MESELSON STAHL

R PLIC'A N

L'expérience historique de Meselson et Stahl

01

// émettre des hypothèses

Il existe différents modèles hypothétiques de réplication de l’ADN. Schématiser différentes hypothèses, en utilisant le bleu pour les chaines de nucléotides initiales et le rouge pour les chaines de nucléotides nouvellement créées.

02

// 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.

03

// 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 »).

04

//l'expérience qui a permis de réfuter une ou des hypothèses

04

Expérience témoin

Expliquer les résultats obtenus pour les 2 expériences témoins. Expliquer l'intérêt d'utiliser des milieux de culture ne contenant que de l'azote 15 ou de l'azote 14.

Des bactéries Escherichia coli sont cultivées dans un milieu comportant de l'azote 15 lourd (ou 15N). Lorsque l'ADN est extrait de ces cellules puis centrifugé 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 de l'azote 14 léger (ou 14N). Lorsque l’ADN est extrait de ces cellules puis centrifugé 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.

Résultats

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 juste le temps d'un cycle cellulaire (une réplication et une mitose).

// représenter les résultats attendus

> En utilisant le bleu pour les chaines de nucléotides initiales (riches en 15N), et le rouge pour les chaines nouvellement formées (riches en 14N), schématiser au brouillon les résultats attendus à l'issue de cette expérience pour nos 3 hypothèses.

// résultats obtenus

// development

Comparez ce résultat avec les résultats attendus. Une des hypothèses est réfutée. Précisez laquelle, en justifiant votre réponse.

06

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 ne comprenez pas comment faire. :(

07

// besoin d'aide ?

Reprenez les schémas réalisés lors de l’étape 1 • Indiquez quelle est la densité de chacune des molécules d’ADN obtenue pour les différentes hypothèses: • Indiquez la proportion de chacune des formes d’ADN. • Comparez ce résultat aux résultats attendus. Quelle(s) est(sont) la ou les hypothèses à réfuter ou à conserver?

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.

07

// besoin d'aide ?

Reprenez les schémas réalisés lors de l’étape 1 • Indiquez quelle est la densité de chacune des molécules d’ADN obtenue pour les différentes hypothèses: • Indiquez la proportion de chacune des formes d’ADN. • Comparez ce résultat aux résultats attendus. Quelle(s) est(sont) la ou les hypothèses à réfuter ou à conserver?

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.

08

// interprétation correcte mais...

... il reste encore 2 hypothèses !Les bactéries sont maintenues pendant un cycle cellulaire 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. Appeler la prof pour vérification avant de continuer.

09

// interprétation erronée !

10

// interprétation erronée !

11

// interpréter

Comparez ce résultat avec les résultats attendus. Les hypothèses restantes sont-elles validées, réfutées ?

12

// conclure

> Rédigez une phrase de conclusion répondant au problème !

ENQUÊTE RESOLUE !

Sauras-tu expliquer à l'écrit cette expérience historique? Relève ce challenge pour gagner un bonus.

BRAVO !