Catégorie : 3ème

DES CARACTÈRES PHYSIQUES « Tous pareils, tous différents. » André Langaney I. LES CARACTÈRES SPÉCIFIQUES ET LEURS VARIATIONS INDIVIDUELLES. Une espèce est un groupe d’individus qui se ressemblent et qui peuvent avoir une descendance féconde. Tous les individus d’une même espèce ont des caractères physiques communs qu’on ne retrouve pas chez les autres espèces. Ce sont des caractères spécifiques. Un caractère spécifique est un caractère physique qui n’appartient qu’à une espèce. Les caractères spécifiques humains sont, entre autres : la bipédie exclusive, un cerveau très développé, un langage à double articulation et des empreintes digitales. Au sein d’une espèce, les individus sont différents en raison des variations individuelles des caractères spécifiques. Tous les êtres humains ont des empreintes digitales, mais elles sont différentes chez chaque être humain.

Max : « Avez-vous des questions ? »

Samuel : « Oui monsieur Max. Pourriez-vous préciser ce que vous entendez par un langage à double articulation ? »

Max : « Oui Samuel. Vous avez remarqué que les langues humaines comportent des mots formés de syllabes. C’est le premier niveau d’articulation. Et ces mots sont organisés en phrases grâce à des règles de grammaire. C’est le second niveau d’articulation. »

Samuel : « Merci monsieur Max. »

Léo : « Il n’y a que chez l’humain qu’on retrouve ce langage ? »

Max : « Les recherches montrent que beaucoup d’animaux ont eux aussi des langages. Ainsi, chez les marmottes, des cris peuvent avertir qu’un prédateur arrive par les airs du côté de la montagne ou que le danger vient du sol du côté de la vallée. Ce langage a donc un vocabulaire assez précis. Chez certains oiseaux, un cri équivalent à un mot change de sens en fonction de sa place dans le chant. Pour être juste, il faudrait dire que le langage humain est plus complexe que celui des autres animaux. »

Léo : « Merci monsieur Max. »

Max : « Avant de terminer, puisqu’il nous reste un peu de temps, je voudrais vous faire lire un texte qui vous permettra de mieux comprendre l’infinie diversité des individus au sein d’une espèce. »

« Dire que les êtres humains sont tous différents ! […] comment est-ce possible ? Imagine que dix personnes se réunissent pour bricoler un masque. Chaque participant arrive avec une partie du visage. Ainsi Claude et Alain ont apporté chacun un nez, Jeanne et Mélanie chacune une bouche, Christian et Pascal chacun deux couleurs d’yeux… […] Avec ce matériel, il est possible de faire toutes sortes de masques différents. Avec seulement deux yeux et deux bouches, le masque peut avoir 4 visages différents. S’ils utilisent en plus les deux mentons, ils disposeront de 8 visages […] Fais le calcul : pour 10 traits, tu trouveras 1024 visages, et pour 30 traits, plus de 1 milliards de visages. » A. Jacquard et M.-J. Auderset, Moi, je viens d’où ?, Le Seuil, 2002, p. 15

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Vous savez tous qu’une espèce est un groupe d’individus qui se ressemblent et qui peuvent avoir une descendance féconde. Cela signifie que les petits pourront se reproduire à leur tour quand ils seront en âge de le faire. Vous avez remarqué que la définition d’espèce comprend deux parties : le critère de ressemblance et le critère de fécondité. Le critère de ressemblance fait appel aux caractères physiques des individus appartenant à l’espèce étudiée. Certains des caractères des individus sont communs à tous les individus de l’espèce. Mais d’autres sont des traits particuliers à un individus alors que d’autres encore se retrouvent dans des familles, des groupes… Nous allons apprendre à distinguer ces différents caractères et apprendre un peu de vocabulaire. C’est très utile le vocabulaire pour construire une réflexion.

Au passage nous allons commencer à réfléchir à la position de l’espèce humaine dans le règne animal. La première chose à faire est d’essayer de définir l’espèce humaine. Vous allez voir que ce n’est pas si facile qu’on le pense 🙂

Voilà pour la courte introduction au premier chapitre. Il est maintenant temps de nous mettre au travail.

Commencer le chapitre

DES CARACTÈRES PHYSIQUES

« Tous pareils, tous différents. » André Langaney

I. LES CARACTÈRES SPÉCIFIQUES ET LEURS VARIATIONS INDIVIDUELLES.

Une espèce est un groupe d’individus qui se ressemblent et qui peuvent avoir une descendance féconde.

Tous les individus d’une même espèce ont des caractères physiques communs qu’on ne retrouve pas chez les autres espèces. Ce sont des caractères spécifiques. Un caractère spécifique est un caractère physique propre à une espèce.

Les caractères spécifiques humains sont, entre autres : la bipédie exclusive, un cerveau très développé, un langage à double articulation et des empreintes digitales.

Au sein d’une espèce, les individus sont différents en raison des variations individuelles des caractères spécifiques. Tous les êtres humains ont des empreintes digitales, mais elles sont différentes chez chaque être humain.

II. CARACTÈRES HÉRÉDITAIRES ET CARACTÈRES ACQUIS.

Un caractère héréditaire est un caractère physique qui est présent dans presque toutes les générations d’une famille et qui est indépendant de l’environnement.

Exemples : Couleur de la peau, des cheveux…

Un caractère acquis est un caractère physique qui apparaît au cours de la vie. Il dépend de l’environnement et peut-être réversible.

Exemples : Bronzage, masse corporelle, cicatrice…

Exemples de rédaction :

La capacité à rouler la langue en U est un caractère physique. On voit qu’il est présent dans toutes les générations de la famille d’Arthur et c’est indépendant de l’environnement. On peut supposer que c’est un caractère héréditaire.

Le bronzage est un caractère physique qui dépend de l’environnement et qui est réversible. C’est donc un caractère acquis.

Rappel : Un individu est conçu lors de la fécondation. La fécondation est la rencontre suivie de la fusion d’un ovule et d’un spermatozoïde. Elle donne naissance à une cellule-œuf à l’origine d’un nouvel individu.

LES CHROMOSOMES, SUPPORT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE

I. L’INFORMATION GÉNÉTIQUE.

Les caractères héréditaires et leurs variations sont présents dès la naissance. Ils se mettent en place lors de la grossesse. On peut supposer qu’ils existent sous forme codée dans la cellule-œuf. On appelle information génétique l’information qui permet à un individu de se construire. C’est le plan de l’individu.

II. LA LOCALISATION DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE.

Des expériences de transfert de noyaux entre cellules-œufs ont permis de montrer que l’information génétique est localisée dans le noyau de la cellule-œuf. Des expériences complémentaires ont montré que toutes les cellules de l’organisme possèdent l’intégralité de l’information génétique de l’organisme mais elle n’en exprime qu’une partie.

III. LE SUPPORT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE.

L’information génétique est localisée dans le noyau des cellules. L’observation au microscope de cellules colorées artificiellement montre que le noyau contient des éléments qui ont été appelés chromosomes. Les chromosomes sont le support de l’information génétique.

Les chromosomes sont constitués d’un filament d’A.D.N. Ce filament peut se condenser ou se décondenser, ce qui fait que l’aspect des chromosomes n’est pas toujours le même.

Schéma d’un chromosome observé au microscope électronique

Comment résumer tout cela en quelques phrases ?

Le physique d’un individu est un mélange de caractères. Il possède les caractères de son espèce et des variations qui lui sont propres. Ces caractères dépendent de son information génétique portée par les chromosomes dans le noyau de chacune de ses cellules. Certains caractères dépendent eux de l’environnement. Ce sont les caractères acquis.

Pour faire encore plus simple, le physique d’un individu dépend de son information génétique et de son environnement.

Premier bilan C1 et 2

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Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Qui veut faire le petit rappel ? »

Samuel et Léo : « Moi monsieur ! Moi ! »

Max : « Choix ô combien cruel ! Léo… »

Léo : « Nous avons vu que tous les êtres humains sont pareils grâce à la classification de l’Homme sous forme de groupes emboîtés parmi les Vertébrés. »

Max : « C’est un bon résumé 🙂 Samuel, peux-tu en dire plus ? »

Samuel : « Ce n’est pas facile… L’Homme a un squelette en os. Ses nageoires charnues sont transformées en membres. Il a des poils et une paire de mamelles thoraciques. Il a des ongles aussi. Mais là, j’ai parlé des Primates. Parmi les Primates il se distingue par le fait qu’il se tient debout et qu’il a un cerveau très développé. J’espère n’avoir rien oublié. »

Max : « Tu n’as rien oublié Samuel 🙂 C’est très bien. »

Léo : « Monsieur Max, j’ai bien étudié ma leçon et je crois que j’ai d’autres caractères physiques qui distinguent l’Homme des autres primates. »

Max : « Je t’écoute Léo. »

Léo : « Il est pas très poilu. Même que parfois on lit que c’est ‘un singe nu‘. Et puis ses pouces des pieds ne sont pas opposables aux autres doigts. »

Max : « Très bien Léo. »

Samuel : « Et puis il a la face plate ! L’orang-outan ou le babouin ont comme un museau ! »

Max : « C’est vrai aussi ! Vous venez de compléter la liste des caractères spécifiques humains. »

Léo : « Les caractères spécifiques ? C’est comme cela qu’il faut appeler les caractères qu’on ne trouve que dans une seule espèce ? »

Max : « Oui Léo. Nous le noterons dans la leçon. Maintenant parlons des différences… »

Léo : « Pfff… Ce n’est pas facile à expliquer… »

Max : « Prenez des exemples si cela vous parait plus facile. »

Samuel : « Il y a des tas de caractères physiques qui varient légèrement ou beaucoup selon les individus : la taille, la musculature, la couleur des yeux, des cheveux, de la peau… »

Léo : « Et en combinant toutes ces variations on arrive à des individus uniques. »

Max : « Je prendrais un dernier exemple. A ma connaissance, les humains sont les seuls Primates qui ont des empreintes digitales. »

Léo : « C’est un caractère spécifique alors ! »

Samuel : « Mais chaque être humain a ses propres empreintes digitales ! Nous avons expliqué le paradoxe du début ! Nous sommes bien tous pareils et tous différents ! »

Max : « Et oui 🙂 Bien, prenez vos cahiers et notons la leçon. »

Note de Max : Pour des raisons pratiques je préfère que cette leçon se trouve dans un autre article. Cliquez sur le lien 🙂

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Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour 🙂 Alors… Le petit rappel, qui veut le faire ? »

Samuel et Léo : « Moi monsieur Max ! »

Max : « Quel enthousiasme ! Et quel choix douloureux… Samuel, nous t’écoutons. »

Samuel : « Nous avons vu qu’il existe une information génétique dans la cellule-œuf. Elle permet à l’individu de se construire puisqu’elle code pour ses caractères héréditaires et leurs variations individuelles. »

Max : « Oui Samuel. Léo, tu prends la suite s’il te plaît. »

Léo : « Des expériences de transfert de noyau ont montré que cette information génétique est localisée dans le noyau des cellules. »

Max : « Très bien. Comme d’habitude. »

Léo : « Monsieur Max, j’ai une question ! »

Max : « Je t’écoute Léo. »

Léo : « Monsieur Max, une information ça se touche pas. C’est pas matériel. Il faut un support pour la mettre dessus. Comme… Comme une histoire qu’on imprime sur les feuilles d’un livre. Quelle est le support de l’information génétique ? »

Max : « Excellente question Léo ! C’est exactement ce que j’avais prévu de vous faire. Je la répète : quel est le support de l’information génétique ? Sachant que cette information se trouve dans le noyau des cellules, comment pourrions-nous répondre à notre question ? « 

Samuel : « On pourrait observer les noyaux de cellules au microscope ! »

Max : « Très bonne idée Samuel ! »

Léo : « Nous allons utiliser le microscope monsieur Max ? »

Max : « Oui. Je vais vous laisser observer différents types cellulaires puis je vous donnerai un document. »

Un peu plus tard…

Samuel (à Léo) : « C’était bien le microscope 🙂 »

Max : « Un peu de calme ! Chuuuut ! Bien, voici le document que je vous avais annoncé… »

Photographie de cellules de racine d’ail observées au microscope

Samuel : « Ça ressemble à ce qu’on a observé avec le microscope ! »

Max : « Oui Samuel. Alors ? Que voyez-vous ? »

Léo : « Il y a des machins qui ont été colorés. D’après la légende, ce sont les chromosomes. »

Max : « Tu éviteras de dire des ‘machins‘ Léo s’il te plaît. Disons que des éléments situés dans le noyau ont pris la couleur. Nous n’allons pas le démontrer mais ce sont les chromosomes qui sont le support de l’information génétique. Nous allons noter la leçon. Prenez vos cahiers. »

III. LE SUPPORT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE. L’information génétique est localisée dans le noyau des cellules. L’observation au microscope de cellules colorées artificiellement montre que le noyau contient des éléments qui ont été appelés chromosomes. Les chromosomes sont le support de l’information génétique. Les chromosomes sont constitués d’un filament d’A.D.N. Ce filament peut se condenser ou se décondenser, ce qui fait que l’aspect des chromosomes n’est pas toujours le même. Schéma d’un chromosome observé au microscope électronique

Max : « Voilà, c’est tout pour aujourd’hui. Mais avant de vous laisser partir, je vous distribue un autre document. Je vous conseille de bien l’étudier si vous voulez comprendre la suite des cours. C’est très important. Le voici… »Doc-Support-de-linformation-génétique

Max : « Voilà, maintenant vous pouvez filer ! »

Samuel  et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

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Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Léo, c’est à ton tour de faire le petit rappel aujourd’hui. La dernière séance uniquement. »

Léo : « Lors de la dernière séance nous avons vu que les cellules-souches peuvent donner des gamètes génétiquement différents à cause de la répartition aléatoire des chromosomes lors de la première multiplication de méiose. »

Max : « Excellent résumé ! Bravo Léo ! Aujourd’hui nous allons parler de la fécondation. »

Samuel : « La fécondation est la rencontre suivie de la fusion d’un ovule et d’un spermatozoïde. La fécondation donne naissance à une cellule-œuf à l’origine d’un nouvel individu. »

Max : « Oui Samuel. »

Léo : « Et nous savons que les gamètes ont 23 chromosomes, un seul de chaque paire. »

Samuel : « Alors lors de la fécondation, chaque gamète apporte un chromosome et les paires sont reconstituées. »

Léo : « Si le spermatozoïde contient un chromosome sexuel X l’individu sera de sexe féminin. »

Samuel : « Si le spermatozoïde contient un chromosome sexuel Y l’individu sera de sexe masculin. »

Max : « Vous n’avez plus besoin de moi mes petits 🙂 Et si nous ajoutions les allèles à cette histoire ? »

Léo : « Oulala ! »

Samuel : « Ça peut être compliqué… »

Max : « Mais vous allez y arriver. Commençons par un exemple simple. Imaginons un papa de groupe sanguin A (avec les allèles A et O) et une maman de groupe B (avec les allèles B et O). Quels pourraient-être les groupes sanguins des enfants ? »

Léo : « Il faut d’abord trouver les allèles présents dans les gamètes. »

Samuel : « Puis faire un tableau pour la fécondation. »

Léo : « Dans lequel on reconstitue les paires de chromosomes. »

Samuel : « Puis à partir des allèles on retrouve le caractère exprimé chez l’enfant. »

Max : « Vous avez compris la méthode. Au travail ! »

Un peu plus tard…

Léo : « C’était facile 🙂 « 

Samuel : « De la rigolade ! »

Max : « Alors au tableau Samuel ! »

Samuel : « Oui monsieur Max. Le papa peut faire des spermatozoïdes qui contiennent soit A soit O. Les ovules de la maman peuvent contenir soit B soit O. Ensuite on fait le tableau de fécondation.

Ovule Spermatozoïde	B	O
A	A/B [AB]	A/O [A]
O	B/O [B]	O/O [O]

Grâce à ce tableau nous pouvons voir que les enfants pourraient être des groupes AB, A, B ou O. »

Max : « Bravo Samuel ! Faisons plus difficile. Ajoutons le groupe rhésus. Le papa est rhésus positif (allèles Rh+ et Rh-) et la mamn et rhésus négatif. »

Léo : « Monsieur Max, puis-je aller le faire directement au tableau ? »

Max : « Oui Léo. »

Léo : « Alors… Le papa peut faire des spermatozoïdes… Rh+/A ; Rh-/A ; Rh+/O et Rh+/O. Pour la maman c’est plus simple. Les ovules peuvent contenir Rh-/B et Rh-/O. Puis-je me dispenser du tableau monsieur Max ? »

Max : « Je ne préfère pas Léo. »

Léo : « Bien monsieur Max. Je le fais alors…

On voit donc que ces parents pourraient avoir 8 enfants génétiquement différents. »

Max : « Excellent travail Léo. Bien nous avons terminé. »

Léo : « Monsieur Max, si chaque parent peut produire plus de 8 millions de gamètes génétiquement différents, on peut penser qu’au total il pourrait avoir 64 mille milliards d’enfants génétiquement différents. C’est ça ? »

Max : « Oui Léo. Certains ne différeraient que par un caractère mais ils seraient quand même différents. »

Samuel  : « Nous allons terminer le cours monsieur Max ? »

Max : « Oui, puis je vous ferai un petit bilan de la transmission de l’information génétique. Prenez vos cahiers et notez. »

V. FÉCONDATION ET ALLÈLES. Lors de la fécondation, un spermatozoïde pris au hasard parmi les millions produits par le père rencontre et fusionne avec un ovule pris au hasard parmi les millions produits par la mère. Lors de la fécondation, les paires de chromosomes sont reconstituées, chaque gamètes apportant un chromosome de chacune des paires. C’est le spermatozoïde qui fixe le sexe de l’individu. Lors de la fécondation, chaque gamète apporte ses allèles provenant du parent. Un couple pourrait avoir plus d’enfants génétiquement différents qu’il y a eu d’êtres humains sur terre depuis l’apparition de l’espèce humaine. Chaque enfant reçoit donc une partie de son patrimoine génétique de son père, une autre de sa mère. Chaque programme génétique est unique et nouveau.

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Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. Nous allons continuer notre découverte de la génétique. Savez-vous ce qu’est un gène ? »

Samuel : « Non monsieur Max. »

Léo : « Moi non plus monsieur Max. »

Max : « C’est normal. C’est ce que nous allons étudier. Commençons par ce document… »

Les chromosomes sexuels sont connus depuis 1921 mais leur rôle dans la détermination du sexe n’a été établi que dans les années 1960. L’implication d’une portion du chromosome Y dans la formation des testicules a été mise en évidence grâce à l’analyse du caryotype de femmes XY et d’hommes XX. Sept zones différentes ont été mises en évidence sur le chromosome Y.

Max : « Je vous laisse quelques minutes pour étudier ce document puis vous me direz ce que vous en tirez. »

Quelques minutes plus tard…

Max : « Alors ? Quelqu’un veut prendre la parole ? »

Léo : « Moi ! Je veux bien ! »

Samuel : « Moi aussi ! »

Max : « Malheureusement je ne peux en interroger qu’un seul. Léo, laissons la parole au plus petit d’entre nous. »

Samuel : « En sciences, il faut toujours commencer par décrire ce que l’on voit. Les deux premiers caryotypes montrent les situations normales. En A, l’homme a des testicules et son caryotype comporte un chromosome X et un Y. En B, la femme a des ovaires et son caryotype comporte deux chromosomes X. Léo, veux-tu faire la suite de la description ? « 

Léo : « Oui, merci Samuel. Je te laisserai faire la conclusion. En C nous voyons une femme qui a des ovaires. Mais son caryotype comporte un X et un Y. Mais il manque un petit morceau du chromosome Y. On peut dire qu’il y a délétion du fragment 1. En D, c’est une femme qui a des ovaires. Son caryotype comporte bien deux chromosomes X mais l’un d’entre eux est anormal. Il lui manque une partie de X et à la place, il y a les fragments 6 et 7 d’un chromosome Y. En E, il s’agit d’un homme avec des testicules. Mais il a deux chromosomes X. Toutefois, l’un d’entre eux porte le fragment 1 d’un chromosome Y. »

Max : « Bravo pour cette description. Je précise qu’on appelle translocation le transfert d’une partie de chromosome sur un autre. Samuel, es-tu toujours d’accord pour conclure ? »

Léo : « Bien sûr monsieur Max. Nous pouvons voir que quels que soient les chromosomes sexuels présents, l’individu est un homme avec des testicules si il a le fragment 1 du chromosome Y. Nous pouvons affirmer que c’est ce fragment de chromosome Y qui détermine la présence des testicules. »

Max : « Encore une fois bravo à tous les deux ! Vous venez de découvrir ce qu’est un gène. Il s’agit d’un fragment de chromosome qui code pour un caractère physique. »

Léo : « Monsieur Max, la présence de ce fragment de chromosome permet la fabrication des testicules. Est ce suffisant pour faire un homme ? »

Max : « Bonne question Léo ! Posez vos stylos et écoutez moi. Ce que je vais vous raconter est en dehors du programme. Vous savez déjà que le sexe de l’individu est fixé par les chromosomes sexuels qui sont présents dès la cellule-œuf. On dit que le sexe est déterminé. Toutefois, les organes génitaux ne sont pas tout de suite visibles. Quand ils commencent à se mettre en place ils ne sont pas encore différenciés. A la place d’un pénis et de testicules, ou d’une vulve, il y a un tubercule génital et des crêtes génitales. De même, les gonades ne sont pas différenciées. Ce n’est que vers la 7ème semaine post-coïtum que ces gonades indifférenciées se transforment en testicules sous l’influence du fragment 1 du chromosome Y. Les testicules se mettent ensuite à produire des hormones sexuelles masculines qui vont masculiniser l’individu pendant la vie fœtale, puis plus tard lors de la puberté. En l’absence du fragment 1 du chromosome Y, donc chez les petites filles, les gonades indifférenciées vont se transformer en ovaires à partir de la 8ème semaine. Le corps se féminise lors de la vie fœtale puis la puberté. Pour être complet, enfin… un peu complet… Le tubercule génital deviendra le gland sous l’influence des hormones sexuelles masculines et le clitoris sous l’influence des hormones sexuelles féminines. Le bourrelet génital deviendra la hampe du pénis ou les lèvres. Alors oui mon petit Léo, c’est bien ce gène qui fait qu’on est un homme ou une femme. Du moins génétiquement et physiquement. Avez-vous des questions ? »

Samuel : « Monsieur Max, vous avez bien dit que ce n’est pas au programme. Il n’y aura pas d’interrogation sur ce que vous venez d’expliquer alors. »

Max : « Non Samuel, rassure toi. Pas d’autres questions ? »

Léo : « Non monsieur Max. »

Max : « Alors prenez vos cahier nous allons écrire la leçon. »

L’ORGANISATION DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE I. LE GÈNE, UNITÉ D’INFORMATION GÉNÉTIQUE. Un gène est un fragment de chromosome qui code pour un caractère physique. Un gène occupe toujours la même place sur les deux chromosomes d’une paire. On compte environ 20 000 gènes dans l’espèce humaine. Chaque paire de chromosomes porte un nombre variable de gènes. L’ensemble des gènes d’une espèce définit son génome.

Max : « Bien, si vous n’avez pas de questions, vous pouvez ranger vos affaires. Au revoir et travaillez bien. »

Léo et Samuel : « Au revoir monsieur Max. »

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Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez une feuille ! »

Léo (à Samuel) : « Tu vois ! Il y a interro ! »

Max : « Vous allez réciter par cœur la démarche expérimentale. En respectant la mise en page ! Vous avez 10 minutes ! »

Trois minutes plus tard…

Samuel et Léo : « Fini ! »

Max : « Je ramasse… A ce que je vois vous connaissiez votre leçon. C’est bien. Je suis fier de vous. Nous allons pouvoir passer au petit rappel. »

Léo : « Moi monsieur Max ! »

Max: « Je t’écoute Léo ! »

Léo : « Nous avons vu que pour se construire à partir de sa cellule-œuf un individu doit avoir une information génétique. Elle code ses caractères héréditaires et leurs variations. »

Max : « Très bien Léo. Aujourd’hui nous allons nous demander où l’information génétique est-elle localisée ? Avez vous des hypothèses ? »

Samuel : « Moi monsieur Max ! »

Max : « Je t’écoute Samuel. »

Samuel : « Ben… Le nouvel individu va ressembler à son papa et à sa maman. Or, lors de la fécondation il n’y a que le noyau du spermatozoïde qui rentre dans l’ovule. Alors je suppose que l’information génétique est localisée dans le noyau de la cellule-œuf et qu’elle vient de l’information génétique du papa et de la maman. »

Max : « Alors là tu m’impressionnes Samuel ! Ton hypothèse est très bien argumentée ! Bravo ! Nous allons donc supposer que l’information génétique est localisée dans le noyau de la cellule. Comment pourrions-nous vérifier cela ? »

Léo : « Si on pouvait changer les noyaux des cellules-œufs… »

Max : « Oui Léo, continue… »

Léo : « Si on changeait le noyau d’une cellule-œuf, on changerait les caractères héréditaires de l’individu ! »

Max : « Très bien Léo ! Nous allons tout reprendre. Pour le moment nous avions réfléchi avec l’ensemble des caractères de l’individu. Nous allons réduire à un caractère. Voici une observation… En croisant entre elles des souris blanches, nous obtenons 100% de souris blanches. On peut affirmer qu’il existe, dans les cellules-œufs de ces souris une information génétique qui code pour ce caractère. Il en est de même pour des souris grises. »

Léo : « Alors nous pouvons dire que l’observation est : On sait qu’il existe une information génétique dans la cellule-œuf de ces souris qui code pour la couleur du pelage. »

Samuel :  » Et le problème est : Où, dans la cellule-œuf, cette information est-elle localisée ? »

Max : « Vous êtes bien partis 🙂 Maintenant vous allez sortir une feuille, mettre votre prénom et faire la suite de la démarche expérimentale grâce au document suivant. »

Max : « Oui Léo, c’est noté. »

Samuel : « Pfff ! Deuxième interro le même jour ! »

20 minutes plus tard…

Max : « Nous pouvons corriger. »

Observation : On sait qu’il existe, dans la cellule-œuf d’une souris, une information génétique qui code pour la couleur du pelage. Problème : Où cette information génétique est-elle localisée ? Hypothèse : On suppose que l’information génétique est localisée dans le noyau de la cellule-œuf. Expérience : Protocole : On prend une cellule-œuf de souris blanche et une cellule-œuf de souris grise et on échange leur noyau. On obtient une cellule-œuf mixte 1 constituée d’une membrane et d’un cytoplasme de lignée grise et d’un noyau de lignée blanche,  et une cellule-œuf mixte 2 constituée d’une membrane et d’un cytoplasme de lignée blanche et d’un noyau de lignée grise. La cellule-œuf mixte 1 (noyau ‘blanc’) est implantée dans l’utérus d’une souris grise et la cellule-œuf mixte 2 (noyau ‘gris’) est implantée dans l’utérus d’une souris blanche. Résultats : La souris grise dans laquelle on a implanté une cellule-œuf mixte contenant un noyau de lignée blanche donne naissance à une souris blanche. La souris blanche dans laquelle on a implanté une cellule-œuf mixte contenant un noyau de lignée grise donne naissance à une souris grise. Interprétation : Après l’implantation d’une cellule-œuf mixte dans l’utérus d’une souris blanche, celle-ci donne une souris grise car le noyau provenait d’une cellule-œuf de souris grise.  Après l’implantation d’une cellule-œuf mixte dans l’utérus d’une souris grise, celle-ci donne une souris blanche car le noyau provenait d’une cellule-œuf de souris blanche. Conclusion : La couleur du pelage dépend uniquement du noyau. L’hypothèse est validée. L’information génétique est localisée dans le noyau de la cellule-œuf.

Max : « Avez-vous des questions ? »

Léo : « Non monsieur Max. »

Max : « Alors nous pouvons noter la leçons. Vous verrez, elle n’est pas bien longue 🙂 « 

II. LA LOCALISATION DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE. Des expériences de transfert de noyaux entre cellules-œufs ont permis de montrer que l’information génétique est localisée dans le noyau de la cellule-œuf. Des expériences complémentaires ont montré que toutes les cellules de l’organisme possèdent l’intégralité de l’information génétique de l’organisme mais elle n’en exprime qu’une partie.

Max : « Bien, vous pouvez ranger vos affaires. Et n’oubliez pas de bien réviser.  »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! « 

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Compétences évaluées :

Activité Localisation de l’IG

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. Lors des dernières séances nous avons fait quelques exercices. Nous allons maintenant faire le bilan de ce que nous avons vu. Commençons par parler des individus que nous avons évoqués. Que pouvez-vous m’en dire ? »

Samuel : « Moi monsieur Max ! »

Max : « Tu as la parole Samuel. »

Samuel : « Nous avons étudié les cas d’individus atteints de troubles physiques et mentaux. On dit qu’ils sont atteints de syndromes. Il y a plusieurs syndromes et chacun se caractérise par un ensemble de troubles particuliers. »

Max : « Très bien Samuel. Nous pouvons donc définir syndrome. Un syndrome est un ensemble de troubles physiques et mentaux. Léo, peux-tu nous expliquer l’origine de ces syndromes ? »

Léo : « Oui monsieur Max. Le syndrome de Down a comme origine la trisomie 21. Le syndrome de Klinefelter est la conséquence de la trisomie sexuelle XXY et le syndrome du cri du chat est la conséquence de la perte d’un petit morceau d’un chromosome n°5. »

Max : « Très bien Léo. Nous pouvons donc maintenant définir une anomalie chromosomique. Une anomalie chromosomique est une anomalie dans la taille ou le nombre des chromosomes. Je n’ai pas donné d’exemple mais il peut parfois manquer un chromosome. On parle alors de monosomie. Nous donnerons la définition dans le cours. Avez-vous des questions ?

Léo : « Non monsieur Max. »

Samuel : « Moi non plus monsieur Max. »

Max : « Alors nous pouvons noter la leçon. Prenez vos cahiers et notez. »

IV. LES ANOMALIES CHROMOSOMIQUES. Certains individus montrent un ensemble de troubles physiques et mentaux. On dit qu’ils sont atteints d’un syndrome. L’étude de leur caryotype fait apparaître qu’ils sont porteurs d’anomalies chromosomiques. Les anomalies chromosomiques sont de trois types. Il y a les trisomies, les monosomies et les délétions. Les anomalies chromosomiques sont à l’origine des syndromes. Syndrome : Un syndrome est un ensemble de troubles physiques et mentaux. Anomalie chromosomique : Une anomalie chromosomique est une anomalie dans la taille ou le nombre des chromosomes. Trisomie : Une trisomie est une anomalie chromosomique caractérisée par la présence de trois chromosomes à la place d’une paire. Monosomie : Une monosomie est une anomalie chromosomique caractérisée par la présence d’un chromosome à la place d’une paire. Délétion : Une délétion est la perte d’un morceau d’un chromosome.

Max : « Bien, si vous n’avez pas de questions vous pouvez ranger vos affaires et aller en recréation. Vous l’avez bien mérité. »

Léo : « Merci monsieur Max. »

Samuel : « Au revoir monsieur Max. »

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