Les Sciences de la Vie et de la Terre
par Jacques Florimont

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Première S

Thème 1: Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique

Chapitre 1: Reproduction conforme de la cellule et réplication de l'ADN

TP n°1: La division cellulaire

Les étapes de la mitose

D'où viennent mes chromosomes ?

Explique pourquoi certains cousins germains se ressemblent plus que certains frères ou certaines soeurs?

TP n°2: Le mécanisme de la réplication de l'ADN

Duplication de l'ADN

Prezi n°1: reproduction conforme et réplication de l'ADN

Défi n°1: Durée des étapes de la mitose.

A partir de cette photo déterminez la durée de chaque étape de la mitose, sachant qu'un cycle cellulaire (mitose + interphase) dure 20 heures.
L'interphase correspond à la période entre deux divisions.

Votre démonstration sera solidement argumentée, vous expliquerez en particulier le principe de votre calcul?

Défi n°2: Quantité d'ADN au cours du cycle cellulaire.

Dans une cellule humaine, la quantité d'ADN qui correspond à 46 chromosomes est de 3.4 picogrammes.
Trace la courbe de l'évolution de la quantité d'ADN en fonction du temps au cours d'un cycle cellulaire (mitose + interphase)
les durées des phases de la mitose sont les suivantes:
phase du cycle celmlulaire durée en minutes
Interphase 19 heures
prophase 30 minutes
métaphase 3 minutes
Anaphase 4 minutes
Télophase 30 minutes

On précise qu'au cours de l'interphase, la quantité d'ADN double.
Remarque: Une petite fleur Japonaise: La Paris japonica à 152,23 picogrammes dans son génome!

Modéliser le vivant : créer des plantes virtuelles pour comprendre, simuler, tester

Pour comprendre la croissance des plantes, gérer l'état de la végétation, contrôler et prévoir sa production, les chercheurs en botanique et en agronomie font depuis quelques années appel à la modélisation : ils créent des plantes virtuelles.

Eléments de correction du TP n°1: La division cellulaire.

Eléments de correction du TP n°2: Le mécanisme de la réplication de l'ADN.

DEVOIR de septembre 2014 sur la mitose et la duplication de l'ADN

Une vidéo pour revoir la mitose

Remarque
: Dans une cellule, il y a un nombre pair de chromosomes, pour simplifier les cellules représentées içi n'ont que 3 chromosomes, ils ne forment donc pas de paires!

Chapitre 2: Variabilité génétique et mutation de l'ADN

TP n°3: Variabilité génétique et mutation de l'ADN

La phénylcétonurie

PREZI n°2: variabilité génétique et mutation de l'ADN

DEVOIR d'octobre 2013

Devoir n°1: donné en octobre 2013

Correction du devoir d'octobre 2013

Réponses attendues points

1- On observe des chromosomes en plaque métaphasique, il s'agit donc d'une métaphase de mitose

1,5

2- L'anaphase est la seule phase dont le pourcentage de cellules n'est pas indiqué, il est donc possible d'en déduire qu'elle correspond à 100%-(45% +35% + 15%)= 5% de la durée de la mitose.
Je sais que la durée d'une phase est proportionnelle au nombre de cellules observées, la durée de l'anaphase est donc de 20 x 5% = 1 minute

2

3- A et B = zone d'élongation: les cellules s'allongent mais ne se multiplient pas; C = méristème = zone de division par mitose; D = Coiffe

2

4- Avec un microscope, il est possible de voir les cellules et Les bactéries

3

5- La photo représentait un chromosome, qui, comme tous les chromosomes, est formé de deux chromatides identiques.

3

6- Chaque cellule fille possède le même programme génétique que la cellule mère au complet.

2

7- Les flèches indiquent des yeux de réplication. Le schéma attendu est celui de la duplication de l'ADN avec l'ADN polymérase.
J'ai noté sur 2 le schéma lui même, bien sûr fait à l'encre et avec des couleurs! le tout bien entendu accompagné des légendes et d'un titre.

5

8- Un agent mutagène peut être un rayonnement ( UV,γ,X) ou une substance chimique qui provoque des changements dans la séquence de l'ADN. Ces modifications de la séquence de l'ADN sont des mutations.

4

9- Sur une feuille A4, il est possible de placer 70 x 100 = 7000 nucléotides. Le nombre de pages sera donc = nombre total de nucléotides/nombre de nucléotides par page = 3.109 / 7.103 = 428571 feuilles.
Ce qui correspond à environ 1428 volumes de 300 pages!
De quoi remplir une bibliothèque.

Une seule petite erreur de frappe d'une seule lettre dans une seule page d'un seul volume a des conséquences très graves: ce sont les maladies génétiques.

2

10- Les cousins germains ont des grands parents communs, or je sais que chaque enfant reçoit entre 0 et 23 chromosomes de chacun de ses grands parents. Il est donc possible de trouver 2 frères et soeurs qui n'ont que deux chromosomes de leur grand mère en commun, et deux cousins germains qui ont 6 chromosomes de leurs grand mère en commun.
Le même raisonnement peut s'appliquer aux chromosomes du grand père commun.
Deux cousins germains peuvent donc avoir plus de séquences d'ADN en commun qu'un frère et une soeur.
C'est la raison pour laquelle certains cousins se ressemblent beaucoup!

3

11- Méthode

  • Je sais faire la différence entre une saisie d'informations et une conclusion; il n'y a donc pas de car dans mes raisonnements.

  • Mes schémas sont faits à l'encre et avec des couleurs.

  • Toutes mes réponses sont justifiées.

  • Mes résultats numériques sont bien entendu accompagnés de leurs unités.

1,5
TOTAL 29
A chaque devoir, une partie du barême sera réservée à la méthode.
En règle générale les résultats scientifiques se donnent avec 3 chiffres significatifs; il était donc possible d'arrondir à 429000 feuilles.
Pour ceux qui ont bonne vue et qui pensent qu'ils peuvent voir l'ADN et les protéines voici une photo prise au microscope optique (et il est déjà de meilleure qualité que celui que vous utilise)z:

Pseudomonas - Coloration par la méthode de Gram

Sachant que dans une bactérie il y a une molécule d'ADN circulaire, et que d'autre part une bactérie est capable de faire la synthèse de plusieurs centaines de sortes de protéines ( chaque protéine étant en plusieurs milliers d'exemplaires) Je défie les élèves extra-lucides de me montrer l'ADN et les protéines de ces bactéries.
Pour ceux qui n'ont plus trop les tailles relatives des différents éléments de l'univers, je leur conseille de revoir le prezi suivant:De l'infiniment grand à l'infiniment petit.
Quand au virus il sont environ 10 fois plus petits que les bactéries.

Chapitre 4: Des gènes à la réalisation des phénotypes

TP n°6: Du génome au protéome

La transcription de l'ADN

Une superbe animation sur la transcription de l'ADN:

Les contrôles donnés en novembre 2011 et novembre 2012

Le contrôle donné en novembre 2011:
Grille de correction:

Le contrôle donné en novembre 2012:

Deviens un(e) biochimiste

Deviens un(e) biochimiste, un métier entre la chimie et la biologie. Le CV d'une biochimiste

TP n°7: Génotype, phénotype et environnement.

L'opéron lactose

Deviens un(e) bio informaticien(ne)

La fiche métier de l'onisep
Ce que peut faire un(e) bioinformaticien(ne):
Un code barre génétique pour les protistes

Brin transcrit, brin codant, brin matrice : Comment s'y retrouver.

Des erreurs circulent sur Internet en ce qui concerne le brin codant de l'ADN pour la transcription:

Transcription de l'ADN en ARNm

  • Le brin transcrit est le brin d'ADN sur lequel est copié l'ARN messager par complémentarité des nucléotides (T étant remplacé par U); il est appelé template strand par les anglophones.
    Le brin transcrit sert de matrice pour la fabrication de l'ARNm.
  • Le brin non transcrit est souvent utilisé pour trouver l'ARN messager. Il suffit en effet de remplacer les T par des U pour passer du brin non transcrit à l'ARNm, les anglophones l'appellent de ce fait coding strand.
  • Le brin codant est donc le brin non transcrit.

Défi: fréquence de la mucoviscidose.

De nombreuses erreurs sont faites à propos de la fréquence des maladies génétiques; elles sont liées aux confusions entre la fréquence des allèles, la fréquence des génotypes et la fréquence des phénotypes.
  • Vous devez retenir que la fréquence allélique correspond au nombre d'allèle dans la population / nombre total des allèles du même gène. Par exemple, si pour un gène, il existe deux allèles (a et b) et que chacun d'eux est équitablement réparti dans la population, la fréquence allélique de ces deux allèles est de 0,5.
    La fréquence des allèles dans la population correspond également à la fréquence des allèles dans les gamètes de cette même population. Par exemple la fréquence de l'allèle O pour les groupes sanguins est de 6,5%; Il y a donc 6,5% des spermatozoïdes qui sont porteurs de l'allèle 0 et 6,5% des ovules qui sont porteurs de l'allèle O
  • La fréquence d'un génotype (donc d'un individu) correspond au produit des fréquence des allèles qui constituent son génotype. Par exemple pour les groupes sanguins, la fréquence du génotype ( A/B ) = fréquence allèle A x fréquence allèle B.
  • La fréquence d'un phénotype correspond à la somme des fréquence des génotypes qui correspondent à ce phénotype. Par exemple pour les groupes sanguins, la fréquence du phénotype [A] = fréquence génotype (A/A) + fréquence génotype (A/O).
La mucoviscidose touche un enfant sur 4500 naissances en France, c’est-à-dire que près de 200 enfants qui naissent chaque année sont atteints de mucoviscidose. Elle est présente partout dans le monde mais elle est plus fréquente dans certaines régions : l’ouest de la France est plus touché que le reste du territoire par exemple.
  1. Dans la population française quelle est la fréquence des hétérozygotes?
  2. Quel est le nombre d'hétérozygotes dans le lycée Jehan Ango (on prendra 1500 élèves)?
  3. Y-a t-il un hétérozygote dans la classe de première S7?
  4. Quelle est la probabilité pour un couple, pris au hasard dans la population française, d'être constitué de deux individus hétérozygotes?
J'envoie mes réponses.
20/20 aux 3 premières réponses exactes.

Pour les curieux.

Shinya Yamanaka, prix Nobel de Médecine 2012

Le Japonais Shinya Yamanaka s'est vu décerner le prix Nobel de Médecine 2012.

nobel

Jules Hoffmann, prix Nobel de médecine 2011

Des protéines de l'immunité: les récepteurs toll.

Jules Hoffmann, prix Nobel de médecine 2011:

Extrait du discours prononcé par Jules Hoffmann, lors de la séance solennelle de réception des nouveaux Membres de l'Académie des sciences.

Récepteur TOL

Faites tourner ce récepteur TOL avec votre souris, et voir les options avec un clic droit.

Si vous ne voyez rien et que vous utilisez Mozilla Firefox, lisez ceci

Les protistes

Les êtres vivants regroupent, les animaux, les plantes, les champignons, les protistes. et les procaryotes