Fiche à trous · 4ème · SVT

Génétique — ADN, gènes et chromosomes

Complétez de mémoire, puis vérifiez avec la page de corrigé.

Une cellule de peau et un neurone ne se ressemblent en rien, et contiennent pourtant exactement la même information. Toutes les cellules d'un corps portent le même ADN ; ce qui les distingue, c'est la part de cette information qu'elles utilisent. Comprendre cela, c'est comprendre pourquoi une seule cellule initiale suffit à fabriquer un organisme entier.

L'ADN, une molécule qui porte un message

Définition — ADN et nucléotide :

Règle

Définition — gène :

Les chromosomes et le caryotype

Définition — chromosome :

Définition — caryotype :

Piège

Employer ADN, gène et chromosome comme trois mots pour la même chose.

Ranger du plus petit au plus grand : nucléotide → gène → ADN → chromosome. Chaque niveau contient le précédent.

La réplication : copier sans erreur

Définition — réplication :

Après réplication, chaque chromosome est formé de deux chromatides identiques, attachées l'une à l'autre : c'est la forme en X que montrent les schémas. Le nombre de chromosomes n'a pas changé — il y en a toujours 46 — mais chacun contient désormais deux exemplaires de son information, prêts à être répartis entre les deux cellules filles.

La mitose : une division conforme

Définition — mitose :

Suivre le nombre de chromosomes au fil d'une division

Piège

Croire que la mitose produit de la diversité entre les cellules d'un organisme.

Retenir le mot conforme. La mitose copie, elle ne mélange pas : c'est la méiose, étudiée en 3ᵉ, qui fabrique de la diversité.

La mitose assure trois fonctions : la croissance — un organisme passe d'une cellule à des milliards —, le renouvellement — la peau, le sang et l'intestin se refont en permanence — et la réparation d'une blessure. Une mitose qui échappe à tout contrôle et se répète sans fin porte un autre nom : c'est le mécanisme d'une tumeur.

Ai-je rangé les échelles : nucléotide, gène, ADN, chromosome ?
Mon appariement respecte-t-il A avec T et G avec C ?
Après réplication : toujours 46 chromosomes, mais à deux chromatides.
Après mitose : deux cellules à 46 chromosomes — le nombre n'a pas changé.
Ai-je écrit que la mitose est conforme, et non génératrice de diversité ?
Ai-je distingué le caryotype, qui est une photographie classée, du chromosome lui-même ?

Corrigé · à détacher

Génétique — ADN, gènes et chromosomes

1. L'ADN — acide désoxyribonucléique — est une très longue molécule en forme de double hélice : deux brins enroulés l'un autour de l'autre. Chaque brin est une suite de nucléotides, dont il n'existe que quatre sortes, désignées par les lettres A, T, G et C. C'est l'ordre de ces lettres qui porte l'information, exactement comme l'ordre des lettres d'un texte.
2. Les deux brins ne sont pas indépendants : en face d'un A se trouve toujours un T, et en face d'un G toujours un C. C'est l'appariement complémentaire, et il a une conséquence décisive : connaître un brin, c'est connaître l'autre. Toute la fidélité de la copie de l'ADN en découle.
3. Les deux brins de la double hélice se répondent lettre à lettre : A face à T, G face à C.
4. Un gène est un segment d'ADN qui porte l'information d'un caractère — la couleur des yeux, le groupe sanguin, la production d'une protéine. Un chromosome porte des milliers de gènes, alignés les uns après les autres, chacun occupant toujours la même place. Un gène n'est donc pas un objet distinct : c'est un passage dans le texte de l'ADN.
5. Un chromosome est de l'ADN condensé, enroulé et compacté au moment où la cellule se divise. Le reste du temps, cet ADN est déroulé et invisible au microscope optique. C'est pourquoi on n'observe des chromosomes que sur des cellules en division : ils ne sont pas une autre substance, mais un autre état de la même molécule.
6. Le caryotype est la photographie de tous les chromosomes d'une cellule, classés par taille et par forme. Chez l'espèce humaine, il en compte 46, rangés en 23 paires : 22 paires identiques chez les deux sexes, et une paire de chromosomes sexuels — XX ou XY. Le caryotype permet de repérer une anomalie de nombre, comme un chromosome 21 présent en trois exemplaires.
7. La réplication est la copie de l'ADN, qui précède toute division cellulaire. Les deux brins se séparent, et chacun sert de modèle pour reconstruire son complémentaire. On obtient deux molécules d'ADN identiques à celle de départ — et identiques entre elles, parce que l'appariement A-T et G-C ne laisse aucun choix.
8. La mitose est la division qui produit deux cellules identiques à la cellule de départ et identiques entre elles. Les chromosomes se condensent, s'alignent au milieu de la cellule, puis leurs deux chromatides sont séparées et tirées chacune d'un côté. Chaque cellule fille reçoit ainsi un lot complet — 46 chromosomes chez l'humain.
9. Partir de la cellule au repos : 46 chromosomes, chacun à une chromatide.
10. Après la réplication, compter toujours 46 chromosomes, mais à deux chromatides chacun.
11. Pendant la mitose, séparer les deux chromatides de chaque chromosome.
12. Compter dans chaque cellule fille : 46 chromosomes à une chromatide.
13. Contrôler la conclusion : le nombre de chromosomes est le même au début et à la fin. Toute autre réponse signale une erreur.