L’ADN, support de l’information génétique

Chapitre 3 : L’ADN, support de l’information génétique

Situation-problème :

Programme de 3ème

• Caractères de l’individu (phénotype) => contrôlés par information génétique (génotype)
• Information génétique portée par molécule d’ADN (TP extraction ADN)
• Information génétique dans le noyau, dans les chromosomes, ADN (rappels gènes, allèles)

Problème  : En quoi la structure de l’ADN est-elle un indice de l’unité du vivant ?

I- L’ADN, une molécule universelle

Activité 1 : La structure de la molécule d’ADN                                        p54-55

A partir du logiciel RASTOP et des fichiers commençant par ADN. => fiche TP

Identifiez 5 arguments montrant l’universalité de l’ADN

• Atomes C, H, O, N, P
• Nucléotide : Acide phosphorique, sucre (desoxyribose), base azotée
• Double hélice => 2 brins        => même forme selon les espèces
• Brin constitué de nucléotides : Adénine, Thymine, Cytosine, Guanine
• Liaisons A-T (2 liaisons hydrogènes), C-G (3 liaisons hydrogènes)

Cg en +

• ADN : Acide désoxyribonucléique
• Grosse molécule organique => plusieurs cm
• Brin composé d’unités : nucléotides (A, T, C, G)
• ADN d’une cellule humaine : 3,2 milliards de paires de nucléotides
• Liaisons spécifiques, complémentaires : AT, CG
• Association forme 2 hélices entrelacées, complémentaires

Bilan : paragraphe 2 p 60

L’ADN est une molécule en double hélice constituée de deux brins formés d’un enchaînement de nucléotides  appelées séquences nucléotidiques: Adénine, Thymine, Cytosine, Guanine, ATCG. Les nucléotides d’une chaîne sont complémentaires à ceux de l’autre chaîne : A-T ; G-C.

La forme et les nucléotides de la molécule d’ADN, sont toujours les mêmes quelque soit l’espèce, cela montre qu’elle est universelle.

[pic 1]

Schéma de la molécule d’ADN

Activité 2 : Les organismes génétiquement modifiés ou transgéniques

DOC OGM à faire pour la prochaine fois

Bilan :

Lors d’une expérience de transgénèse, un gène est transféré de l’ADN d’une espèce donneuse à celui d’une espèce receveuse.

Ceci montre que :

• en cas de transfert de gène, le caractère de l’espèce donneuse est présent chez l’espèce receveuse : l’ADN est le support de l’information génétique.
• l’espèce receveuse acquiert le caractère correspondant au gène de l’espèce donneuse : l’information génétique est universelle.

L’universalité de l’information génétique est possible car toutes les molécules d’ADN sont constituées de 4 types de nucléotides: A, T, G et C.

Les différentes combinaisons possibles de nucléotides vont former ce qu’on appelle des séquences nucléotidiques.

Problème  : Comment une molécule universelle peut être également variable ?

II- La variabilité de la molécule d’ADN

TP Anagène

Activité 3 : Le système ABO

Afin d’expliquer les différences des groupes sanguins, nous avons comparé leurs séquences nucléotidiques.

En utilisant la séquence du groupe A comme référence, nous observons qu’il y a sur la séquence B plusieurs substitutions : nucléotide 523 C🡪G ; 700 G🡪A ; 793 C🡪A ; 800 G🡪C.

Pour le groupe sanguin O, la séquence nucléotidique contient 1 nucléotide en moins, le 258ème, c’est une délétion.

Donc nous pouvons en déduire que les mutations entrainent des modifications dans les séquences des nucléotides.

Ainsi chaque allèle a une séquence différente ce qui explique la présence de 4 groupes sanguins. La variabilité de la molécule d’ADN provient donc des nucléotides qui la composent.

Activité 4 : La drépanocytose

Conséquences de modifications de l’ADN sur des protéines et développement de symptômes sur l’organisme.

Bilan :

Malgré son universalité, l’ADN présente des variations. En effet pour un seul gène, on constate qu’il existe plusieurs versions, les allèles. La diversité des allèles est due à des mutations de la séquence nucléotidique de l’ADN du gène survenues au cours de l’histoire évolutive de l’espèce. C’est cette variabilité qui est à l’origine de la biodiversité.

Définitions :

Gène : portion d’ADN qui porte une information codée et pouvant gouverner un aspect  de l’activité de la cellule.

Allèle : séquence d’ADN déterminant un caractère héréditaire, correspondant à l’une des différentes versions possibles d’un gène.

Mutation : modification aléatoire de la séquence des nucléotides de l’ADN (addition, délétion ou substitution).

III- La biodiversité sous influences

Activité 5 : La biodiversité sous l’influence des activités humaines

L’homme par ses activités influence la biodiversité, provoquant la disparition ou l’apparition d’espèces au sein d’un écosystème. Néanmoins, malgré sa prise de consciences et ses efforts de réaménagement des milieux, l’homme peut engendrer la disparition définitive d’espèces.

Problème  : Comment expliquer que les nouveaux allèles issus des mutations s’inscrivent dans le temps ?

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