REPLIC'ADN Modélisation exp

R PLIC'A N

L'ENQUÊTE DONT TU ES LE HEROS

Mme Michel-Lauret, d'après le travail de M. Fenaert

00

// introduction

témoignage important

ce que vous savez déjà

votre mission

votre enquête

votre méthode

Etape 1

// émettre des hypothèses

Il existe 3 modèles hypothétiques de réplication ou fabrication d’une deuxième molécule d’ADN constituant la nouvelle chromatide. Les prochaines étapes vous aideront à schématiser les différentes hypothèses, en utilisant le bleu pour les chaines de nucléotides initiales et le rouge pour les chaines de nucléotides nouvellement créées.

Etape 1

// le nom des 3 hypothèses

réplication semi-conservative

réplication dispersive

réplication conservative

Sachant que les termes de « conservative, semi-conservative et dispersive » font référence à la molécule d’ADN, titrez et éventuellement complétez vos schémas de l’étape 1, en utilisant toujours les 2 mêmes couleurs.

Etape 1

// description des 3 hypothèses

réplication semi-conservative

réplication conservative

réplication dispersive

à l’issue de la réplication à partir d'une molécule d'ADN bicaténaire "mère", on obtient: - la molécule d’ADN double-brin « mère » (initiale) - une nouvelle molécule d'ADN double-brin totalement néo-formée.

à l’issue de la réplication à partir d’une molécule d’ADN double-brin « mère », on obtient 2 molécules d’ADN double-brin dans lesquelles: - une des chaines de nucléotides provient de la molécule intiale; - l’autre, néoformée, est complémentaire de cette chaine. Chaque nouvelle molécule "fille" ne conserve donc que la moitié de la molécule "mère".

à l’issue de la réplication à partir d’une molécule d’ADN double-brin « mère », on obtient 2 molécules d’ADN dans lesquelles : Aucune chaine de nucléotide ne reste intacte, les nouvelles chaines sont constituées à la fois d'ADN de la molécule mère et d'ADN néo-formé (chaines « mosaïques »).

//TEST DES HYPOTHESES : l'expérience de Meselson et Stahl

Témoins

Expérience

Des bactéries E. coli sont cultivées dans un milieu ne contenant que de l’azote 15N pendant de nombreux cycles cellulaires. On considère alors que leur ADN ne contient que de l’azote 15N. On les remet ensuite en culture dans un milieu ne contenant que de l’azote 14N.

Des bactéries Escherichia coli sont cultivées dans un milieu comportant du 15N. Lorsque l'ADN est extrait de ces cellules puis centrifugées sur un gradient salin de densité, l'ADN migre jusqu'au point où sa densité est égale à celle de la solution saline. D’autres bactéries Escherichia coli sont cultivées dans un milieu ne comportant que du 14N. Lorsque l’ADN est extrait de ces cellules puis centrifugées sur un gradient salin de densité, l’ADN va, lui aussi, migrer jusqu’au point où sa densité est égale à la densité de la solution saline.

Représenter les résultats attendus pour chacune des hypothèses à l’issue de ce 1er cycle cellulaire dans le milieu avec 14N. Vous choisirez 2 couleurs différentes : - le bleu pour les chaines de nucléotides riches en 15N - le rouge pour les chaines de nucléotides riches en 14N

Etape 2

Résultats

Etape 2

// représenter les résultats attendus

> Utiliser le même code couleur que précédemment en précisant que les chaines de nucléotides initiales sont les chaines riches en 15N, alors que les chaines nouvellement formées sont riches en 14N. > Souvenez-vous qu’une molécule d’ADN est constituée de 2 chaines de nucléotides.

Repartez de vos schémas de l’étape 1, en utilisant les 2 mêmes couleurs.

Pensez à appeler le professeur pour vérification!

// Réaliser l’expérience de Meselson et Stahl avec des produits de substitution (il ne s’agit en fait pas d’ADN de bactérie …)

// development

Vous pensez que l'hypothèse conservative est refutée. Vous pensez que l'hypothèse semi-conservative est refutée. Vous pensez que l'hypothèse dispersive est refutée. Vous n'avez pas obtenu de résultats exploitatbles :(

Etape 3 : Comparer votre résultat avec les résultats attendus. Une des hypothèses est réfutée. Précisez laquelle, en justifiant votre réponse.

// Documents de secours

Compléter l'étape 3 sur la feuille de TP

Vous pensez que l'hypothèse conservative est refutée. Vous pensez que l'hypothèse semi-conservative est refutée. Vous pensez que l'hypothèse dispersive est refutée.

// interprétation correcte mais...

... il reste encore 2 hypothèses !Les bactéries sont maintenues pendant une génération supplémentaire dans un milieu contenant du 14N.> Représenter, pour chacune des 2 hypothèses restantes, les molécules d’ADN obtenues après ce cycle supplémentaire, en gardant le même code couleur : bleu pour les chaines de nucléotides 15N, rouge pour les chaines de nucléotides 14N.

Etape 4

Appeler le professeur pour valider vos schémas ou obtenir de l'aide

Etape 3

// interprétation erronée !

Etape 3

// interprétation erronée !

// Résultat de l'expérience de Meselson et Stahl à la 2nde génération

Voila le résultat obtenu à la génération suivante -> Comparez ce résultat avec les résultats attendus. Les hypothèses restantes sont-elles validées, réfutées ?

Etape 4

// conclure

> Rédigez une phrase de conclusion répondant au problème !

ENQUÊTE RESOLUE !

La réplication de l'ADN se fait selon le mode semi-conservatif.

BRAVO !

//crédits et ressources

STRUCTURE DE L'ENQUETE

Brigitte Le Meur Millard, modifié et médiatisé par Mélanie Fenaert, adapté par Nina Michel-Lauret

IMAGES

Pixabay, Wikicommons, passionnetesneurones.com, planet-vie.ens.fr

VIDEO

tinyurl.com/replic-adn (en anglais, très compréhensible)

ARTICLE

très bon article synthétique sur le site Planet-Vie (ENS)

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> Validez la précédente étape auprès de l'enquêteur en chef pour obtenir l'accès à la suite du dossier...

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