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TP5_langagecode-ADN
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TP5 Le langage codé de l'ADN
Thème 1A Organisation fonctionnelle du vivant / Chap. 2 L'ADN support de l'information génétique
Contexte et problématique
Les cellules d’un organisme pluricellulaire contiennent chacune, sous forme d’ADN, l’intégralité de l’information génétique d’un individu. On a vu que l’ADN est une longue molécule constituée d’une double séquence de nucléotides. C’est le support concret de l’information génétique.
Contexte et problématique
Or il existe une très grande variété de caractères génétiquement déterminés. Malgré le fait que les molécules d'ADN soient toutes construites sur le même modèle, elles doivent donc contenir des informations génétiques très différentes.
Comment l'ADN peut-il porter une grande diversité d'informations ?
En conséquence, comment les informations de l'ADN permettent-elles la formation de cellules diversifiées et spécialisées ?
Activité 1
L'ADN est porteur d'informations
Document : Histoire des sciences
« Puisque le squelette désoxyribose (=sucre) – phosphate est le même dans toutes les molécules d’ADN, aucune information génétique ne peut être portée par cette structure.
L’information doit être inscrite dans la séquence des quatre bases (A, T, C, G). »
James Watson, biologie moléculaire du gène, 1968
A partir du texte de James WATSON (Prix Nobel 1962) présenté dans le document ci-dessus, émettez une hypothèse répondant à la problématique.
Les gènes sont des fragments d'une molécule d'ADN et sont répartis sur les différents chromosomes.
Le schéma ci-contre présente la localisation de trois gènes intervenant dans les caractéristiques fonctionnelles de cellules spécialisées.
Chaque gène peut ainsi être associé à une activité cellulaire.
Info: les enzymes, les pigments... sont des protéines, c'est à dire de grosses molécules.
Comparaison de 3 gènes humains
AIDE
- Que représente la série de lettres ?
- Quelle est la longueur de chaque gène ?
- Pourquoi une seule chaîne est représentée pour chaque gène ?
- Qu'est-ce qui représente l'information génétique ?
Protocole:
◦ Suivre les instructions données par le professeur pour ouvrir le logiciel Geniegen2, logiciel de comparaison de séquences de molécules.
◦ Ouvrir les 3 fichiers correspondants aux trois gènes présentés ci-dessus (utiliser la fiche technique)
Vous allez à présent comparer les différents allèles d'un même gène, chercher les différences, les noter (position et nature du changement entre les deux allèles.
Pour comparer efficacement 2 séquences il suffit de les cocher puis d'aller sur action/aligner les séquences.
- si le nucléotide à la même position est identique, il est représenté en pale.
- s'il est absent il y a un tiret à la place du nucléotide manquant.
Activité 2
Variabilité génétique au sein d'un même gène
- Vous pouvez commencer par comparer les allèles HbA et HbS de l'hémoglobine.
- Même travail avec les allèles de la tyrosinase (normale et albinisme)
- Ensuite vous allez comparer le gène de la rhodopsine (pigment rétinien sensible en conditions de faible luminosité) avec les gènes de 3 autres pigments rétiniens (opsines sensibles en conditions de forte luminosité qui captent la lumière bleue, verte et rouge).
- Déselectionner la rhodopsine et l'opsine bleue. Comparer uniquement l'opsine verte et rouge et noter les 3 premières mutations.
- Donner votre définition de ce qu'est une mutation.
Conclusion : répondre à la deuxième partie de la problématique.