TP 03 : Comment se réplique l’ADN ?
Au cours de la phase M, les chromosomes à deux chromatides se séparent en deux lots de chromosomes à une chromatide. Or chaque chromatide contient une molécule d’ADN. Pour conserver la même quantité d’ADN dans les cellules, il faut que la cellule double sa quantité d’ADN.
Capacités travaillées - Extraire, organiser et exploiter des informations - Modéliser un phénomène naturel
Divers documents
Modèles de molécule d’ADN
A l’aide des documents et de vos connaissances, montrez selon quelle modalité se réalise la réplication de l’ADN dans les cellules.
Vous utiliserez le matériel fourni pour modéliser cette réplication.
1. Étude de l’expérience de Meselson et Stahl.
Principe : la destinée des molécules d’une cellule peut être suivie en utilisant des isotopes, par exemple 15N l’isotope lourd de l’azote. L’azote 15N s’incorpore sans discrimination dans tous les composés azotés de la cellule, y compris dans l’ADN. Les molécules d’ADN marqués avec l’isotope 15N seront plus lourdes que celles contenant 14N, elles pourront ainsi être séparées par centrifugation en gra- dient de densité qui pourra être évaluée.
Principe de la centrifugation =>
Protocole : des bactéries sont cultivées pendant plusieurs générations sur un milieu contenant des sels d’ammonium tous marqués par 15N.
Quand tout l’ADN des bactéries contient du 15N, on transfère ces dernières sur un milieu à 14N.
Elles poursuivent leur division de façon syn- chrone.
On prélève des bactéries à des temps correspon- dants au doublement de la population et on me- sure la densité de l’ADN extrait de ces bactéries.
<= Protocole des expériences
Hypothèses
Les 2 molécules filles d’ADN comportent des fragments d’ADN parental et d’ADN nouvellement synthétisé. =>
Chaque molécule fille d’ADN contient un brin de la molécule mère et un brin nouvellement formé. =>
Les 2 brins d’ADN de la molécule mère restent ensemble après avoir servi de modèle. =>
2. Modélisation de la réplication.
Matériel fourni :
- Une demi-molécule de l’ADN de bactérie au départ de l’expérience.
- Des nucléotides "lourds" imprimés sur une feuille cartonnée jaune.
- Des nucléotides "légers" imprimés sur une feuille cartonnée blanche.
- Six feuilles blanches A4 représentant les cellules bactériennes.
