Division et allèles

Séquence 1: divisions cellulaires et allèles (notions de base pour comprendre les mécanismes de l'évolution)

Activité 1 : Rappel - Les caryotypes -

Activité 2 : Duplication du matériel génétique

Activité 3 : La mitose

Bilan en vidéo

Activité 4 : La méiose

Activité 5 : Anomalies chromosomiques

Activité 6 : Les allèles

Activité 1 et 2: la mitose et la méiose

Activité 1 : rappel - Les caryotypes

Réponds à la question 1 et 2 puis clique sur les chromosomes sexuels du caryotype du bébé pour passer à la page suivante.

Vérifie ta réponse à la question 2 .

Indique le nombre de chromosomes que contient un gamète:

Introduire le mot de passe

Gagné!

Bien joué! En effet, vous savez que des individus d'une même espèce ont tous le même nombre de chromosomes! Nous allons essayer de comprendre : 1- Comment peut-on passer d'une cellule oeuf à un individu composé de milliards de cellules génétiquement identiques? 2- Comment peut-on obtenir des gamètes (ovules et spermatozoïdes) contenant seulement la moitié des chromsomes?

Activité 2 : Duplication du matériel génétique

La formation des gamètes ou la multiplication des cellules, cela s'explique grace à des divisions cellulaires. Cela début toujours par la duplication des molécules d'ADN: la molécule d'ADN est copiée, elle sera en double exemplaire. .

Duplication

Un filment d'ADN

Deux filments d'ADN Ces deux molécules d'ADN génétiquement identiques restent attachées ensemble grâce à des protéines (en vert).

Quand les chromosomes se forment, ils sont alors constitués de deux molécules d'ADN qui restent attachées par le centromère (d'où cette formede X). Si il n'y a qu'un seul filament, le chromosome aura une forme de "I".

Vocabulaire: - on appelle chromatide un "bras" (= une molécule d'ADN) condensé. - on appelle centromètre l'endroit où les deux fialments d'ADN d'un même chromosome restent attachées grâce à des protéines (en vert).

Condensation de l'ADN

Centromère

Réponds à la question 1

Chromatide

Chromosome à une chromatide

Chromosome à deux chromatides

Voici à quoi ressemble un chromosome à deux chromatides: l'ADN a été dupliqué et il a donc la forme d'un X:

Chromosome à 2 chromatides

Ici, les chromosomes sont représentés par paire. Deux chromosomes d'une même paire s'apellent des chromosomes homologues.

Réponds à la question 2

Chromosomes sous forme de X (doubles donc à 2 chromatides)

Lors d'une division cellulaire, les deux molécules d'ADN peuvent être séparées et réparties dans les deux cellules en formation, le chromosome aura alors la forme d'un "I".

Chromosomes simples: forme un I (une chromatide)

Tu as compris? On va vérifier cela! Réponds aux questions sur l'ordinateur en passant à la suite:

Chromosome double: forme un X car possèdent 2 chromatides.

Lors d'une division cellulaire, les deux molécules d'ADN peuvent être séparées et réparties dans les deux cellules en formation, le chromosome aura alors la forme d'un "I". Ce schéma ci-dessous représente une paire de chromosomes (= chromosomes homologues) avant puis après séparation des chromatides:

Chromosomes simples: forme un I (une chromatide)

Tu as compris? On va vérifier cela! Réponds aux questions sur l'ordinateur en passant à la suite:

Chromosomes doubles: forme un X car possèdent à 2 chromatides.

Clique sur le centromère de ce chromosome double:

Bien joué! Qu'est-ce qui est entouré sur le caryotype ci-contre?

Un chromosome double

Une paire de chromosomes = chromosomes homologues

Très bien! Cette photographie prise grâce à un microscope électronique montre-t-elle des chromosomes...

simples (à une chromatide)

doubles (à deux chromatides)

Clique maintenant sur la cellule contenant deux chromosomes homologues (deux chromosomes d'une même paire) à deux chromatides.

Bien joué! Voici un petit récapitulatif qui t'aidera à répondre à la question 3:

Deux filaments d'ADN condensés identiques,retenus ensemble par le centromère = chromosome à deux chromatides

Filament d'ADN condensé = chromosome à une chromatide

Centromère

deux chromosomes homologues: même taille, même aspect mais leur molécules d'ADN ne sont pas identiques.

Activité 3 : La mitose

La mitose : la division cellulaire à l’origine du renouvellement de nos cellules

Animation mitose pour mieux comprendre

Réponds à la question 1 puis clique ici pour vérifier ta réponse.

Mot de passe: 3 chiffres à noter (du haut vers le bas).

Introduire le mot de passe

Activité 4: La méiose: formation des gamètes

Schéma présentant la méiose

Animation méiose pour mieux comprendre

Animation pour s'excercer

Réponds à la question 1 puis clique ici pour vérifier ta réponse.

Mot de passe: 4 chiffres à noter (du haut vers le bas).

Introduire le mot de passe

Mot de passe: 4 chiffres à noter (du haut vers le bas).

Introduire le mot de passe

Activité 5: Anomalies chromosomiques

Ci-contre, le caryotype d'une femme atteinte du syndrôme de Down (ou trisomie 21).Plusieurs caractéristiques physiques (un profil facial plat, des yeux en forme d’amande et bridés, une langue proéminente, de petites oreilles...) et physiologiques (malformation cardiaque, retard dans leur développement physique et cognitif ...) sont associées à ce symptôme. Ces symptômes peuvent être plus ou moins accentués selon les personnes et n'ont pas empéché certains de devenir acteurs ou écrivains!

Le symdrome de Down ou "trisomie 21" est un exemple d'anomalie chromosomique.

1ière division de méiose

2ième division de méiose

Ovules

Spermatozoïdes

Fécondation

Cellule oeuf

Lors de la méiose, il se peut que les chromosomes homologues ne se séparent pas lors de la première division (cas sur le schéma de droite) ou, plus rarement, que les chromatides d'un même chromosome ne se séparent pas lors de la deuxième division (cas à gauche sur le schéma ci-dessous).

Une animation pour se tester...

D'autres exemples d'anomalies chromosomiques

Activité 6: Les différentes versions d'un gène...

Un gène est une portion d'ADN qui va permettre la fabrication d'une protéine, elle même responsable de l'expression d'un caractère.

Ex: le gène permettant la fabrication de pigments (protéines) pour la couleur des cheveux (caractère).

Réponds à la question 1 de ton questionnaire (une seule définition sera à vérifier à la page suivante).

Pour passer à la suite: clique, sur le schéma ci-contre, sur la partie qui correspond à un gène.

Un gène peut être présent sous différentes versions que l'on apelle "allèles". Dans l'exemple ci-dessous, il existe deux versions du gène "couleur des cheveux": un allèle permettant la fabrication d'une protéine "noire" (pigment brun) et un allèle permettant la fabrication d'une protéine orange (pigment roux).

Vérifie la définition du mot "allèle " (question 1) puis clique, sur le schéma ci-dessus, sur un allèle permettant la fabrication d'un pigment brun.

Ceci une protéine... Un allèle est une portion d'ADN (un fragment de chromosome, donc), qui code pour un caractère. Il faut donc cliquer sur un morceau du chromosome qui correspond à l'allèle demandé!

Il s'agit bien d'un allèle, mais ce n'est pas le bon!

Tu dois être plus précis: tu montres une partie du chromosome qui ne correspond pas au gène demandé.

Bien joué! Un allèle qui ne semble pas s'exprimer quand il est en présence d'un autre allèle est dit "récessif" par rapport à l'allèle qui est dit dominant et qui s'exprime. Observe le caractère "couleur des cheveux" de l'individu représenté ci-dessous.

Clique, sur le schéma ci-dessus, sur l'allèle dominant.

L'allèle dominant est l'allèle "foncé" puisque l'individu à les cheveux foncé même en présence d'un allèle "orange". Un seul allèle "foncé" suffit à contrôler le caractère!

Un allèle qui ne semble pas s'exprimer quand il est en présence d'un autre allèle est dit "récessif" par rapport à l'allèle qui est dit dominant et qui s'exprime.

Clique, sur le schéma ci-dessus, sur l'allèle récessif.

L'allèle récessif, ici, est l'allèle orange puisque l'individu à les cheveux brun quand il possède un allèle noir et un allèle orange. L'allèle orange passe "inaperçu"...il est bien recessif!

Les allèles peuvent parfois s'exprimer ensemble sans qu'un prenne le "dessus" sur l'autre. On dit alors qu'ils sont co-dominants.

Clique, sur le schéma ci-dessus, sur la fleur où l'on peut voir l'expression des deux allèles (situation de co-dominance)

Nous allons maintenant nous interesser au gène du groupe sanguin (et donc, à ses differentes versions).

Clique sur le gène de la paire de chromosomes permettant la fabrication des molécules codant pour le groupe sanguin

Carte simplifiée du génone humain

Chromosomes de la paire n°9

Il existe 3 allèles différents du gène "groupe sanguin": - l'allèle A, qui permet la fabrication de la protéine A à la surface des globules rouges. - l'allèle B, qui permet la fabrication de la protéine B à la surface des globules rouges. - l'allèle O, qui ne permet pas la fabrication de protéines du groupe sanguin.

Clique sur le globule rouge (ou hématie) qui porte à sa surface des protéines B.

Il y a trois pages avec animations interractives

Lance l'animation pour répondre à la question 2 . Ensuite, pour répondre à la question 3, clique sur "suivant".

Suivant

Lance l'animation ci-dessus en cliquant sur l'image pour t'aider à répondre à la question 3 .

Deux vidéos pour mieux comprendre

Et non!

Le centromère correspond à l'endroit où les deux chromatides (les deux molécules d'ADN identiques) restent attachées.

Erreur!

Regarde plus attendtivement, les deux chromatides sont bien visibles! Les chromosomes ressemblent à des "X" et non à des "I". Cela signifie que chaque molécules d'ADN est dupliquées.

Et non!

Il s'agit plutôt d'une paire de chromosomes à une seule chromatide! (chromosomes simples).

Vraiment?

Vous imaginez si on devait doubler le nombre de chromosomes à chaque fécondation? Il y aurait des milliards de chromosomes dans chaque cellule, et selon les individus, pas toujours le même! Vous savez bien qu'il n'y a que 46 chromosomes dans chaque cellule, chez chaque être humain! Voyons...

Et non!

Le centromère correspond à l'endroit où les deux chromatides (les deux molécules d'ADN identiques) restent attachées.

Et non!

Ces deux éléments ne sont pas reliés par un centromère, ils ne font donc pas partie d'un même chromosome.

Voici le caryotype de l'ovule. Il n'y a que 23 chromosomes, un seul de chaque paire. Cela explique que la cellule œuf contiendra 46 chromosomes après la fécondation...

23 chromosomes dont un chromosome sexuel X

Et non!

Ici, il y a deux paires de chromosomes (donc 2 x 2 chromsomes homologues) à deux chromatides.

Voici les deux caryotypes possibles que l'on peut trouver dans le noyau d'un spermatozoïde. Il n'y a que 23 chromosomes, un seul de chaque paire. Cela explique que la cellule œuf contiendra 46 chromosomes après la fécondation...

ou

23 chromosomes dont un chromosome sexuel X

23 chromosomes dont un chromosome sexuel Y