physique chymie college

Les acquis :
          L'ensemble des cellules de l'organisme excepté les gamètes, possède           le même caryotype que la cellule œuf dont elles sont issues par divisions           successives. Ce caryotype comporte toujours 23 paires de 46 chromosomes,           et ces chromosomes portent exactement la même information génétique.           Lors de la division cellulaire ou mitose, le nombre de cellules est           multiplié par deux, à partir d'une cellule mère, se forment deux cellules           filles possédant le même caryotype que la cellule dont elles sont issues.           Les chromosomes sont le support du programme génétique et portent les           gènes, unités d'information génétique qui déterminent les caractères           héréditaires. Il existe plusieurs formes d'un gène qui code pour le           même caractère, ce sont les allèles. Chaque cellule possède l'ensemble           du programme génétique de l'individu mais n'en exprime qu'une partie,           liée à la fonction de la cellule dans l'organisme.
         
          Problématique : Comment la reproduction sexuée           est-elle à l'origine d'un nouveau programme génétique ?

• Comment la formation des gamètes est-elle à l'origine de leur             diversité ?
• Comment les chromosomes sont-ils répartis au cours de la formation             des gamètes ?
• Comment les chromosomes sont-ils transmis des parents aux enfants             ?
• Comment cette transmission peut-elle aboutir à une si grande             diversité d'êtres humains ?
• Comment des frères et sœurs qui ont les mêmes parents n'héritent             pas des mêmes caractères ?
• Comment expliquer le caractère original et unique des individus             issus de la reproduction sexuée ?
              
• Comment le sexe d'un individu est-il déterminé ?
• Comment expliquer les anomalies révélées par le caryotype ?

Les acquis :
          Chaque individu présente les caractères de l'espèce avec des variations           qui lui sont propres. C'est le résultat de l'expression de son programme           génétique et de l'influence des conditions de vie. Certains caractères           spécifiques de l'espèce sont transmis par les parents, de génération           en génération. Ce sont des caractères héréditaires. D'autres, sont liés           aux conditions de vie et ne sont pas héréditaires. Les caractères héréditaires           sont déterminés par un ensemble d'informations contenues dans le noyau           des cellules. Ces informations sont contenues dans les chromosomes qui           sont le support du programme génétique. Les êtres humains possèdent           23 paires de chromosomes, l'une d'elles présente des caractéristiques           différentes selon le sexe, c'est la 23ème paires, la paire des chromosomes           sexuels, qui caractérise le sexe. XX chez la femme, XY chez l'homme.           Un caryotype est caractéristique d'une espèce. Un nombre anormal de           chromosomes empêche le développement de l'embryon ou entraîne des anomalies           chez l'individu concerné.
         
          Problématique : Comment l'information génétique           de la cellule œuf est-elle transmise à l'ensemble des cellules de l'organisme           ?

• Comment peut-on vérifier que toutes les cellules d'un organisme             possèdent le même programme génétique ?
• Comment est inscrit le programme génétique dans             les chromosomes ?
• Comment à partir d'une cellule œuf se forment des milliards de             cellules ?
• Comment ce programme peut-il être conservé dans un organisme             constitué de milliard de cellules ?
• Comment le programme génétique est-il transmis au cours de la             division cellulaire ?
• Comment le nombre de chromosomes est-il conservé lors de la division             cellulaire ?
• Comment est stockée l'information génétique sur les chromosomes             ?
              
• Comment des cellules ayant le même programme génétique peuvent-elles             êtres différents ?

A retenir :

Les chromosomes sont le support           du programme génétique. Présents dans la cellule œuf au nombre de 46,           on peut les observer dans toutes les cellules de l'organisme possédant           un noyau. Toutes ces cellules possèdent la même information génétique.           Seuls les gamètes possèdent un caryotype différent.
         

I) Toutes les cellules de           l'organisme excepté les gamètes possèdent les mêmes chromosomes.
         
          La comparaison des caryotypes de différentes cellules           d'un même individu et les expériences de clonage, ont montré que toutes           les cellules de l'organisme possèdent le même programme génétique. De           plus ce programme génétique est à l'origine de la fabrication d'un nouvel           individu.

Ainsi l'ensemble des cellules           de l'organisme excepté les gamètes, possède le même caryotype que la           cellule œuf dont elles sont issues par divisions successives. Ce caryotype           comporte toujours 23 paires de 46 chromosomes, et ces chromosomes portent           exactement la même information génétique. Chaque           chromosome est constitué d'ADN. L'ADN est une molécule qui peut se pelotonner           lors de la division cellulaire, ce qui rend visibles les chromosomes.

II) La division cellulaire           assure le transfert de l'information génétique d'une cellule mère aux           cellules filles.

          Lors de la division cellulaire           ou mitose, le nombre de cellules est multiplié par deux, à partir d'une           cellule mère, se forment deux cellules filles possédant le même caryotype           que la cellule dont elles sont issues. Cette division cellulaire s'accompagne           de deux événements indispensables pour permettre le maintien du nombre           de chromosomes.

• La duplication de chacun de             ses 46 chromosomes :             entre deux divisions cellulaires, chaque chromosome sous forme d'un             seul bâtonnet (une chromatide), va se dupliquer pour donner des chromosomes             à deux bâtonnets (deux chromatides). La cellule contiendra alors 46             chromosomes formés de deux bâtonnets identiques.
• Pendant la division cellulaire,             la séparation des chromosomes à deux bâtonnets, en chromosomes à un             bâtonnet qui se répartissent en deux lots identiques. Chacune des             deux cellules formées recevant 23 paires de chromosomes identiques             à ceux de la cellule initiale.

La division cellulaire conduit           ainsi à partir d'une cellule mère à la formation de deux cellules filles           qui possèdent exactement le même caryotype que la cellule dont elles           sont issues.

          III) Les chromosomes portent les gènes, unités           d'information génétique qui déterminent les caractères héréditaires.
         
          Les chromosomes sont le           support de l'information génétique. Cette information génétique s'exprime           par des caractères visibles, couleur des yeux par exemple, ou non visibles           directement, groupes sanguins par exemple ; spécifiques à l'espèce et           héréditaires, spécifiques à la famille et héréditaires,           ou résultants des conditions de vie, alors non héréditaires.

La plus petite partie d'un chromosome           qui code pour un caractère est un gène. Ainsi les chromosomes portent           les gènes, unités d'information génétique qui déterminent les caractères           héréditaires. Chaque individu possède environ 20 000 à           25 000 gènes (Science & Vie août 2010). Toutes les           cellules de l'organisme hormis les gamètes portent l'information en           double, elles possèdent en effet 23 paires de 46 chromosomes. Dans chaque           paire de chromosomes, l'information qui code pour un caractère est double,           une sur un chromosome venant du père, et l'autre sur son chromosome           homologue venant de la mère, qui forme la paire, excepté la paire           de chromosomes sexuels (XY) chez l'homme.

Il existe plusieurs formes d'un           gène qui code pour le même caractère, ce sont les allèles. Ces allèles           occupent la même position " locus " sur chacun des chromosomes d'une           même paire. Les cellules possèdent ainsi pour un même gène, soit deux           fois le même allèle, soit deux allèles différents. Dans ce dernier cas           les deux allèles peuvent s'exprimer ou l'un peut s'exprimer et pas l'autre.           Celui qui s'exprime est dit dominant, celui qui ne s'exprime pas est           dit récessif. ( plus exigible).

Chaque cellule possède l'ensemble           du programme génétique de l'individu mais n'en exprime qu'une partie,           liée à la fonction de la cellule dans l'organisme. On explique ainsi           les différences de structure et de fonction observées entre les cellules           de l'organisme.