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Transcript

La réplication de l'ADN

Le scénario

Vous êtes deux biologistes du milieu du 20ème siècle. Grâce à vos confrères, vous avez déjà récolté beaucoup de données sur l'ADN. Une question pourtant ne cesse de hanter vos nuits : Comment l'ADN se réplique-t-il ?

Structure de l'ADN L'ADN est une longue molécule constituée de 2 brins formant une double hélice.

Chaque brin d'une molécule d'ADN est composée d'une succession de nucléotides. Chaque nucléotide est formé de 3 molécules dont 1 base azotée parmi les 4 suivantes : - adénine (A) - guanine (G) - thymine (T) - cytosine (C)

Au début des divisions cellulaires (mitose et méiose) l'ADN est sous la forme de chromosomes constitués de 2 copies identiques d'une molécule d'ADN (chromatides). Le mécanisme qui permet d'obtenir ces 2 copies est appelé la réplication de l'ADN.

Votre mission

Votre mission est de comprendre le mécanisme de la réplication de l'ADN. Pour cela, vous allez procéder en plusieurs étapes.Dans un premier temps, comme tout bon scientifique qui doit répondre à un probléme, vous devez poser vos hypothèses.

Votre mission

Votre mission sera de comprendre le mécanisme de la réplication de l'ADN. Pour cela, vous allez procéder en plusieurs étapes.Dans un premier temps, comme tout bon scientifique qui doit répondre à un probléme, vous devez posez vos hypothèses.

Vos hypothèses

Hypothèse 1

Hypothèse 2

Hypothèse 3

Pour aider vos collègues à comprendre vos hypothèses, votre premier objectif est de les schématiser en respectant le code couleur ci-dessous : - les anciens brins d'ADN en rouge- les nouveaux brins d'ADN en bleu

Aides

Modèle conservatif Les deux brins de la molécule d’ADN restent ensemble. L’ensemble de la molécule d’ADN sert de modèle pour la fabrication d’une nouvelle molécule.

Modèle semi-conservatif Les 2 brins de la molécule d’ADN se séparent. Chaque brin sert de modèle pour la fabrication d’un nouveau brin. Chaque molécule d’ADN est alors formée d’un brin ancien et d’un nouveau.

Modèle dispersif La molécule d’ADN se découpe en morceau. Chaque morceau sert alors de modèle pour la fabrication d’un nouveau morceau identique. Chaque molécule d’ADN est alors formée d’un mélange d’anciens et de nouveaux morceaux.

Schéma du modèle dispersif

Dessin d'une molécule d'ADN

La validation

Une fois vos schémas réalisés, faites les valider par votre cheffe de laboratoire. Elle vous donnera alors un code qui vous permettra d'accéder au laboratoire pour poursuivre vos recherches.

Afin de déterminer quelle hypothèse est la bonne, vous realisez une expérience.

Vous êtes dans le laboratoire.Pour tester vos hypothèses vous mettez en place une expérience.

Votre expérience

Des bactéries sont cultivées sur un milieu ne contenant que de l’azote lourd (15N). Leur ADN est donc constitué d’azote lourd.Ces bactéries sont ensuite placées sur un milieu ne contenant que de l’azote léger 14N. L’ADN nouvellement synthétisé sera donc constitué d’azote 14N, le seul présent dans le milieu.

L'azote est un constituant majeur de l'ADN. Il existe sous 2 formes : - l'isotope léger (14N), le plus commun - l'isotope lourd (15N) 15N est plus lourd que 14N car il contient un neutron supplémentaire.

Vos résultats

Vous avez vos résultats !Vous devez à présent les interpréter et conclure sur l'hypothèse à retenir. Faites valider votre production par votre cheffe de laboratoire.

Aides

Dans le témoin 1 (le plus à gauche sur l'image) les bactéries ont été cultivées uniquement dans un milieu contenant du 15N. Dans le témoin 2 (à droite du témoin 1), les bactéries ont été cultivées uniquement dans un milieu contenant du 14N.

Félicitation vous avez réussi votre mission !

Votre découverte a permis de faire progresser les connaissances en génétique ! Vous avez publié votre article et vous faites le tour des salles de conférences pour présenter vos travaux.