SVT - Lycée Jaufré Rudel - Blaye - RR

SVT - Seconde

Chapitre 1.3

Information génétique et ADN

OBJECTIF

TP1. L’ADN, support de l’information génétique
I. L’ADN est le support moléculaire de l’information génétique
• L'essentiel

TP 2. Les allèles de l'hémoglobine
II. Une molécule d'ADN peut varier
• L'essentiel

III. L'ADN est universel
• L'essentiel

BILAN

Cellule d'épithélium buccal (x 400)
Les chromosomes sont contenus dans le noyau des cellules.
Image : www.lyc-plaineneauphle-trappes.ac-versailles.fr

Méduse d'ADN
Les chromosomes sont formés d’ADN et portent chacun de nombreux gènes qui déterminent les caractères héréditaires.
Un gène peut exister sous des versions différentes appelées allèles.
Image : http://acces.inrp.fr

TP 1. L’ADN, support de l’information génétique

OBJECTIF

● On cherche à comprendre sous quelle forme se présente l’information génétique portée par l’acide désoxyribonucléique (ADN).

I. L’ADN est le support moléculaire de l’information génétique

1 Chromosome et ADN Chaque chromosome contient une molécule d'ADN - 2 Deux brins d'ADN Une molécule d'ADN est formée de deux brins enroulés en hélice - 3 Séquence d'ADN Chaque brin d'ADN est formé d'une longue séquence de nucléotides - 4 Liaisons entre les nucléotides de l'ADN Les nucléotides d'un même brin sont reliés par un groupement phosphate alors que les nucléotides des deux brins sont reliés par des liaisons de faible énergie. - 5 Analyses de Chargaff (1949) Chaque nucléotide est formé d'un Désoxyribose, d'un Groupement phosphate et d'une base azotée parmi quatre : Adénine, Thymine, Cytosine ou Guanine. Les proportions des bases azotées varient selon les espèces - 6 Comparaison d'un ADN bactérien (E. coli) et d'un ADN humain La seule différence réside dans le nombre et la séquence des nucléotides.
Image 1 : www.ornl.gov

I. L’ADN est le support moléculaire de l’information génétique

● L'ADN est une macromolécule formée de deux brins enroulés en hélice : " la double hélice ".

● Chaque brin d'ADN est une séquence de plusieurs millions de nucléotides (c’est un polymère de nucléotides) réunis par des liaisons chimiques fortes.

● Chaque nucléotide est formé de :

1 acide phosphorique (P) ;
1 désoxyribose (D) (= sucre à 5 carbones = sucre en C5);
1 base azotée parmi quatre : adénine (A) ou guanine (G) ou cytosine (C) ou thymine (T).

● La séquence des nucléotides d'un brin est complémentaire de celle de l'autre brin car les bases s'associent deux à deux par des liaisons chimiques faibles : l'adénine à la thymine et la cytosine à la guanine.

● Deux molécules d’ADN ne diffèrent que par le nombre et l’ordre de succession des nucléotides (structure primaire). En effet, la conformation de la molécule (structure secondaire en double hélice) est toujours la même.

● La séquence des nucléotides représente l'information génétique.

TP 2. Les allèles de l'hémoglobine

II. Une molécule d'ADN peut varier

Caryotype 46, XY
Les 46 chromosomes humains contiennent sur leur ADN environ 3,2 milliards de paires de bases.
Image : http://fait21.free.fr

Diversité humaine
Une espèce se définit, sur le plan génétique, par un ensemble de caractères héréditaires déterminés par des gènes. Chaque gène peut exister sous plusieurs versions ou allèles.
Un individu se définit par la nature des allèles qu’il porte pour chacun des gènes de l’espèce, c'est son génotype.
Image : http://cognition.ups-tlse.fr

Comparaison de quatre des allèles du gène de l'hémoglobine
(60 premiers nucléotides du gène de la bêtaglobine)
Les allèles drepcod, tha1cod et tha4cod diffèrent de l'ADN de référence (betacod) par une ou plusieurs mutations.

II. Une molécule d'ADN peut varier

● Un gène est une séquence de nucléotides qui intervient dans le codage d'un caractère héréditaire.

● On appelle mutation, une modification accidentelle (au hasard) de la séquence des nucléotides de l’ADN d’un gène (remplacement (= substitution), ajout (= insertion) ou perte (= délétion) d’un ou plusieurs nucléotides).

● Une telle mutation n’est pas à l’origine d’un nouveau gène, mais d’une nouvelle version de ce gène ou allèle. Dans une espèce, il existe souvent plusieurs (plus de deux) allèles pour un même gène. Il en résulte une variabilité de l'information génétique qui entraîne une variation génétique des individus au sein de l'espèce. Un individu porteur d’une mutation est dit mutant.

III. L'ADN est universel

Souris transgéniques (à côté de souris non transgéniques)
Ces souris sont fluorescentes lorsqu’elles sont exposées aux rayons ultraviolets. Elles sont devenues capables de produire une protéine, la GFP (green fluorescent protein), après avoir reçu un gène présent naturellement chez une méduse (Aequorea victoria).
Image : SVT 2e, Hatier 2010, p. 51

Les étapes d'une transgénèse
Cette lignée de cellules a été obtenue pour visualiser le développement de cellules cancéreuses qui, elles, n'émettent pas de lumière.
Image : Belin SVT 2010 p.53

III. L’ADN est universel

● La transgénèse consiste à introduire artificiellement un nouveau gène, ou transgène (ou gène d’intérêt), appartenant à n’importe quelle espèce, dans le patrimoine génétique d’un individu. On obtient alors un organisme génétiquement modifié (OGM) capable d’exprimer cette nouvelle information génétique et, parfois, de la transmettre à sa descendance .

● La transgénèse est possible car le codage de l’information génétique sur l’ADN est le même chez tous les êtres vivants (langage universel).

BILAN

● L’universalité de la structure, du rôle et du codage de l’ADN est un indice de la parenté des êtres vivants.

SVT - Seconde Chapitre 1.3 Information génétique et ADN

	OBJECTIF TP1. L’ADN, support de l’information génétique I. L’ADN est le support moléculaire de l’information génétique • L'essentiel TP 2. Les allèles de l'hémoglobine II. Une molécule d'ADN peut varier • L'essentiel III. L'ADN est universel • L'essentiel BILAN

		Cellule d'épithélium buccal (x 400) Les chromosomes sont contenus dans le noyau des cellules. Image : www.lyc-plaineneauphle-trappes.ac-versailles.fr
		Méduse d'ADN Les chromosomes sont formés d’ADN et portent chacun de nombreux gènes qui déterminent les caractères héréditaires. Un gène peut exister sous des versions différentes appelées allèles. Image : http://acces.inrp.fr
		TP 1. L’ADN, support de l’information génétique

OBJECTIF ● On cherche à comprendre sous quelle forme se présente l’information génétique portée par l’acide désoxyribonucléique (ADN).

I. L’ADN est le support moléculaire de l’information génétique
	1 2 3 4 5 6
	1 Chromosome et ADN Chaque chromosome contient une molécule d'ADN - 2 Deux brins d'ADN Une molécule d'ADN est formée de deux brins enroulés en hélice - 3 Séquence d'ADN Chaque brin d'ADN est formé d'une longue séquence de nucléotides - 4 Liaisons entre les nucléotides de l'ADN Les nucléotides d'un même brin sont reliés par un groupement phosphate alors que les nucléotides des deux brins sont reliés par des liaisons de faible énergie. - 5 Analyses de Chargaff (1949) Chaque nucléotide est formé d'un Désoxyribose, d'un Groupement phosphate et d'une base azotée parmi quatre : Adénine, Thymine, Cytosine ou Guanine. Les proportions des bases azotées varient selon les espèces - 6 Comparaison d'un ADN bactérien (E. coli) et d'un ADN humain La seule différence réside dans le nombre et la séquence des nucléotides. Image 1 : www.ornl.gov

I. L’ADN est le support moléculaire de l’information génétique ● L'ADN est une macromolécule formée de deux brins enroulés en hélice : " la double hélice ". ● Chaque brin d'ADN est une séquence de plusieurs millions de nucléotides (c’est un polymère* de nucléotides)* réunis par des liaisons chimiques fortes. ● Chaque nucléotide est formé de : 1 acide phosphorique (P) ; 1 désoxyribose (D) (= sucre à 5 carbones = sucre en C5); 1 base azotée parmi quatre : adénine (A) ou guanine (G) ou cytosine (C) ou thymine (T). ● La séquence des nucléotides d'un brin est complémentaire de celle de l'autre brin car les bases s'associent deux à deux par des liaisons chimiques faibles : l'adénine à la thymine et la cytosine à la guanine. ● Deux molécules d’ADN ne diffèrent que par le nombre et l’ordre de succession des nucléotides (structure primaire). En effet, la conformation de la molécule (structure secondaire en double hélice) est toujours la même. ● La séquence des nucléotides représente l'information génétique.

		TP 2. Les allèles de l'hémoglobine
II. Une molécule d'ADN peut varier
		Caryotype 46, XY Les 46 chromosomes humains contiennent sur leur ADN environ 3,2 milliards de paires de bases. Image : http://fait21.free.fr
		Diversité humaine Une espèce se définit, sur le plan génétique, par un ensemble de caractères héréditaires déterminés par des gènes. Chaque gène peut exister sous plusieurs versions ou allèles. Un individu se définit par la nature des allèles qu’il porte pour chacun des gènes de l’espèce, c'est son génotype. Image : http://cognition.ups-tlse.fr
		Comparaison de quatre des allèles du gène de l'hémoglobine (60 premiers nucléotides du gène de la bêtaglobine) Les allèles drepcod, tha1cod et tha4cod diffèrent de l'ADN de référence (betacod) par une ou plusieurs mutations.

II. Une molécule d'ADN peut varier ● Un gène est une séquence de nucléotides qui intervient dans le codage d'un caractère héréditaire. ● On appelle mutation, une modification accidentelle (au hasard) de la séquence des nucléotides de l’ADN d’un gène (remplacement (= substitution), ajout (= insertion) ou perte (= délétion) d’un ou plusieurs nucléotides). ● Une telle mutation n’est pas à l’origine d’un nouveau gène, mais d’une nouvelle version de ce gène ou allèle. Dans une espèce, il existe souvent plusieurs (plus de deux) allèles pour un même gène. Il en résulte une variabilité de l'information génétique qui entraîne une variation génétique des individus au sein de l'espèce. Un individu porteur d’une mutation est dit mutant.

III. L'ADN est universel
		Souris transgéniques (à côté de souris non transgéniques) Ces souris sont fluorescentes lorsqu’elles sont exposées aux rayons ultraviolets. Elles sont devenues capables de produire une protéine, la GFP (green fluorescent protein), après avoir reçu un gène présent naturellement chez une méduse (Aequorea victoria). Image : SVT 2e, Hatier 2010, p. 51
		Les étapes d'une transgénèse Cette lignée de cellules a été obtenue pour visualiser le développement de cellules cancéreuses qui, elles, n'émettent pas de lumière. Image : Belin SVT 2010 p.53

III. L’ADN est universel ● La transgénèse consiste à introduire artificiellement un nouveau gène, ou transgène (ou gène d’intérêt), appartenant à n’importe quelle espèce, dans le patrimoine génétique d’un individu. On obtient alors un organisme génétiquement modifié (OGM) capable d’exprimer cette nouvelle information génétique et, parfois, de la transmettre à sa descendance . ● La transgénèse est possible car le codage de l’information génétique sur l’ADN est le même chez tous les êtres vivants (langage universel).


BILAN ● L’universalité de la structure, du rôle et du codage de l’ADN est un indice de la parenté des êtres vivants.