humains (ex: avoir 2 bras, 2 jambes, des poumons).
- Des caractères individuels : Qui te sont propres (ex: la couleur de tes yeux, la forme de ton nez).
Ces caractères individuels ont deux origines :
- Les caractères héréditaires : Ils sont transmis par les parents (de génération en génération). Ex: la couleur naturelle de ta peau, ton groupe sanguin.
- Les caractères acquis : Ils apparaissent à cause de ton mode de vie ou de l'environnement (sport, alimentation, accidents, soleil...). Ex: le bronzage, la musculature, une cicatrice. Ces modifications ne sont pas héréditaires (tu ne transmets pas ton bronzage à tes enfants).
Etude d'un arbre généalogique
L'hémophilie est un trouble de la coagulation du sang qui se manifeste par des hémorragies. On étudie la transmission de ce caractère dans la famille de Louis IV de Hesse.Du mariage d'Alice et de Louis IV de Hesse naquirent sept enfants, dont un fils hémophile, Frédéric, et deux filles. L'une d'elles, Irène, épousa Henri de Prusse et leurs fils, Waldemar et Henri, furent hémophiles. L'autre fille, Alix, épousa le tsar Nicolas II. De leurs quatre enfants, seul leur fils, le tsarévitch Alexis, souffrait d'hémophilie.
La mystérieuse maladie de la famille de Louis IV
A retenir...
Pour étudier la transmission d'un caractère héréditaire dans une famille, on utilise un arbre généalogique en respectant des conventions de schématisation.
Exercice de rappel
Expérience de transferts de noyau
Problème : Lors de la reproduction, les parents transmettent leurs cellules reproductrices qui sont porteuses des caractères héréditaires. Où se situe l'information héréditaire dans les cellules des êtres vivants ?
Autres exemples d'expériences de transfert de noyaux..
On peut donc déduire que l'ensemble des informations héréditaires sont contenues....
Exercice de rappel
Je dois retenir que...
Des expériences comme le clonage ou le transfert de noyau ont prouvé que l'information héréditaire (qui dirige le phénotype) se trouve dans le noyau de toutes nos cellules. On parle de programme génétique.
Le contenu du noyau des cellules
On sait que : les noyaux des cellules contiennent l'information génétique. Problème : Quel est le support de l’information génétique qui se trouve à l'intérieur des noyaux des cellules ?
Explore chaque poste pour redécouvrir les notions
A chaque espèce son caryotype
Notion de caryotype
Des chromosomes dans les noyaux
Des anomalies du nombre de chromosomes
Des animations pour se rappeler...
Exercice de rappel
On se souvient donc que...
Quand on observe le noyau juste avant qu'une cellule ne se divise, on voit apparaître des bâtonnets : ce sont les chromosomes. Ce sont eux qui portent l'information.Un caryotype est la représentation ordonnée de l'ensemble des chromosomes d'une cellule, regroupés par paires et classés par taille. Chaque espèce a un nombre précis de chromosomes. L'espèce humaine compte 23 paires de chromosomes dans chaque cellule soit 46 chromosomes au total dont 1 paire de chromosomes sexuels (la 23ème) :
- homme : 44 chromosomes + XY
- femme : 44 chromosomes + XX
Lorsque le nombre de chromosomes est modifié, les caractères de l'individu sont modifiés (ex. trisomie 21). Si les modifications sont trop importantes, l'embryon conçu n'est pas viable.
A Noter...
Chaque espèce possède un nombre de chromosme propre. La reproduction entre 2 espèces différentes mais proches n'est pas possible à cause d'un nombre différent de chromosomes.
Il n'y a pas de lien entre taille ou compléxité des êtres vivants et le nombre de chromosome chez l'espèce
Activité n°2 : Extraction du contenu des noyaux
On sait que : On a observé que les noyaux des cellules contiennent des structures nommées chromosomes qui sont le support des caractères héréditaires.Problème : De quoi sont constitués ces chromosomes ?
Extraction d'ADN au laboratoire
Travail à faire
Réaliser le schéma d'expérience
grille d'auto évaluation
Pour ceux qui le souhaitent : comment extraire son propre ADN dans sa cuisine ?
Pour information
L’ADN d’une cellule entièrement déroulé mesurerait presque 2 mètres ! 70 milliards de kilomètres environ serait la taille estimée de tout l'ADN d'un corps humain. Soit 180 000 fois la distance Terre-Lune
Je dois donc retenir....
Les chromosomes sont constitués de longs filaments d'ADN (Acide DésoxyriboNucléique) qu'il est possible de rendre visibles grâce à une extraction.
La plupart du temps, l'ADN est "déroulé" dans le noyau, comme une énorme pelote de fil emmêlée. Mais quand la cellule se prépare à se diviser, l'ADN doit être "rangé" pour être distribué facilement. Il va alors s'enrouler et se compacter sur lui-même pour former les bâtonnets visibles : les chromosomes.
Je dois donc retenir....
Les chromosomes peuvent se rencontrer :
- sous forme de X (chromosome double à 2 bras), ils sont alors constitués de deux filaments d'ADN identiques qui se sont compactés.
- sous forme de bâtonnets (chromosome simple à un bras), ils sont alors constitués d'un seul filament d'ADN.
Activité n°3 : les chromosomes lors de la multiplication cellulaire
Problème : Comment expliquer que toutes les cellules de notre corps présentent la même information génétique ?
Les 6 étapes de l'activité 3
Partie 2 :
Partie 1 :
Partie 3 :
J’étudie l’évolution de la quantité d'ADN au cours de la mitose
J’observe au microscope des cellules en division
Je découvre la notion de mitose
+ Travail
+ Travail
Partie 4 :
Partie 5 :
Bilan
J’analyse le comportement des chromosomes lors de la division
Je résume sous forme de schéma bilan
Document noté à rendre
+ Travail
+ Travail
+ Travail
Bilan de l'activité 3 (1/3)
Notre corps doit sans cesse fabriquer de nouvelles cellules (pour grandir, remplacer les cellules mortes, cicatriser...). Une cellule-mère se divise pour donner deux cellules-filles. Pour conserver la même information génétique, la cellule mère doit "photocopier" son ADN avant de se diviser. C'est la multiplication cellulaire (aussi appelée mitose).
Bilan de l'activité 3 (2/3)
• Avant de se diviser, la cellule duplique (photocopie) tout son ADN. Chaque filament d’ADN fabrique sa copie exacte (il y a alors 2 filaments accrochés). A ce moment la quantité d’ADN dans une cellule double progressivement.
• Les 2 filaments se compactent et deviennent alors un chromosome double (à 2 bras, en forme de X).
• Les 46 chromosomes doubles s'alignent au centre de la cellule.
• Les deux bars de chaque chromosome double se séparent.
• Un lot de 46 bras simples va vers un côté de la cellule, et l'autre lot (identique) va de l'autre côté.
• La cellule se coupe en deux au milieu.
Graphique de la quantité d'ADN dans une cellule au cours d'un cycle de multiplication
Bilan de l'activité 3 (3/3)
Résultat : On obtient 2 cellules-filles qui possèdent exactement les mêmes 46 chromosomes simples que la cellule-mère au départ. Elles sont génétiquement identiques.
C'est grâce à ce mécanisme que toutes les cellules de ton corps (des milliards !) proviennent de la cellule-œuf de départ et possèdent toutes la même information génétique.
Pour réussir mon évaluation, je dois....
Partie 2 : Variations de la quantité d'ADN au cours de la multiplication cellulaire
On sais que : l'ADN contenu dans une cellule se duplique et se compacte sous la forme de chromosomes avant que la cellule ne se divise. Problème : Comment évolue la quantité d'ADN au cours d'un cycle cellulaire ?
2. A partir des données du tableau, trace le graphique de la quantité d'ADN au cours d'un cycle cellulaire. 3. Délimite les différentes parties du graphique par des traits verticaux. 4. Vérifiez que votre graphique respecte toutes les consignes à l’aide des critères suivants. 5. Coller sur le graphique les descriptions et les schémas correspondants à chaque partie. Aide : utilise l’animation à droite. 6. Après la correction, prends en photo ton travail et colle la dans ton activité
Critères de réussite du graphique
Partie 1 : je découvre la notion de mitose
Rendez vous dans Edpuzzle pour visionner la vidéo d'introduction. Attention score noté.
Si tu n'as pas bien compris, voici une autre vidéo qui explique cette notion
Résume ce que tu viens d'apprendre sur ta fiche activité en répondant à la question : A quoi sert la mitose ? Que se passe t-il durant cette étape de la vie d’une cellule ?
8. Réalisez l'observation microscopique de cellules de racine de jacinthe. 9. Sur votre observation, identifier des cellules qui se présentent sous chacune des formes observées dans la partie 1. Faire évaluer votre observation. 10. En réalisant une capture d’écran, légender le croquis ci-dessous en utilisant les mots : cellule, filaments d'ADN, chromosomes, cellules filles, migration des chromosomes simples. 11. Ajouter un titre qui commence par « croquis de… » et qui inclus le moyen d’observation et le grossissement utilisés en classe (à calculer en utilisant la méthode grossissement de l’oculaire x grossissement de l’objectif le plus gros utilisé).
Croquis à légender
4e-Chapitre 3 : Diversité et stabilité génétique des êtres vivants
Célia Maudet
Created on December 10, 2020
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Thème 1 : Le vivant et son évolution Chapitre 3 : Diversité et stabilité génétique des êtres vivants
Question du chapitre : Comment expliquer que toutes nos cellules contiennent la même information génétique ?
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Rappels de 5e
Rappel 1 : Des caractères héréditaires ou pas
Rappel 2: Etude d'un arbre généalogique.
Activité n°2. Extraction du contenu des noyaux
Rappel 3. Expérience de transferts de noyau
Activité n°3. les chromosomes lors de la multiplication cellulaire
Rappel 4. Le contenu du noyau des cellules
Des caractères héréditaires ou pas
Diaporama "Tous différents et pourtant si semblables"
Exercice de rappel
Je me souviens que...
Chaque individu possède un phénotype : c'est l'ensemble de tous ses caractères observables (ex: avoir des yeux, mesurer 1m60, avoir les cheveux blonds, être du groupe sanguin A...).Ce phénotype comprend :
- Des caractères spécifiques : Communs à tous les humains (ex: avoir 2 bras, 2 jambes, des poumons).
- Des caractères individuels : Qui te sont propres (ex: la couleur de tes yeux, la forme de ton nez).
Ces caractères individuels ont deux origines :Etude d'un arbre généalogique
L'hémophilie est un trouble de la coagulation du sang qui se manifeste par des hémorragies. On étudie la transmission de ce caractère dans la famille de Louis IV de Hesse.Du mariage d'Alice et de Louis IV de Hesse naquirent sept enfants, dont un fils hémophile, Frédéric, et deux filles. L'une d'elles, Irène, épousa Henri de Prusse et leurs fils, Waldemar et Henri, furent hémophiles. L'autre fille, Alix, épousa le tsar Nicolas II. De leurs quatre enfants, seul leur fils, le tsarévitch Alexis, souffrait d'hémophilie.
La mystérieuse maladie de la famille de Louis IV
A retenir...
Pour étudier la transmission d'un caractère héréditaire dans une famille, on utilise un arbre généalogique en respectant des conventions de schématisation.
Exercice de rappel
Expérience de transferts de noyau
Problème : Lors de la reproduction, les parents transmettent leurs cellules reproductrices qui sont porteuses des caractères héréditaires. Où se situe l'information héréditaire dans les cellules des êtres vivants ?
Autres exemples d'expériences de transfert de noyaux..
On peut donc déduire que l'ensemble des informations héréditaires sont contenues....
Exercice de rappel
Je dois retenir que...
Des expériences comme le clonage ou le transfert de noyau ont prouvé que l'information héréditaire (qui dirige le phénotype) se trouve dans le noyau de toutes nos cellules. On parle de programme génétique.
Le contenu du noyau des cellules
On sait que : les noyaux des cellules contiennent l'information génétique. Problème : Quel est le support de l’information génétique qui se trouve à l'intérieur des noyaux des cellules ?
Explore chaque poste pour redécouvrir les notions
A chaque espèce son caryotype
Notion de caryotype
Des chromosomes dans les noyaux
Des anomalies du nombre de chromosomes
Des animations pour se rappeler...
Exercice de rappel
On se souvient donc que...
Quand on observe le noyau juste avant qu'une cellule ne se divise, on voit apparaître des bâtonnets : ce sont les chromosomes. Ce sont eux qui portent l'information.Un caryotype est la représentation ordonnée de l'ensemble des chromosomes d'une cellule, regroupés par paires et classés par taille. Chaque espèce a un nombre précis de chromosomes. L'espèce humaine compte 23 paires de chromosomes dans chaque cellule soit 46 chromosomes au total dont 1 paire de chromosomes sexuels (la 23ème) :
- homme : 44 chromosomes + XY
- femme : 44 chromosomes + XX
Lorsque le nombre de chromosomes est modifié, les caractères de l'individu sont modifiés (ex. trisomie 21). Si les modifications sont trop importantes, l'embryon conçu n'est pas viable.A Noter...
Chaque espèce possède un nombre de chromosme propre. La reproduction entre 2 espèces différentes mais proches n'est pas possible à cause d'un nombre différent de chromosomes.
Il n'y a pas de lien entre taille ou compléxité des êtres vivants et le nombre de chromosome chez l'espèce
Activité n°2 : Extraction du contenu des noyaux
On sait que : On a observé que les noyaux des cellules contiennent des structures nommées chromosomes qui sont le support des caractères héréditaires.Problème : De quoi sont constitués ces chromosomes ?
Extraction d'ADN au laboratoire
Travail à faire
Réaliser le schéma d'expérience
grille d'auto évaluation
Pour ceux qui le souhaitent : comment extraire son propre ADN dans sa cuisine ?
Pour information
L’ADN d’une cellule entièrement déroulé mesurerait presque 2 mètres ! 70 milliards de kilomètres environ serait la taille estimée de tout l'ADN d'un corps humain. Soit 180 000 fois la distance Terre-Lune
Je dois donc retenir....
Les chromosomes sont constitués de longs filaments d'ADN (Acide DésoxyriboNucléique) qu'il est possible de rendre visibles grâce à une extraction. La plupart du temps, l'ADN est "déroulé" dans le noyau, comme une énorme pelote de fil emmêlée. Mais quand la cellule se prépare à se diviser, l'ADN doit être "rangé" pour être distribué facilement. Il va alors s'enrouler et se compacter sur lui-même pour former les bâtonnets visibles : les chromosomes.
Je dois donc retenir....
Les chromosomes peuvent se rencontrer :
Activité n°3 : les chromosomes lors de la multiplication cellulaire
Problème : Comment expliquer que toutes les cellules de notre corps présentent la même information génétique ?
Les 6 étapes de l'activité 3
Partie 2 :
Partie 1 :
Partie 3 :
J’étudie l’évolution de la quantité d'ADN au cours de la mitose
J’observe au microscope des cellules en division
Je découvre la notion de mitose
+ Travail
+ Travail
Partie 4 :
Partie 5 :
Bilan
J’analyse le comportement des chromosomes lors de la division
Je résume sous forme de schéma bilan
Document noté à rendre
+ Travail
+ Travail
+ Travail
Bilan de l'activité 3 (1/3)
Notre corps doit sans cesse fabriquer de nouvelles cellules (pour grandir, remplacer les cellules mortes, cicatriser...). Une cellule-mère se divise pour donner deux cellules-filles. Pour conserver la même information génétique, la cellule mère doit "photocopier" son ADN avant de se diviser. C'est la multiplication cellulaire (aussi appelée mitose).
Bilan de l'activité 3 (2/3)
• Avant de se diviser, la cellule duplique (photocopie) tout son ADN. Chaque filament d’ADN fabrique sa copie exacte (il y a alors 2 filaments accrochés). A ce moment la quantité d’ADN dans une cellule double progressivement. • Les 2 filaments se compactent et deviennent alors un chromosome double (à 2 bras, en forme de X). • Les 46 chromosomes doubles s'alignent au centre de la cellule. • Les deux bars de chaque chromosome double se séparent. • Un lot de 46 bras simples va vers un côté de la cellule, et l'autre lot (identique) va de l'autre côté. • La cellule se coupe en deux au milieu.
Graphique de la quantité d'ADN dans une cellule au cours d'un cycle de multiplication
Bilan de l'activité 3 (3/3)
Résultat : On obtient 2 cellules-filles qui possèdent exactement les mêmes 46 chromosomes simples que la cellule-mère au départ. Elles sont génétiquement identiques. C'est grâce à ce mécanisme que toutes les cellules de ton corps (des milliards !) proviennent de la cellule-œuf de départ et possèdent toutes la même information génétique.
Pour réussir mon évaluation, je dois....
Partie 2 : Variations de la quantité d'ADN au cours de la multiplication cellulaire
On sais que : l'ADN contenu dans une cellule se duplique et se compacte sous la forme de chromosomes avant que la cellule ne se divise. Problème : Comment évolue la quantité d'ADN au cours d'un cycle cellulaire ?
2. A partir des données du tableau, trace le graphique de la quantité d'ADN au cours d'un cycle cellulaire. 3. Délimite les différentes parties du graphique par des traits verticaux. 4. Vérifiez que votre graphique respecte toutes les consignes à l’aide des critères suivants. 5. Coller sur le graphique les descriptions et les schémas correspondants à chaque partie. Aide : utilise l’animation à droite. 6. Après la correction, prends en photo ton travail et colle la dans ton activité
Critères de réussite du graphique
Partie 1 : je découvre la notion de mitose
Rendez vous dans Edpuzzle pour visionner la vidéo d'introduction. Attention score noté.
Si tu n'as pas bien compris, voici une autre vidéo qui explique cette notion
Résume ce que tu viens d'apprendre sur ta fiche activité en répondant à la question : A quoi sert la mitose ? Que se passe t-il durant cette étape de la vie d’une cellule ?
8. Réalisez l'observation microscopique de cellules de racine de jacinthe. 9. Sur votre observation, identifier des cellules qui se présentent sous chacune des formes observées dans la partie 1. Faire évaluer votre observation. 10. En réalisant une capture d’écran, légender le croquis ci-dessous en utilisant les mots : cellule, filaments d'ADN, chromosomes, cellules filles, migration des chromosomes simples. 11. Ajouter un titre qui commence par « croquis de… » et qui inclus le moyen d’observation et le grossissement utilisés en classe (à calculer en utilisant la méthode grossissement de l’oculaire x grossissement de l’objectif le plus gros utilisé).
Croquis à légender