18 Things You Should Know About Genetics : http://youtu.be/bVk0twJYL6Y

A0 : Petite histoire génétique

• 1865 (Autriche) Mendel démontre l'existence de "facteurs génétiques"
• 1868 (Suisse) Miescher trouve une substance spécifique du noyau qu'il nomme la "nucléine"
• 1883 (Allemagne) Weismann utilise le terme "matériel génétique"
• 1880 - 1890 - Walter Flemming, Edouard van Beneden, & Eduard Strasburger dessinent les chromosomes lors de la division cellulaire.
• 1883 (Allemagne) Weismann utilise le terme "matériel génétique"
• 1903 - Walter Sutton, American physician and geneticist,  hypothesized that chromosomes are hereditary units.
• 1905 - William Bateson coined the term “genetics”.
• 1909 - Johannsen propose le mot gène pour remplacer celui de facteur utilisé par Mendel
• 1909 Phoebus Levene discovered ribose, a sugar present in genetic material.
• 1910 (Amérique) Morgan montre que les gènes sont portés par les chromosomes
• 1913 - Alfred Sturtevant made the first genetic map of a chromosome.
• 1928 - Frederick Griffith made a revolutionary discovery from an experiment: dead bacteria can have genetic material incorporated by living bacteria
• 1929 Phoebus Levene discovered deoxyribose and nucleotides (adenine, guanine, cytosine, and thymine), recognizing the significance of phosphate-sugar bases in the structure of DNA.
• 1933 - Jean Brachet was able to show that DNA was found in chromosomes and that RNA was found in the cytoplasm of all cells.
• 1941 - George Wells Beadle & Edward Lawrie Tatum made an extremely important fundamental discovery: genes code for proteins.
• 1944 (Amérique) Avery, Mc Leod & Mc Carty montrent que l'ADN est le support des gènes, Le rôle de l’ADN comme support de l’information génétique fut confirmé par les expériences de Hershey et Chase sur la reproduction de bactériophage.
• 1951 ( Amérique ) Chargaff établit sa règle : [A] = [T] et [C] = [G] pour toute cellule. Exemple chez l'homme : A= T=30% ; C=G=19%.
• 1953 (Angleterre) Franklin & Wilkins montrent que la molécule a la forme d'une double hélice, puis Watson & Crick établissent le modèle moléculaire de l'ADN : http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/decouverteadn/index.htm
• 1958 Meselson & Stahl montrent comment se réplique l'ADN
• 1960 Crick & Brenner découvrent le codon.
• 1961, Monod & Jacob découvrent l’ARNm.
• 1962 Wilkins, Watson & Crick obtiennent le prix Nobel de Médecine pour la structure de l'ADN
• 1965 Nirenberg & Mattéi découvrent le code génétique : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/m&s/m&s.html#exp1
• 1967 Nirenberg & Khorana complètent les travaux de Monod & Jacob sur la transcription et la traduction

compléter avec :

http://www.medecine.unige.ch/enseignement/dnaftb/

http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/decouverteadn/index.htm

http://www.genoscope.cns.fr/externe/HistoireBM/

publication

Watson & Crick : http://www.exploratorium.edu/origins/coldspring/ideas/printit.html ; http://www.nature.com/nature/dna50/archive.html

Bilan 1S : Information et matériel génétique / Schéma ©

• 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
  

§ tous parents tous différents

A3 : modélisation moléculaire des minéraux

Logiciel en ligne Minusc : http://www.librairiedemolecules.education.fr/outils/minusc/app/minusc.htm

http://www.librairiedemolecules.education.fr/outils/minusc/app/minusc.htm

modélisation structures moléculaires minérales par Merkel : http://www.le.ac.uk/eg/spg3/atomic.html bn

modélisation des formes cristallines: http://webmineral.com/crystall.shtml

glaucophane : http://webmineral.com/jmol/structure.php?id=Glaucophane

calcite : http://webmineral.com/jmol/structure.php?id=Calcite

librairie de molécules :

quartz : http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=242

aragonite : http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=246

feldspath : http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=245

olivine : http://www.librairiedemolecules.education.fr/molecule.php?idmol=244

atlas de cristallologie : http://www.mineralogie.org/base-de-donnees-p1-2.htm

structure cristalline

19 novembre

1,4,2 : Modélisation globale

A1 : Répartition mondiale du volcanisme de subduction / site CNRS

http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosgeol/01_decouvrir/02_subduction/02_carte/carteok.htm

Les zones de subduction sont le siège d'une importante activité magmatique qui aboutit à une production de croûte continentale.

A2 : Schématisation des étapes pétrograhiques / logiciel & animations

logiciel subduction (Perez) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/perez/subduction/subduction.htm

métabasalte+métagabbros contiennent des minéraux hydratés
éclogite faite de minéraux anhydres / déshydratation de métabasalte+métagabbros
=>déshydratation croûte océanique
=> hydratation manteau lithosphérique continental susjacent
=> baisse du solidus (point du fusion)
=> fusion partielle des péridotites du manteau continental
=> plutonisme (granitoïdes, diorite) + volcanisme (rhyolite, andésites) continentaux = Accrétion continentale

Glossaire : http://www.premiumwanadoo.com/renard/revisions/SVT/lexGeol.htm#S

glossaire : http://operabaroque.fr/magmatiques.htm

schéma-bilan : http://www.biologieenflash.net/sommaire.html → géologie interne → subduction

site Nicollet : http://christian.nicollet.free.fr/page/CO/PTCO.html

B : Le magmatisme en zone de subduction : une production de nouveaux matériaux continentaux

Les zones de subduction sont le siège d'une importante activité magmatique qui aboutit à une production de croûte continentale.
Dans les zones de subduction, des volcans émettent des laves souvent visqueuses associées à des gaz et leurs éruptions sont fréquemment explosives.
La déshydratation des matériaux de la croûte océanique subduite libère de l'eau qu'elle a emmagasiné au cours de son histoire, ce qui provoque la fusion partielle des péridotites du manteau sus-jacent (de la lithosphère chevauchante).
Si une fraction des magmas arrive en surface (volcanisme), la plus grande partie cristallise en profondeur et donne des roches à structure grenue de type granitoïde.
Un magma, d'origine mantellique, aboutit ainsi à la création de nouveau matériau continental.

B : schéma-bilan

Dmagmatisme et subduction.odp

© schéma-bilan

Compléter le schéma-bilan

2/ Biochimique et génétique de l’Hémoglobine

- Caractériser à l’aide d’un exemple les différentes échelles d’un phénotype (moléculaire, cellulaire, de l’organisme).

Le phénotype résulte de l’ensemble des produits de l’ADN (protéines et ARN) présents dans la cellule. Il dépend du patrimoine génétique et de son expression.

Gènes de l’hémoglobine sur anagène

Exercice 1

En 1925 Gorter & Grendel dissolvent dans l’acétone les lipides des globules rouges. Dans ces cellules la seule source de lipides est membranaire car elles sont pratiquement dépourvues d’organites. Ces lipides dissous sont étalés sur de l’eau. La surface de la couche de lipides ainsi formée est alors mesurée et comparée à la surface totale des globules rouges utilisés pour l’expérience. Résultats : surface de lipides mesurée dans la cuve : 0,89 m² (si les lipides sont libres dans l’eau (non étalés) la surface mesurée est de 0,47 m²)

volume de sang utilisé : 1 mL

nombre de globules rouges : 4,74 x 10⁹ / mL de sang

diamètre d’un globule rouge : 7 µm (1 µm = 10^-6 m)

surface d’un globule rouge : 99,4 µm²

1. calculez la surface de globules rouges utilisés
2. comparez à la surface des lipides lorsqu’ils sont étalés sur l’eau : quel est le rapport ?
3. Expliquez la différence mesurée à l’aide du modèle moléculaire de la membrane plasmique en bicouche lipidique

Exercice 2

restitution organisée de connaissances : expliquez le lien entre échelle moléculaire et cellulaire à partir de l’exemple de la membrane plasmique

A2 : Observation de lames minces roches magmatiques / µscopes

http://prezi.com/aanufhjcxh-p/?utm_campaign=share&utm_medium=copy

TP_roches.odg©

FT fournies au TP de Bac (ECE) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/index.php?m=1&sm=1

granitoïdes (=granodiorite), rhyolite, andésite, …
laves enrichies en Si => visqueuses => gaz + éruptions explosives
volcanisme / plutonisme

pour apprendre à reconnaître les minéraux et roches : manuel p.398-399

tableau récapitulatif Dijon (doc) : http://svt.ac-dijon.fr/dyn/article.php3?id_article=261

collection de roches : http://geoeco.ifrance.com/g%E9ologie/collec.html

collection de lames minces : http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/photos.php?TopicID=Lames

clef de détermination Tlse (html) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/segui/mineralogie/fiche.htm

clef de détermination Oehmichen (pdf) : http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=identification+min%C3%A9raux+microscope&source=web&cd=1&ved=0CCUQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.lyc-oehmichen.ac-reims.fr%2Fcontenu%2Fdiscipline%2Fsvt%2F01_Pour_Observation2%2FIdentification_des_mineraux.pdf&ei=ih9kUP_rKorM0AWbjoCoCg&usg=AFQjCNHuA10fkEWvcu9xBWoHpXz13EnO9Q

clef de détermination Grbl : http://www.ac-grenoble.fr/svt/SITE/prof/outiensei.htm

atlas rocks & minerals / Ratajeski : http://www.geolab.unc.edu/Petunia/IgMetAtlas/mainmenu.html

atlas minerals / Siddall, London : http://www.ucl.ac.uk/~ucfbrxs/PLM/PLMhome.html

atlas de roches et minéraux webminéral BRGM :

atlas de minéraux : http://www.brocku.ca/earthsciences/people/gfinn/minerals/database.htm

atlas de lames minces Minéraux et roches / Aubry, Caen : http://www.discip.crdp.ac-caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/Micropol/index.html

article de minéralogie au microscope polarisant : http://www.svt-monde.org/spip.php?article26

Si une fraction des magmas arrive en surface (volcanisme), la plus grande partie cristallise en profondeur et donne des roches à structure grenue de type granitoïde.
Dans les zones de subduction, des volcans émettent des laves souvent visqueuses associées à des gaz et leurs éruptions sont fréquemment explosives.

3/ modélisation moléculaire de l’ADN / logiciel Rastop

? utiliser le logiciel pour synthétiser/simplifier/construire une molécule d'ADN en schéma sur votre cahier

Objectifs : -Exprimer et exploiter des résultats à l’écrit en utilisant les technologies de l’informatique

Principe : les logiciels Rastop, Rasmol, Raswin, Jmol, … sont des banques de données de modèles moléculaires. On peut trouver toute sortes des molécules dans une bibliothèque en ligne (http://www.librairiedemolecules.education.fr/index.php) au format « pdb », le format de fichiers lisibles avec le logiciel Rastop (http://acces.ens-lyon.fr/biotic/rastop/accueil.htm).

Protocole :

1. lancez le logiciel disponible dans le répertoire « SVT »
2. ouvrir le logiciel « rastop »
3. ouvrez le fichier « ADN »
4. admirez la molécule en la manipulant à la souris et en changeant la représentation des atomes et des liaisons
5. colorez la molécule par « CPK » : quels sont les atomes composant l’ADN ?
6. colorez la molécule par « chaines » : combien de parties lui trouvez-vous ?
7. colorez la molécule par « formes » : combien de nucléotides différents existe-t-il ? Que signifie le mot « complémentaires » ?
8. affichez les « rubans » : quelle est la forme globale de la molécule ?

ADN, double hélice,

nucléotides (adénine, thymine, cytosine, guanine), complémentarité,

nucléotide = Phosphate-sucre-base

14 novembre

4/ Comparaison de séquences / logiciel Anagène

12 étapes de travaux pratiques sur logiciel Anagene pour définir les mots gène, allèle, mutation

Objectifs : -Exprimer et exploiter des résultats à l’écrit en utilisant les technologies de l’informatique

Principe : le logiciel Anagène est une banque de données « database » permettant de manipuler des séquences d’ADN. Il suffit d’ouvrir les « tiroirs » pour trouver des séquences d’ADN puis de les comparer...

-Comparer des séquences de nucléotides de 4 gènes différents pour donner une définition du mot gène.

-Comparer des séquences de nucléotides de 3 allèles d’un même gène pour donner une définition du mot allèle et du mot mutation

Protocole :

1. Lancez le logiciel « Anagène » qui se trouve dans le dossier «SVT»
2. Sélectionnez « banque de séquences » dans le menu fichier .
3. Choisissez le gène béta de l’hémoglobine. Prendre une molécule ayant comme suffixe .cod ou .adn
4. Répétez les mêmes opérations pour 3 autres gènes.
5. Sélectionnez les séquences de nucléotides en cochant leur case (celle qui est marquée est choisie comme référence) puis « comparer les séquences » puis « comparaison simple » pour obtenir leur comparaison. votre résultat met en évidence la différence entre les gènes. Des - mettent en évidence les similitudes entre séquences, seules les différences sont notées.
6. Rédiger une définition du mot « gène »
7. Sélectionnez « banque de séquences » dans le menu fichier.
8. Choisissez les allèles A,B et O du gène des groupes sanguins.
9. Prendre l'allèle « acod.adn »
10. Répétez les mêmes opérations pour les 2 autres séquences (B et O sont les allèles mutés de A), puis validez.
11. Sélectionnez les séquences de nucléotides, et utilisez l'icône « comparer les séquences » puis « comparaison simple » pour obtenir leur comparaison.
12. Rédiger une définition des mots « allèle » et « mutation »

gène, allèle, mutation, séquence.

la structure moléculaire de l’ADN lui permet de porter une information.

1,2,2,2/ Conséquences de l’expression génétique

1/ Bilan sur les groupes sanguins (rappels de 3^e?)

Notions fondamentales : génotype, phénotype

gènes des groupes sanguins sur anagène

4/ Comparaison de séquences / logiciel Anagène

12 étapes de travaux pratiques sur logiciel Anagene pour définir les mots gène, allèle, mutation

Objectifs : -Exprimer et exploiter des résultats à l’écrit en utilisant les technologies de l’informatique

Principe : le logiciel Anagène est une banque de données « database » permettant de manipuler des séquences d’ADN. Il suffit d’ouvrir les « tiroirs » pour trouver des séquences d’ADN puis de les comparer...

-Comparer des séquences de nucléotides de 4 gènes pour donner une définition du mot gène.

-Comparer des séquences de nucléotides de 3 allèles d’un même gène pour donner une définition du mot allèle et du mot mutation

Protocole :

1. Lancez le logiciel « Anagène » qui se trouve dans le dossier «SVT»
2. Sélectionnez « banque de séquences » dans le menu fichier .
3. Choisissez le gène béta de l’hémoglobine. Prendre une molécule ayant comme suffixe .cod ou .adn
4. Répétez les mêmes opérations pour 3 autres gènes.
5. Sélectionnez les séquences de nucléotides en cochant leur case (celle qui est marquée est choisie comme référence) puis « comparer les séquences » puis « comparaison simple» pour obtenir leur comparaison. votre résultat met en évidence la différence entre les gènes. Des - mettent en évidence les similitudes entre séquences, seules les différences sont notées.
6. Rédiger une définition du mot « gène »
7. Sélectionnez « banque de séquences » dans le menu fichier.
8. Choisissez le gène béta de l’hémoglobine.
9. Prendre l'allèle « betacod.adn »
10. Répétez les mêmes opérations pour les 2 autres séquences (qui sont les allèles mutés de beta), puis validez.
11. Sélectionnez les séquences de nucléotides, et utilisez l'icône « comparer les séquences/ comparaison simple» pour obtenir leur comparaison.
12. Rédiger une définition des mots « allèle » et « mutation »

gène, allèle, mutation, séquence.

la structure moléculaire de l’ADN lui permet de porter une information.

Bilan/ L’organisme pluricellulaire, un ensemble de cellules spécialisées

 Réaliser et /ou observer des préparations microscopiques montrant des cellules animales ou végétales.

 Observer et analyser des images de microscopie électronique.

 Distinguer les différentes échelles du vivant (molécules, cellules, tissus, organes, organisme) en donnant l’ordre de grandeur de leur taille.

cellule, matrice extracellulaire/paroi, tissu, organe ; organite, spécialisation cellulaire, ADN, double hélice, nucléotides (adénine, thymine, cytosine, guanine), complémentarité, gène, séquence.

Les cellules spécialisées ont une fonction particulière dans l’organisme, en lien avec leur organisation et la structure moléculaire l’ADN lui permet de porter une information.

La matrice extracellulaire est constituée de différentes molécules qui, dans leur grande majorité, permettent l’adhérence cellulaire.

Chez les organismes unicellulaires, toutes les fonctions sont assurées par une seule cellule. Chez les organismes pluricellulaires, les organes sont constitués de cellules spécialisées formant des tissus, et assurant des fonctions particulières.

Toutes les cellules d’un organisme sont issues d’une cellule unique à l’origine de cet organisme. Elles possèdent toutes initialement la même information génétique organisée en gènes constitués d’ADN (acide désoxyribonucléique). Cependant, les cellules spécialisées n’expriment qu’une partie de l’ADN.

B : La convergence lithosphérique : contexte de la formation des chaînes de montagnes

Si les dorsales océaniques sont le lieu de la divergence des plaques et les failles transformantes une situation de coulissage, les zones de subductions sont les domaines de la convergence à l'échelle lithosphérique. Ces régions, déjà présentées en classe de première S, sont étudiées ici pour comprendre une situation privilégiée de raccourcissement et d'empilement et donc de formation de chaînes de montagnes.

Les chaînes de montagnes présentent souvent les traces d'un domaine océanique disparu (ophiolites) et d'anciennes marges continentales passives (failles normales).
La « suture » de matériaux océaniques résulte de l'affrontement de deux lithosphères continentales (collision). Tandis que l'essentiel de la lithosphère continentale continue de subduire, la partie supérieure de la croûte s'épaissit par empilement de nappes dans la zone de contact entre les deux plaques.
Les matériaux océaniques et continentaux montrent les traces d'une transformation minéralogique (métamorphisme) à grande profondeur au cours de la subduction.
La différence de densité entre l'asthénosphère et la lithosphère océanique âgée est la principale cause de la subduction. En s'éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique se refroidit et s'épaissit. L'augmentation de sa densité au-delà d'un seuil d'équilibre explique son plongement dans l'asthénosphère, et c'est aussi pourquoi son âge n'excède pas 200 Ma en surface.

Les indices de subduction ou de collision doivent pouvoir être reconnus sur divers types de documents. La succession est présentée comme un scénario type, jamais parfaitement réalisé sur le terrain. Le rôle moteur de la traction par la lithosphère océanique plongeante complète la compréhension de la tectonique des plaques.

13 novembre

§ Quel est l'origine du volcanisme continental ?

1.4 : Orogénèse et magmatisme continental

1,4,1 : Des roches magmatiques continentales

A1 : Les conditions pour produire un magma / diagrammes de phases

© origin magma.odg

à partir des diagrammes de phases de la péridotite et magmatisme : http://www.tulane.edu/~sanelson/eens211/earths_interior.htm

=> globalement peu de fusion dans le manteau
-> fusion partielle par hydratation du manteau au dessus des plaques en subduction
La déshydratation des matériaux de la croûte océanique subduite libère de l'eau qu'elle a emmagasiné au cours de son histoire, ce qui provoque la fusion partielle des péridotites du manteau sus-jacent (de la lithosphère chevauchante).

A2 : Observation de lames minces roches magmatiques / µscopes

http://prezi.com/aanufhjcxh-p/?utm_campaign=share&utm_medium=copy

A2 : Modélisation du plan de Wadati- Benioff / SIG

Rappel 1S : sismolog déjà utilisés

doc sur réseau Groupe > classe > travail > SVTR >

localisation des zones de subduction : http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosgeol/01_decouvrir/02_subduction/02_carte/carteok.htm

logiciel tectoglob : http://pedagogie.ac-amiens.fr/svt/info/logiciels/Tectoglob/index.html

logiciel Educarte : http://www.edusismo.org/docs/outils/educarte/index.htm

http://eduterre.ens-lyon.fr/thematiques/terre/la-lithosphere-oceanique/zones%20de%20subduction

des séismes et du volcanisme => arc et chaîne de montagnes

mise en évidence du plan de Wadati Benioff :

http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosgeol/01_decouvrir/02_subduction/04_subduction_plaques/01_terrain/img/grandes/06a/02a.jpg http://www.mescours.info/Image/svt/subduction_isotherme.jpg

http://rigaudvelt.free.fr/BAC_ecrit/2005/05_liban_fichiers/image003.gif

http://christian.nicollet.free.fr/page/enseignement/LicenceSN/isothermes.gif

âge de la plaque # distance de la dorsale # pente du plan de WB :

en s’éloignant de la dorsale, la lithosphère océanique s’épaissit, s’hydrate et se densifie

=> dépasse la densité de l’asthéno => subd°

=> l'âge de la LO ne dépasse pas 200 Ma

=> âge de la plaque # distance de la dorsale # pente du plan de WB

iCORRECTION

prendre les données en fonction de la longitude

modifier une valeur pour Tonga en -175

coef dir Chili : 25

coef dir Tonga : 80

https://www.grasshoppergeography.com/River-Maps/
Le géographe et artiste hongrois Robert Szucs, a cartographié les fleuves et leurs affluents de toutes les régions du monde.
https://www.grasshoppergeography.com/River-Maps/i-Pg4tVws/A
https://www.grasshoppergeography.com/frame/slideshow?key=7T6f3X&autoStart=1&captions=0&navigation=0&playButton=0&randomize=0&speed=3&transition=fade&transitionSpeed=2&clickable=1