Des filaments invisibles aux chromosomes en X : la molécule d’ADN, support de l’information génétique.
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Chromosomes et ADN
Module I : Le monde vivantSéquence 2 : Localisation et nature de l’information génétiqueSéance 4 : Notions de chromosome et d’ADN (TP 1 et 2)
💡 Idée principale : dans le noyau, l’information génétique est portée par l’ADN. Au repos, l’ADN forme la chromatine ; pendant la division, il se condense en chromosomes visibles, formés d’une ou deux chromatides reliées par un centromère.
Étapes résumées
L’ADN est une très longue molécule enroulée dans le noyau.
En dehors des divisions, il forme la chromatine (filaments fins).
Pendant la division, il se condense en chromosomes visibles au microscope.
Un chromosome a une ou deux chromatides reliées par un centromère.
Les chromosomes vont par paires : les chromosomes homologues.
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Situation problème
Au laboratoire du lycée de Bertoua, le professeur annonce : « Aujourd’hui, nous allons voir l’ADN à l’œil nu, avec une banane, du sel et du liquide vaisselle ». Kevin rit : « Impossible, l’ADN est trop petit, c’est comme les microbes ! ». Sa camarade Béatrice se demande à quoi ressemble cette molécule et où elle se trouve exactement.
Consignes :
Relève les problèmes posés.
Dans quelle partie de la cellule se trouve l’ADN ?
Comment l’ADN peut-il devenir visible ?
Compétence visée
Identifier la nature chimique de l’information génétique et réaliser des maquettes de chromosomes pour expliquer la transmission des caractères.
Objectifs de la leçon
Mettre en évidence l’ADN d’une cellule (TP 1).
Décrire un chromosome mono- et bichromatidien.
Construire la maquette d’une paire de chromosomes homologues (TP 2).
le problèmel’objectifl’ADN
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L’ADN, molécule de l’information génétique
Activité 1 : extraire l’ADN d’une banane (TP 1)
Matériel : une demi-banane, sel de cuisine, liquide vaisselle, eau, filtre à café, alcool à 90° placé au congélateur.
Document 1 : protocole simple d’extraction de l’ADN.
Quel est le rôle du liquide vaisselle ?
Que représente la pelote blanche qui apparaît dans l’alcool ?
Ce qu’il faut comprendre : le liquide vaisselle détruit les membranes des cellules et des noyaux ; le sel aide l’ADN à se regrouper. L’ADN ne se dissout pas dans l’alcool froid : les millions de molécules s’agglomèrent en une pelote blanche visible à l’œil nu.
1. L’ADN, une molécule géante
ADN signifie acide désoxyribonucléique. C’est une molécule très longue, formée de deux brins enroulés en double hélice. Déroulé, l’ADN d’une seule cellule humaine mesurerait environ 2 mètres ! L’ordre de ses éléments constitue un véritable « code » : l’information génétique.
Exemple : l’ADN d’une cellule est à la cellule ce que le disque dur est à un ordinateur : il garde tous les programmes.
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Du filament de chromatine au chromosome
Activité 2 : observer des cellules en division
Au microscope, on observe des cellules d’extrémité de racine d’oignon colorées. Certaines montrent des filaments fins, d’autres des bâtonnets épais (document 2).
Document 2 : les différents aspects de l’ADN dans le noyau.
Quand les chromosomes sont-ils visibles ?
Quelle différence y a-t-il entre un chromosome à une et à deux chromatides ?
Ce qu’il faut comprendre : dans un noyau au repos, l’ADN est déroulé : c’est la chromatine. Avant la division, l’ADN se duplique puis se condense : chaque chromosome a alors deux chromatides identiques reliées par le centromère. Après la division, chaque cellule reçoit des chromosomes à une chromatide.
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Les états successifs de l’ADN
1
Chromatine
Filaments d’ADN déroulés dans le noyau au repos.
2
Duplication
Chaque molécule d’ADN se copie : 1 chromatide → 2 chromatides.
3
Condensation
Les filaments s’enroulent : les chromosomes en X deviennent visibles.
4
Séparation
Les chromatides se séparent : chaque cellule fille reçoit la même information.
les chromosomesla famillela cellule
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Les chromosomes homologues
Activité 3 : maquettes de chromosomes (TP 2)
Avec de la pâte à modeler de deux couleurs (bleu pour le père, rose pour la mère) et un morceau de fil de fer pour le centromère, fabrique une paire de chromosomes simples puis une paire de chromosomes doubles.
Document 3 : maquettes de paires de chromosomes homologues.
Pourquoi utilise-t-on deux couleurs ?
Qu’ont en commun les deux chromosomes d’une même paire ?
Ce qu’il faut comprendre : les deux chromosomes d’une paire sont dits homologues : même taille, même position du centromère, mêmes caractères gouvernés. L’un vient du père (par le spermatozoïde), l’autre de la mère (par l’ovule).
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2. Vocabulaire du chromosome
Terme
Définition
Chromatide
un filament d’ADN condensé
Centromère
point de jonction des deux chromatides
Chromosome simple
une seule chromatide
Chromosome double
deux chromatides sœurs identiques
Homologues
deux chromosomes de même forme, l’un paternel, l’autre maternel
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
L’information génétique est portée par l’ADN, molécule géante en double hélice située dans le noyau.
Au repos, l’ADN forme la chromatine ; pendant la division, il se condense en chromosomes.
Un chromosome possède une ou deux chromatides reliées par un centromère.
Avant la division, l’ADN se duplique : chaque chromosome devient double.
Les chromosomes vont par paires d’homologues, l’un venu du père, l’autre de la mère.
je retiensles fossilesle cortex
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Vocabulaire à connaître
ADNacide désoxyribonucléique, molécule support de l’information génétique.ChromatineADN déroulé du noyau au repos.ChromosomeADN condensé, visible pendant la division.Chromatidechacun des deux bras identiques d’un chromosome double.Centromèrezone qui relie les chromatides.
Je m’évalue
1. Quel produit fait apparaître l’ADN sous forme de pelote ?
2. Quand voit-on les chromosomes au microscope ?
3. Combien de chromatides possède un chromosome double ?
4. D’où viennent les deux chromosomes d’une paire ?
Réponses : l’alcool glacé · pendant la division cellulaire · deux · l’un du père, l’autre de la mère. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisla tiquela vision
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Erreurs fréquentes
Croire que les chromosomes sont visibles en permanence : ils ne le sont que pendant la division.
Confondre chromatide et chromosome.
Penser que l’ADN est une protéine : c’est un acide nucléique.
Méthode
Pour réussir le TP d’extraction de l’ADN : écrase finement, mélange sans faire de mousse, filtre lentement et verse l’alcool très froid le long de la paroi du tube incliné. Note toujours dans ton compte rendu : matériel, étapes, observation et interprétation.
Activité d’intégration
Pour la journée portes ouvertes du lycée de Mbalmayo, ta classe doit présenter un stand « L’ADN à la portée de tous ». Vous disposez de tomates, d’oignons, de sel, de savon liquide, d’alcool et de pâte à modeler.
Rédige le protocole d’extraction de l’ADN à afficher sur le stand.
Explique avec un schéma la différence entre chromatine et chromosome.
Décris la maquette d’une paire de chromosomes homologues que vous présenterez.