Fiche de révision : Chromosomes et information génétique

📋 Plan du Cours

1. Caractères et classification des espèces
2. Variations individuelles et phénotype
3. Transmission et influence de l’environnement
4. Localisation de l’information héréditaire
5. Observation microscopique du noyau
6. Observation des chromosomes
7. Utilisation du microscope optique
8. ADN, gènes et transgenèse
9. Phénotype et caryotype

📖 1. Caractères et classification des espèces

🔑 Notions clés & Définitions

• Caractère : Trait, marque ou particularité physique ou physiologique d’une espèce ou d’une personne.
• Espèce : Groupe d’individus qui se ressemblent, se reproduisent entre eux et ont une descendance fertile.

★ À maîtriser

• Les espèces sont classées en ensembles emboîtés à partir des caractères qu’elles possèdent en commun, et chaque espèce possède des caractères propres qui la distinguent des autres.

Compléments

• Les caractères partagés cités sont :

  • deux yeux
  • une bouche
  • quatre membres
  • un cœur

• Les caractères propres cités sont : les ailes de la coccinelle, le sabot du cheval, quatre doigts aux membres antérieurs et cinq aux membres postérieurs de la grenouille, la bipédie de l’humain, la queue du babouin

📖 2. Variations individuelles et phénotype

🔑 Notions clés & Définitions

• Caractères individuels : Caractères propres à chaque individu, comme la couleur des yeux ou la forme du nez.
• Phénotype : Ensemble des caractères observables d’un individu au sein d’une population dans un environnement donné.

★ À maîtriser

• Les individus d’une même espèce présentent des caractères communs ainsi que des variations individuelles.

Compléments

• Les caractères communs sont plus nombreux au sein d’une famille qu’au sein d’une classe.

• Dans l’exemple du tableau, Ambre a les cheveux châtains et lisses et les yeux marron et ronds, tandis qu’Éric a les cheveux marron et crépus et les yeux noirs et ronds.

📖 3. Transmission et influence de l’environnement

🔑 Notions clés & Définitions

• Caractères héréditaires : Caractères transmis de génération en génération.

★ À maîtriser

📌 Les variations individuelles modifiées par les conditions de vie ne se transmettent pas à la descendance et ne sont donc pas héréditaires.

Compléments

• Le caractère étudié dans la famille d’Arthur est la capacité à rouler la langue en U.

• L’arbre généalogique rend probable la transmission de la capacité à rouler la langue en U au cours des générations.

• Le développement musculaire observé chez Nadal entre 2003 et 2007 est associé à la pratique intensive du tennis.

• Le bronzage correspond à un changement de la pigmentation de la peau après une exposition prolongée au soleil.

💡 Astuce mémo

Héréditaire : transmis à la descendance ; acquis : modifié par le milieu, non transmis.

📖 4. Localisation de l’information héréditaire

★ À maîtriser

• Le transfert du noyau marron dans une cellule-œuf verte produit un veau marron, tandis que le transfert d’une membrane ou d’un cytoplasme marron ne produit pas de veau marron.

• Les expériences de transfert montrent que l’information génétique responsable de la couleur du veau est localisée dans le noyau, et non dans la membrane ou le cytoplasme.

• Le noyau de chacune des cellules contient la totalité des informations nécessaires à l’élaboration d’un nouvel individu, appelée information ou programme génétique.

Compléments

• Le stade à deux cellules suit la première division de la cellule-œuf et le stade à quatre cellules suit la deuxième division.

💡 Astuce mémo

Le noyau détermine la couleur observée ; membrane et cytoplasme ne la déterminent pas.

📖 5. Observation microscopique du noyau

📝 Points essentiels

• L’activité 3 porte sur l’observation microscopique de cellules dans lesquelles le contenu du noyau est bien visible.

📖 6. Observation des chromosomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromosome : Filament épais visible lorsque la molécule d’ADN s’enroule sur elle-même pendant la division cellulaire.

★ À maîtriser

• Les chromosomes sont visibles au microscope optique pendant la division cellulaire, lorsque l’ADN est condensé.

Compléments

• Les extrémités de racines en croissance, appelées méristèmes, peuvent être observées pour étudier des cellules en division.

• La coloration de Feulgen colore en rose le contenu observé dans les noyaux, tandis que le vert de méthyle acétique le colore en vert.

• Flemming a observé pour la première fois les chromosomes en 1882.

• Le tissu observé à l’extrémité d’une racine de jacinthe est jeune et en croissance, et ses cellules se multiplient rapidement.

• L’observation des cellules de racines de jacinthe est présentée avec un grossissement de ×400.

💡 Astuce mémo

ADN déroulé : chromosomes invisibles ; ADN enroulé : chromosomes visibles.

📖 7. Utilisation du microscope optique

★ À maîtriser

• Pour régler un microscope optique, on allume l’éclairage, on oriente le miroir concave ou règle l’intensité de l’éclairage intégré, on ajuste la lumière avec le diaphragme puis le condensateur, on regarde dans l’oculaire, puis on effectue la mise au point avec les vis macrométrique et micrométrique.

Compléments

• Les objectifs du microscope s’utilisent dans l’ordre croissant de leur grossissement, en choisissant celui qui convient à l’observation.

• Les objectifs D4, D10 et D20 ne touchent jamais la préparation, et les objectifs plus puissants ne doivent pas non plus la toucher ; les objectifs à immersion s’utilisent avec un liquide d’immersion entre l’objectif et la préparation.

• Avec un objectif puissant, la mise au point se fait en tournant la vis dans le sens qui éloigne la préparation de l’objectif afin d’éviter de les casser.

• Pour préparer l’observation, on vérifie que le plus petit objectif est enclenché, on écarte la platine des objectifs, on place la préparation sur la platine et on la fixe avec les valets ou les mâchoires de la surplatine.

• La région à grossir est centrée dans le champ de vision en déplaçant la préparation manuellement ou avec la surplatine.

💡 Astuce mémo

Éclairer, régler, observer, puis affiner la mise au point.

📖 8. ADN, gènes et transgenèse

🔑 Notions clés & Définitions

• Transgenèse : Consiste à transférer et introduire un fragment d’ADN d’un organisme donneur dans l’ADN d’une cellule ou d’un organisme receveur.
• Gène : Portion ou fragment d’ADN responsable de l’expression d’un ou plusieurs caractères héréditaires de l’organisme.

★ À maîtriser

• La molécule d’ADN est le support de l’information génétique de tous les êtres vivants et se trouve dans le noyau.

Compléments

• Dans l’exemple de transgenèse, un fragment d’ADN de méduse est introduit dans l’ADN de la cellule-œuf d’un lapin, qui acquiert une fluorescence verte sous ultraviolet ou lumière bleue.

• L’information génétique est dite universelle car un fragment d’ADN introduit dans un organisme receveur peut s’intégrer et y exprimer le caractère d’origine du donneur.

📖 9. Phénotype et caryotype

🔑 Notions clés & Définitions

• Phénotype : Ensemble des caractères d’un individu, qui peuvent être héréditaires ou modifiés par l’environnement.
• Caryotype : Représentation ordonnée de l’ensemble des chromosomes d’une cellule d’un individu.

★ À maîtriser

• L’information héréditaire est portée par les chromosomes contenus dans le noyau de toutes les cellules.

• Un être humain sans anomalie possède 46 chromosomes répartis en 23 paires.

Compléments

• En 1955, l’ensemble des 46 chromosomes d’un individu a été observé distinctement pour la première fois.

• Pour obtenir un caryotype, on prélève un échantillon de cellules, on arrête leur division avec de la colchicine, on fait éclater et colorer les noyaux, on observe et photographie les chromosomes, puis on les découpe, les classe et les met en place.

📌 Le caryotype féminin présenté possède XX à la 23e paire, tandis que le caryotype masculin présenté possède XY.

• Le caryotype présenté pour une femme atteinte de trisomie 21 compte 47 chromosomes, dont trois chromosomes à la 21e paire, et possède XX à la 23e paire.