Fiche de révision : Transmission du patrimoine génétique

📋 Plan du Cours

1. Cycle cellulaire et quantité d’ADN
2. Chromosomes et chromatides
3. Phases de la mitose
4. Mitose et reproduction conforme
5. Méiose et formation des gamètes
6. Réplication semi-conservative de l’ADN
7. PCR et applications de l’ADN
8. Gènes, allèles et diversité

📖 1. Cycle cellulaire et quantité d’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle cellulaire : Cycle de vie d’une cellule, de sa formation à sa division en cellules filles, selon la succession des phases M, G1, S et G2.
• Phase G1 : La phase G1 est l’intervalle entre la mitose et la phase S, durant lequel la cellule croît et synthétise les protéines nécessaires à ses fonctions.
• Phase S : La phase S est la phase de l’interphase durant laquelle l’ADN est répliqué avant la division cellulaire.

📝 Points essentiels

• Dans une cellule du foie, la quantité d’ADN passe de 6 à 12 × 10^-12 g entre les jours 3 et 6, puis revient à 6 × 10^-12 g après la division au jour 9.

💡 Astuce mémo

G1 → S → G2 → M

📖 2. Chromosomes et chromatides

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromosome : Constitué d’une molécule d’ADN, présente sous forme d’une chromatide ou de deux chromatides identiques selon le moment du cycle cellulaire.

★ À maîtriser

• L’ADN est décondensé pendant l’interphase et condensé uniquement pendant la mitose, période durant laquelle les chromosomes sont visibles.

Compléments

• La phase G2 dure de 2 à 6 heures, la mitose de 1 à 2 heures, la phase S de 6 à 20 heures et la phase G1 de quelques heures à plusieurs années.

💡 Astuce mémo

1 chromatide avant réplication, 2 chromatides après réplication

📖 3. Phases de la mitose

📝 Points essentiels

• 🔄 La mitose se déroule en quatre phases:

  1. Prophase : condensation des chromosomes et disparition de l’enveloppe nucléaire
  2. Métaphase : alignement des chromosomes sur le plan équatorial
  3. Anaphase : séparation et migration des chromatides vers les pôles opposés
  4. Télophase : décondensation des chromosomes et reformation de l’enveloppe nucléaire

• À la fin de la mitose, chaque cellule fille reçoit une chromatide de chaque chromosome et possède donc une copie intégrale de l’information génétique.

💡 Astuce mémo

PMAT : Prophase, Métaphase, Anaphase, Télophase

📖 4. Mitose et reproduction conforme

🔑 Notions clés & Définitions

• Mitose : Division conforme au cours de laquelle une cellule diploïde donne deux cellules diploïdes conservant le nombre et la morphologie des chromosomes de la cellule parentale.
• Cellule diploïde : Possède deux exemplaires de chaque chromosome, correspondant à des paires de chromosomes homologues, et sa formule chromosomique est notée 2n.

📝 Points essentiels

• La succession de cycles cellulaires comportant interphase et mitose produit un ensemble de cellules génétiquement identiques appelé clone.

💡 Astuce mémo

Séparation identique des chromatides → deux cellules filles génétiquement identiques

📖 5. Méiose et formation des gamètes

🔑 Notions clés & Définitions

• Méiose : Division cellulaire non conforme qui produit quatre cellules haploïdes possédant chacune la moitié des chromosomes de la cellule diploïde initiale.

★ À maîtriser

• La première division de méiose sépare les chromosomes homologues et transforme une cellule diploïde en deux cellules haploïdes à chromosomes à deux chromatides, puis la seconde division sépare les chromatides.

Compléments

• Chez l’être humain, les gamètes possèdent n = 23 chromosomes, tandis que les cellules diploïdes possèdent 2n = 46 chromosomes.

💡 Astuce mémo

Division I : homologues, puis division II : chromatides

📖 6. Réplication semi-conservative de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Réplication semi-conservative : Produit deux molécules d’ADN, chacune composée d’un brin ancien et d’un brin nouveau, ce qui forme deux chromatides identiques.

★ À maîtriser

• Lors de la réplication, les deux brins d’ADN se séparent, puis des nucléotides complémentaires s’associent à chaque brin matrice grâce à l’ADN polymérase.

Compléments

• La complémentarité des bases repose sur les appariements A-T et C-G.

💡 Astuce mémo

Séparation des brins → complémentarité des bases → deux molécules identiques

📖 7. PCR et applications de l’ADN

★ À maîtriser

• 🔄 Un cycle de PCR comprend:
  1. Dénaturation
  2. Alignement
  3. Extension

Compléments

• La PCR permet de dupliquer une séquence d’intérêt un très grand nombre de fois, avec environ 1 milliard de copies en moins d’une heure.

💡 Astuce mémo

Dénaturation → alignement → extension

📖 8. Gènes, allèles et diversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Gène : Portion de chromosome située à un emplacement déterminé et portant l’information correspondant à un caractère.
• Allèle : Version d’un même gène, différant des autres allèles par sa séquence de nucléotides et pouvant déterminer une version différente d’un caractère.

★ À maîtriser

• Chez l’être humain, le regroupement aléatoire d’un chromosome de chaque paire permet théoriquement 2^23 combinaisons chromosomiques dans les gamètes.

Compléments

• Les chromosomes d’une même paire possèdent les mêmes gènes aux mêmes endroits, mais ils peuvent porter des allèles différents.

• La fécondation associe au hasard deux gamètes et augmente ainsi la diversité des cellules-œufs et des individus.

💡 Astuce mémo

Même gène, allèles parfois différents

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison de la mitose et de la méiose