jeudi 1 décembre 2016

§ Quelles sont les causes des mutations ?

SVT TP 1S : Action des UV sur la levure Ade2

Méthode
De très nombreuses mutations sont connues chez la levure et concernent principalement leurs capacités métaboliques comme l'auxotrophie (incapacité d'un organisme vivant de synthétiser un composé organique nécessaire à son développement) pour diverses petites molécules (acides aminés, bases azotées ou vitamines) ou la possibilité d'utiliser divers sucres comme source de carbone. Une de ces mutations appelée ade2 conduit à l'inactivation d'une enzyme impliquée dans la biosynthèse de l'adénine. Elle présente l'intérêt de se traduire par un phénotype visible à l'œil nu puisque les souches affectées forment des colonies de couleur rose à rouge dans certaines conditions.
Le principe des manipulations présentées ci-dessous est de provoquer des mutations chez l'une de ces souches. Certaines de ces mutations se traduiront par un retour à la couleur crème habituelle des colonies et seront donc aisément détectables.

Matériel
Par poste
Par classe
  • 1 grille d’asepsie
  • 4 boîtes de pétri de milieu complet
  • 2 mL de solution à 106 cellules / mL
  • 1 étaleurs stériles
  • 1 compte-gouttes stériles
  • Chiffons
  • 1 bécher d’eau de javel
  • boîte à UV (la lampe doit être allumée 30 minutes avant le début de l’irradiation)
  • chronomètre

Méthode
  1. Désinfection : lavage et passage à l'eau de Javel des paillasses, lavage des mains au savon puis à l'eau de Javel
  2. Préparation des boîtes de pétri :
    - Indiquer au feutre Io pour la boîte non irradiée (témoin) et I pour la boîte irradiée,
    - Marquer les temps d'irradiation sur la boîte I ou sur les quatre-quart du couvercle.
  3. Préparation de la zone stérile : répartition du matériel (30 cm autour de la flamme du bec bunsen ou 15 cm autour du bec électrique) et anticipation des manipulations pour éviter de se retrouver en condition contaminante.
  4. - Ouverture de l'emballage de la pipette stérile, et prélèvement de 0.1 mL de suspension homogénéisée de levure,
    - Déposer la suspension de levure au mileu de la boîte de pétri maintenue entrouverte le moins longtemps possible (en zone stérile),
    Etaler les levures avec l'étaleur en maintenant le couvercle entrouvert jusqu'à ce que la surface soit sèche (pour éviter que les levures coulent). La surface doit être correctement ratissée (sans pénétrer dans la gélose car c'est un phénomène aérobie).
  5. Irradiation :
    - La lampe doit être allumée 30 minutes avant le début de l'irradiation.
    - Eteindre la lampe avant d'ouvrir la boîte d'irradiation,
    - Placer les boîtes de pétri I sous la lampe;
    Enlever le couvercle pour le placer à côté, à l'envers, afin qu'il reste stérile ou remplacer le couvercle par celui réduit aux trois - quart en le positionnant correctement.
    - Refermer la porte et allumer la lampe.
    - Refermer la boîte suffisament irradiée.
    - Eteindre la lampe, sortir les boîtes et les mettre à incuber à 30°C (couvercle vers le bas) pendant 5 jours puis réserver au frigidaire (toujours couvercle vers le bas).
Manuel p86 à 89
 

mardi 29 novembre 2016

Banana Kiwi fruit

§ comment la glycémie est-elle régulée ?

1,2,3 : Transmetteurs de la glycémie

A3 : modélisation des hormones insuline et glucagon / Logiciels

animation action glucagon : http://musibiol.net/biologie/cours/glycemie/docus/glucagon.swf
hormones
Glucagon
Insuline
Produites par les cellules des ilôts de Langerhans
Alpha
Béta
Effet sur les hépatocytes
Glycogénolyse, néoglucogénèse par lipolyse et protéolyse, sortie du glucose de la
absorption du glucose par la ₵, Glycogénogénèse,
Effet sur les myocytes
Ø
absorption du glucose par la , Glycolyse, Glycogénogénèse,
Effet sur les adipocytes
Ø
absorption du glucose par la ₵, Lipogénèse,
Effet sur toutes les cellules
Ø
absorption du glucose par la ₵, Glycolyse
Effet sur la glycémie
Hyperglycémiante
Hypoglycémiantes
Hormones hypo/hyperglycémiante
produites / cellules α & β des ilôts de L

A4 : modélisation des recepteurs à l'insuline et au glucagon

définition d'une hormone
D\hormone.ppt
6 décembre

B21 : schématisation cybernétique de la glycémie

lundi 28 novembre 2016

§ Quelles sont les causes des mutations ?

A3 : Revue de presse sur l’influence d’agents mutagènes / articles

D\agents mutagènes.odp
Séléctionner un article – lire & relever les mots clefs – construire un tableau :
agent mutagène / cible / action moléculaire / effets secondaires / preuves / modifications observées
Comprendre la mutagenèse somatique grâce à la cartographie des dommages à l’ADN : http://www.medecinesciences.org/index.php?Itemid=129&option=com_article&access=doi&doi=10.1051/medsci/2010262193&type=pdf
agents mutagènes : chimiques ou radiation
chimiques : imitent ou modifient la structure de l'ADN
radiation : rupture de brin, mutation, enchevêtrement de l'ADN

A4 : Traitement du cancer par inhibiteurs de topoisomérases

Diap \cancer et topoisomerases.odp
enzymes indispensables pour 'dénouer' l'enroulement très important de l'ADN avant la transcription de l'ADN ou sa réplication
L’ADN peut être endommagé
système enzymatique de réparation cellulaire

Rappel : Différents types de mutations / logiciel Anagène

1S_TP_phénylcétonurie_anagene.odt
Manuel p85
fichier → banque de séquences → hémoglobine → béta → comparer les différentes mutations
rappel ex phénylcétonurie; albinisme, groupes sg, XP
modification de Séquence, un ou plusieurs nucléotides
substitution, délétion , addition=insertion,
neutre=silencieuse, faux-sens, non-sens,
décalante ou non
cellule somatique [soma = corps], cellule germinale = reproductrice=gamète
une mutation dans une ¢ germinale peut être neutre, handicapante, létale=mortelle ou avantageuse

B141/ Réplication, agents mutagènes et mutations

Des modifications du génome surviennent par mutations spontanées ou favorisées par un agent mutagène, d’autres sont dues à des infections virales. Pendant la réplication de l’ADN surviennent des erreurs spontanées et rares, dont la fréquence est augmentée par l’action d’agents mutagènes. L’ADN peut aussi être endommagé en dehors de la réplication. Le plus souvent l’erreur est réparée par des systèmes enzymatiques. Quand elle ne l’est pas, si les modifications n’empêchent pas la survie de la cellule, il apparaît une mutation, qui sera transmise si la cellule se multiplie par mitose. Une mutation survient soit dans une cellule somatique (elle est ensuite présente dans les clones issu de cette cellule par mitose) soit dans une cellule germinale, reproductrice (elle peut devenir alors héréditaire).

Evaluation : prétest sur acquis de 1eS en génétique

1/ Les protéines :
  A) - sont formées d'une succession de nucléotides : no d'acides aminés
  B) - dépendent du patrimoine génétique de la cellule où elles sont synthétisées
  C) - correspondent au phénotype moléculaire
  D) - sont le support de l'information génétique : non ce sont les gènes
2/ La transcription de l'ADN des Eucaryotes
  A) - a lieu dans le cytoplasme : noyau
  B) - donne naissance à un ARN pré-messager
  C) - donne naissance à une protéine : traduction
  D) - consiste à copier un brin de la molécule d'ADN : transcrire n'est pas copier : complémentarité et U/T
3/ Le code génétique:
  A) - correspond à l'information génétique d'un individu
  B) - diffère d'un individu à l'autre
  C) - est le système de correspondance entre ADN et ARN messager
  D) - est le système de correspondance mis en jeu lors de la traduction de l'information
4/ Un ARN pré-messager
  A) - est complémentaire du brin codant de l'ADN : non brin transcrit
  B) - peut être à l'origine, après maturation, de plusieurs protéines différentes
  C) - ne comporte jamais de nucléotides à uracile → si
  D) - est de même taille qu'une molécule d'ADN : plus petit
5/ Une mutation survenant dans une cellule somatique:
  A) - est présente dans le clone issu de cette cellule
  B) - a un caractère héréditaire → cellule non germinale
  C) - contribue à la diversité des allèles → non héréditaire
  D) - a toujours pour origine l'action d'agents mutagènes → réplication
phénomène Transcription Traduction Réplication = duplication
plan de fabrication ADN brin transcrit ARNm brin codant ADN entier
matière première nucléotides AUGC 20 acides aminés nucléotides ATGC
machine ARN polymérase Ribosome ADN polymérase
produit ARN pm polypeptide ADN entier
localisation nucléoplasme cytoplasme nucléoplasme

Molécule ADN ARN protéine
structure spatiale
Double hélice
variable
Hélices+feuillets+boucles
nombre de brins
bicaténaire
Monocaténaire
Très variable
Polymère
Polynucléotide
Polynucléotide
Polypeptide
Monomères
nucléotides
nucléotides
Acides aminés
Acide
phosphorique
phosphorique

Sucre
Désoxyribose
Ribose

Bases
Adénine
Guanine
Cytosine
Thymine
Adénine
Guanine
Cytosine
Uracile

vendredi 25 novembre 2016

§ Comment les variantes de gènes (allèles) sont elles nées ?

A2 : Cas du Xeroderma pigmentosum / docs

© 1S TD xeroderma pigmentosum.odt
mutation = modification de Séquence, un ou plusieurs nucléotides
substitution, délétion , addition=insertion,

§ Comment expliquer la diversité des individus malgré leur parenté ?

2.1/ L'évolution des génomes / brassage génétique

En classe de seconde, une première approche de la diversité génétique a été effectuée.
En classe de première S, les mutations ont été étudiées à l'échelle moléculaire ainsi que leur contribution à la production de diversité génétique.
En classe terminale, on étudie les aspects génétiques de la sexualité en se limitant au cas des organismes pluricellulaires.
Dans la série « racontes-moi ta vie » Je vais vous raconter votre vie … à partir du début

2.1.1/ Brassage par fécondation

A1 : Observation de la fécondation / video

4'19'' fécondation : http://youtu.be/HTfEshpLikE
7'37'' repro humaine part2 : http://youtu.be/y4SFgYCMqAg
54'06'' miracle de la vie : http://youtu.be/L1QRdkyB0Ls
1h22'23'' odyssée de la vie : http://youtu.be/t2yHwTN7RxM
gamètes, fécondation, caryogamie, zygote,
[γαμ : game : mariage] [caryo : noyau]

A2 : Comparaison de caryotypes / photos

© caryotypes gam.odg
haploïde (n), diploïde (2n),
chromosomes homologues = autosomes / sexuels = gonosomes
formule chromosomique : n = nb de pair de chs
Inventaire des anomalies intersexuelles : http://pierrehenri.castel.free.fr/Articles/intersexualite.htm
Inventaire des anomalies chromosomiques (de structure et de nombre) http://atlasgeneticsoncology.org/Educ/PolyMecaFr.html
anomalies chromosomiques, polysomie
25 novembre

A3 : Calculs de probabilités

Nb de combinaisons chromosomiques possibles différentes :
nombre de gamètes possibles (n=23) : 1
nombre de zygotes possibles (2n=46) : 2
1 nombre de gamètes possibles (n=23) : 223 = 8 388 608 gamètes possibles à partir d'une cellule souche humaine (ovogonie ou spermatogonie)
2 nombre de zygotes possibles (2n=46) : 223 x 223 = 7,036874418x1013 = 703 687 441 800 000 = sept cent mille milliards

A4 : cas des jumeaux

« vrais » = monozygotiques = clones => 1 cellule oeuf = zygote
« faux » = dizygotique => 2 cellules oeufs

B211 : Brassage / fécondation

Au cours de la fécondation, un gamète mâle et un gamète femelle s'unissent : leur fusion conduit à un zygote. La diversité génétique potentielle des zygotes est immense. Chaque zygote contient une combinaison unique et nouvelle d'allèles. Une partie de ces zygotes est viable et se développe.

Bilan 1S : Information et matériel génétique

  • Gène, allèle, information génétique
  • séquence des bases (nucléotides)
  • ADN, caryotype, locus (loci), chromosome, chromatide, nucléotide, Adénine, Thymine, Cytosine, Guanine, complémentarité
  • mutation, transgénèse, brassage génétique.
  • homo/hétérozygote, [Phénotype], (Génotype), génôme
  • interphase : G1, S, G2, dupli, réplication semi-conservative, mitose, pro, méta, ana, télophase

§ pb de la conservation du caryotype : comment se forment les gamètes ?

Schématiser une méiose avec 2n=6
différencier les homologues (chromosomes paternels & maternels) par la couleur, les pairs par la forme (taille et position du centromère)

2.1.2/ Brassage par Méiose

A1 : Observation de la méiose / microphotographies

Lames méiose
Diaporama : meiose.odp
phases pro-méta-ana-télo


















jeudi 24 novembre 2016

§ Comment expliquer la diversité des individus malgré leur parenté ?

§ tous parents tous différents

Diap/ gene_parente diversite.odp

§ Comment expliquer la diversité des individus malgré leur parenté ?

=> Comment expliquer la diversité des génomes, des gènes et de leurs allèles ?

2.1/ L'évolution des génomes / brassage génétique

En classe de seconde, une première approche de la diversité génétique a été effectuée.
En classe de première S, les mutations ont été étudiées à l'échelle moléculaire ainsi que leur contribution à la production de diversité génétique.
En classe terminale, on étudie les aspects génétiques de la sexualité en se limitant au cas des organismes pluricellulaires.
Dans la série « racontes-moi ta vie » Je vais vous raconter votre vie … à partir du début

2.1.1/ Brassage par fécondation

A1 : Observation de la fécondation / video

4'19'' fécondation : http://youtu.be/HTfEshpLikE
7'37'' repro humaine part2 : http://youtu.be/y4SFgYCMqAg
54'06'' miracle de la vie : http://youtu.be/L1QRdkyB0Ls
1h22'23'' odyssée de la vie : http://youtu.be/t2yHwTN7RxM
gamètes, fécondation, caryogamie, zygote,
[γαμ : game : mariage] [caryo : noyau]

A2 : Comparaison de caryotypes / photos

© caryotypes gam.odg
haploïde (n), diploïde (2n),
chromosomes homologues = autosomes / sexuels = gonosomes
formule chromosomique : n = nb de pair de chs
Inventaire des anomalies intersexuelles : http://pierrehenri.castel.free.fr/Articles/intersexualite.htm
Inventaire des anomalies chromosomiques (de structure et de nombre) http://atlasgeneticsoncology.org/Educ/PolyMecaFr.html
anomalies chromosomiques, polysomie

Comment rédiger un compte rendu de travaux pratiques ?



La communauté scientifique internationale a depuis longtemps ressenti le besoin d’harmoniser le format des manuscrits destinés à être publié dans les périodiques et a suggéré que cette présentation se fasse selon un code conventionnel dont le premier élément est le ’’plan de rédaction’’
Un compte rendu de travaux pratiques doit être propre et complet, simple et correctement rédigé, sa réalisation met en œuvre une démarche d'investigation. IMMRID :  Introduction (problème, hypothèse et conséquences vérifiables) -  Matériel & Méthodes -  Résultats & Interprétation - Discussion.

Problème
Une situation déclenchante : plusieurs entrées sont possibles : - la question d'un élève - une observation - un événement fortuit - une question d'actualité - une lecture - la question de l'enseignant…Vers une formulation du problème d'ordre scientifique qui se termine par un point d’interrogation

Hypothèse
Un hypothèse est une réponse possible et provosoire au problème posé. A exposer de préférence sous forme d'une supposition. Ne seront retenues que celles en relation avec la question posée et vérifiables.
Les expériences et recherches proposées doivent être pensées.(valider ou invalider ce que je
pense). Dans le cas d'une expérimentation on rédige des conséquences vérifiables : anticipation des résultats
attendus : si … alors …

Expérience ou observation
Selon les notions abordées, on aura recours à d'autres voies que l'expérimentation. Dans tous les cas l'expérimentation doit être complétée par une recherche documentaire. Un schéma de l’expérience est souvent préférable à de longues listes de matériel et de fastidieux protocoles mais les précisions sur l'expérience doivent être suffisantes pour pouvoir la refaire dans les mêmes conditions.

Résultats
Dans l’idéal ils sont chiffrés, résultats de mesures, critère déterminant pour parler d’objectivité, autant que possible. Les chiffres exposés sous forme de tableau sont ensuite mis sous forme graphique. L'observation n'est pas une expérience même si elle permet la découverte et la description, il n'y aura pas de résultats chiffrés mais des dessins ou des schémas.

Interprétation
Le graphique est un modèle mathématique, l’interprétation permet de traduire ce modèle en termes biologiques : c’est  la signification biologique de l’outil  mathématique. On reste encore indépendant de l'hypothèse de départ et se contente d'une mise en forme différente des résultats obtenus, quels qu'ils soient.

Discussion
La conclusion revient sur l'hypothèse de départ, elle met en relation les résultats et l'hypothèse → Hypothèse est validée, confirmée ou infirmée. Si les résultats confirment l'hypothèse, la recherche documentaire complémentera la discussion, dans le cas contraire, l'analyse de la situation et la recherche documentaire permettent de réfléchir aux causes possibles. Une ouverture termine la rapport. Une hypothèse ne permettant pas de résoudre tout le problème, de nouvelles propositions sont possibles. On peut aussi penser à la généralisation

§ Quelles sont les causes des mutations ?

B132 : Gènes et environnement

L’ensemble des protéines qui se trouvent dans une cellule (phénotype moléculaire) dépend :
- du patrimoine génétique de la cellule (une mutation allélique peut être à l’origine d’une protéine différente ou de l’absence d’une protéine) ;
- de la nature des gènes qui s’expriment sous l’influence de facteurs internes et externes variés.

B132 : Gènes et environnement/ schéma ©

Mots clefs : Phénotype moléculaire, microscopique, macroscopique, expression génétique, protéine, facteurs d'expression, variabilité
© schéma-bilan
§ des zèbres pas tous rayés pareil
gene-rayures3.odp
Les hotes de la glossine et la transmission de la maladie : http://www.fao.org/docrep/009/p5178f/P5178F07.htm
Repartition geographique des glossines : http://www.fao.org/docrep/009/p5178f/P5178F06.htm

§ Comment les variantes de gènes (allèles) sont elles nées ?

§ Quelles sont les causes des mutations ?

1,4/ Mutations et naissance de nouveaux allèles

1,4,1/ Agents mutagènes et causes des mutations

1+8 décembre

A1 : Effet mutagène des UV sur levure ade2 / expérience in vitro

\1S TP UV levures ade2.odt
Manuel p86 à 89