Fiche de révision : Division cellulaire et génome

📋 Plan du Cours

1. Jumeaux monozygotes et dizygotes
2. Structure et organisation de l’ADN
3. Génome humain et information génétique
4. Réplication semi-conservative de l’ADN
5. Mitose et conservation du génome
6. Mutations et divergence génétique

📖 1. Jumeaux monozygotes et dizygotes

📝 Points essentiels

📌 Les jumeaux monozygotes proviennent d’un seul ovule fécondé dont la cellule-œuf se sépare précocement en deux embryons, tandis que les jumeaux dizygotes proviennent de deux ovules fécondés par deux spermatozoïdes.

• Les jumeaux monozygotes possèdent initialement le même patrimoine génétique et sont généralement du même sexe, tandis que les jumeaux dizygotes sont génétiquement aussi différents que des frères et sœurs et peuvent être de sexes opposés.

💡 Astuce mémo

Un zygote séparé donne des monozygotes ; deux ovules fécondés donnent des dizygotes.

📖 2. Structure et organisation de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléotide : constitué d’un phosphate, d’un sucre appelé désoxyribose et d’une base azotée.
• ADN : une molécule formée de deux chaînes complémentaires de nucléotides reliées par l’appariement des bases azotées.
• Chromosome : constitué d’une molécule d’ADN associée à des protéines appelées histones.

📝 Points essentiels

📌 Dans l’ADN, l’adénine s’apparie uniquement avec la thymine et la cytosine uniquement avec la guanine.

💡 Astuce mémo

Une double hélice s’enroule autour d’histones pour former un chromosome compact.

📖 3. Génome humain et information génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Séquence d’ADN : l’ordre des nucléotides dans une molécule d’ADN et contient l’information génétique.

📝 Points essentiels

• Chez l’être humain, il existe 24 molécules d’ADN différentes correspondant à 22 chromosomes autosomiques numérotés de 1 à 22 et aux chromosomes sexuels X et Y.

• Une cellule humaine non sexuelle contient 46 chromosomes organisés en 23 paires, avec un chromosome d’origine paternelle et un chromosome d’origine maternelle dans chaque paire.

• Le génome humain contient environ 3,2 milliards de paires de nucléotides, et deux individus pris au hasard diffèrent en moyenne par 0,1 % de leur génome.

💡 Astuce mémo

A-T, C-G : les bases complémentaires portent la séquence génétique.

📖 4. Réplication semi-conservative de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Réplication semi-conservative : produit deux molécules d’ADN identiques, chacune formée d’un brin ancien et d’un brin nouvellement synthétisé.

📝 Points essentiels

• Lors de la réplication, l’ADN polymérase sépare les deux brins d’ADN puis ajoute sur chacun des nucléotides complémentaires pour former deux molécules identiques.

• L’expérience de Meselson et Stahl a validé expérimentalement le modèle semi-conservatif de réplication en 1958.

💡 Astuce mémo

Séparer les brins → ajouter les nucléotides complémentaires → obtenir deux ADN identiques.

📖 5. Mitose et conservation du génome

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitose : une division cellulaire qui sépare les chromatides sœurs et produit deux cellules filles contenant le même génome que la cellule mère.

📝 Points essentiels

• 🔄 Les quatre phases de la mitose sont:

  1. prophase
  2. métaphase
  3. anaphase
  4. télophase

• Pendant l’anaphase, les chromatides de chaque chromosome se séparent et migrent vers deux pôles opposés de la cellule.

💡 Astuce mémo

Prophase → métaphase → anaphase → télophase : les chromatides se séparent puis forment deux cellules.

📖 6. Mutations et divergence génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Mutation : une erreur survenue lors de la réplication de l’ADN qui modifie la séquence des nucléotides.

📝 Points essentiels

📌 Les vrais jumeaux sont génétiquement proches mais pas totalement identiques, car des mutations apparaissent lors des premières divisions cellulaires et des différences épigénétiques se développent sous l’effet de l’environnement.

• Deux vrais jumeaux diffèrent en moyenne par 359 nucléotides sur les trois milliards de nucléotides de leur ADN, alors que deux humains pris au hasard diffèrent par environ 0,1 % de leur génome.

• Les mutations décrites sont: les substitutions, qui remplacent des paires de nucléotides, les délétions, qui suppriment des paires de nucléotides, les insertions, qui ajoutent des paires de nucléotides

💡 Astuce mémo

Erreur de réplication ou environnement → modification du génome ou de son expression → différences entre jumeaux.

📊 Tableaux de synthèse

Types de jumeaux