Rappel sur la structure de l’ADN
ADN contient l’information héréditaire. L’ADN est constitué d’une succession de nucléotides qui sont identifiés par quatre bases azotées:
je retiens:
On appelle gène un morceau de chromosome qui porte une information héréditaire liée à un caractère précis. Un chromosome porte de nombreux gènes. Toutefois il nous reste à étudier non plus un chromosome seul, mais une paire de chromosomes.
Un nombre anormal de chromosomes empêche le développement de l’embryon ou entraîne des caractères différents chez l’individu concerné. Chaque chromosome contient de nombreux gènes. Chaque gène est porteur d’une information génétique. Les gènes déterminent les caractères héréditaires. Un gène peut exister sous des versions différentes appelées allèles.
Chaque cellule reproductrice contient 23 chromosomes. Lors de la formation des cellules reproductrices les chromosomes d’une paire, génétiquement différents, se répartissent au hasard. Les cellules reproductrices produites par un individu sont donc génétiquement différentes. La fécondation, en associant pour chaque paire de chromosomes, un chromosome du père et un de la mère, rétablit le nombre de chromosomes de l’espèce. Chaque individu issu de la reproduction sexuée est génétiquement unique.
1) Pour vérifier qu’une partie des informations héréditaires est bien portée par un fragment de chromosome, des chercheurs ont réalisé l’expérience suivante sur des souris. Ces dernières ont été choisies car elles portent les informations relatives aux caractères sexuels sur des chromosomes ressemblant à ceux de l’Homme (XY pour les caractères masculins et XX pour les caractères féminins).
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Le tableau ci-dessous reprend les résultats expérimentaux:
À partir de l’analyse du protocole expérimental, démontrez si l’hypothèse selon laquelle une information héréditaire liée à un caractère précis est portée par un fragment précis de chromosome est juste.
2) Nous avons vu qu’un gène code un caractère héréditaire précis. Nous pouvons étudier un exemple: celui de la forme des lobes de l’oreille.
À partir du document 1, indiquez combien il peut exister de versions différentes pour le gène codant la forme du lobe de l’oreille.
À partir du document 2, indiquez combien on trouve de versions d’un même gène sur les chromosomes d’une personne.
3) Pour répondre à cette question, l’observation des caryotypes de deux cellules reproductrices s’impose.
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D’après l’étude des deux documents et vos connaissances de la fécondation, expliquez pourquoi le nombre de chromosomes de l’espèce humaine reste à 46 (23 paires de chromosomes) après la fécondation.
4) Les cellules reproductrices sont donc les seules cellules de l’organisme à posséder uniquement 23 chromosomes. Elles ne possèdent donc que la moitié des informations héréditaires contenues dans le noyau de toutes les cellules de l’organisme. Mais alors, comment se fait la séparation des chromosomes et donc des allèles différents qu’ils peuvent porter lors de la formation des cellules reproductrices?
Pour connaître le mode de séparation des chromosomes lors de la formation des cellules reproductrices, des chercheurs ont réalisé un suivi précis des chromosomes d’une cellule avec utilisation de marqueurs pour repérer le devenir des allèles de plusieurs gènes situés sur des chromosomes différents pendant la formation des cellules reproductrices à partir de leur cellule d’origine appelée cellule mère (schémas ci-dessous).
Schéma de la formation des cellules reproductrices chez l’Homme
Pour des facilités de compréhension, seules deux des 23 paires de chromosomes ont été représentées
À l’aide du document ci-dessus, expliquez ce qui permet aux caryotypes de cellules reproductrices de posséder seulement 23 chromosomes.
5) Lors du suivi de la totalité des cellules mères, afin de savoir comment elles sont à l’origine des cellules reproductrices, les scientifiques ont repéré qu’il existait d’autres cellules reproductrices que celles repérées en suivant le devenir d’une cellule et ceci dans les mêmes proportions pour toutes (25 %). Ils les ont schématisées:
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Après avoir réalisé deux schémas figurant le devenir de la cellule mère au cours de la formation des cellules reproductrices (en vous aidant des schémas des exercice 4), expliquez comment ces quatre cellules reproductrices différentes ont été obtenues.
6) Faites correspondre les éléments des deux colonnes A et B:
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