Fiche de révision : Transmission et variabilité génétique

📋 Plan du Cours

1. Organisation des chromosomes
2. Cycle cellulaire et réplication
3. Étapes de la mitose
4. Preuves de la réplication semi-conservative
5. Rôle du fuseau achromatique
6. Mutations et agents mutagènes

📖 1. Organisation des chromosomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromosome : Constitué d’ADN associé à des protéines histones et généralement non visible lorsqu’il est sous forme de chromatine dans le noyau.

★ À maîtriser

📌 Un chromosome simple possède une chromatide et une molécule d’ADN, tandis qu’un chromosome double possède deux chromatides sœurs issues de la duplication de l’ADN.

• Le caryotype humain est diploïde avec 2N = 46 chromosomes, soit 23 paires différentes, et le nombre haploïde est N = 23.

Compléments

• Le caryotype est une caractéristique de l’espèce et peut différer selon le sexe.

💡 Astuce mémo

Chromosome simple = une chromatide ; chromosome double = deux chromatides sœurs

📖 2. Cycle cellulaire et réplication

🔑 Notions clés & Définitions

• Réplication : Un mécanisme semi-conservatif qui duplique la quantité d’ADN avant la division cellulaire.

★ À maîtriser

• Au cours du cycle cellulaire, l’interphase comprend les phases G1, S et G2, puis la phase M correspond à la mitose.

• Pendant la phase S, la quantité d’ADN double par réplication avant la division cellulaire.

Compléments

• Lors d’une division, les chromatides sœurs sont réparties dans des cellules filles différentes afin de conserver l’information génétique.

💡 Astuce mémo

G1 → S → G2 → M : croissance, duplication, préparation, division

📖 3. Étapes de la mitose

📝 Points essentiels

• En prophase, les chromosomes se condensent et deviennent visibles, la membrane nucléaire disparaît et les chromosomes homologues se rapprochent.

• En métaphase, les chromosomes homologues se placent de part et d’autre de la plaque équatoriale.

• En anaphase, les chromatides sœurs se séparent et les fibres du fuseau achromatique se raccourcissent pour les entraîner vers les pôles opposés.

• En télophase, deux cellules à N chromosomes à une chromatide s’individualisent, les chromosomes se décondensent, la membrane nucléaire réapparaît et la cytodiérèse sépare les deux cellules.

💡 Astuce mémo

Prophase → métaphase → anaphase → télophase

📖 4. Preuves de la réplication semi-conservative

★ À maîtriser

📌 Selon l’hypothèse de Watson et Crick proposée en 1953, chaque brin d’ADN sert de modèle à la formation d’un nouveau brin par ajout de nucléotides complémentaires, avec A en face de T et C en face de G.

• En 1958, Meselson et Stahl ont montré que la réplication de l’ADN est semi-conservative grâce à des expériences utilisant les isotopes lourds 15N et légers 14N.

Compléments

• Dans les expériences de Meselson et Stahl, les bactéries sont d’abord cultivées avec 15N, transférées dans un milieu contenant 14N, puis l’ADN est extrait, centrifugé dans du chlorure de césium et détecté par lumière ultraviolette.

• Les ADN lourds et légers se distinguent par leur densité, respectivement 1,724 avec 15N et 1,710 avec 14N, dans une solution de chlorure de césium de densité 1,72.

💡 Astuce mémo

Chaque brin sert de modèle → chaque ADN fils conserve un brin ancien

📖 5. Rôle du fuseau achromatique

★ À maîtriser

📌 Le fuseau achromatique assure la séparation correcte des chromatides ou des chromosomes vers les cellules filles lors des divisions cellulaires.

• La colchicine peut provoquer des malformations du fuseau achromatique et entraîner des aneuploïdies, c’est-à-dire des cellules au caryotype anormal.

• Les trisomies responsables du syndrome de Down s’expliquent principalement par une mauvaise séparation des chromosomes ou des chromatides pendant les anaphases de la méiose.

Compléments

• L’expérience de Taylor utilise de la thymidine radioactive puis non radioactive pour suivre la répartition des chromatides au cours de plusieurs mitoses dans les cellules méristématiques de racine de fève.

💡 Astuce mémo

Fuseau correctement formé → séparation équilibrée ; fuseau altéré → caryotype anormal

📖 6. Mutations et agents mutagènes

🔑 Notions clés & Définitions

• Mutation : Une mutation est une modification de la séquence de l’ADN, illustrée par des substitutions, des délétions ou des insertions de nucléotides.

★ À maîtriser

📌 Les mutations induites résultent de l’influence de facteurs externes appelés agents mutagènes.

Compléments

• Les agents mutagènes peuvent être physiques, comme les rayonnements ultraviolets, ou chimiques, comme les pesticides.

💡 Astuce mémo

Mutation spontanée ou induite : l’agent mutagène vient de facteurs externes