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NOM et Prénom : 1ère4 - le 11 octobre 2013 DEVOIR DES SVT - ELEMENTS DE CORRECT

NOM et Prénom : 1ère4 - le 11 octobre 2013 DEVOIR DES SVT - ELEMENTS DE CORRECTION La reproduction conforme de la cellule La notation tiendra compte de la rédaction de vos réponses ainsi que de l’orthographe ! Exercice 1 Restitution et utilisation de ses connaissances Etude du cycle cellulaire Vous devez choisir pour chaque question proposée de chaque item, zéro, une ou plusieurs réponses exactes parmi celles proposées. Entourez le point noir de la ou les bonnes réponses. L’observation d’une extrémité de racine au microscope optique (x420) met en évidence des cellules d’aspects très différents (voir photographies ci-contre). 1) Parmi ces 6 photographies, on peut observer :  Au moins trois figures de mitose Vrai. En effet, il y a les photographies n°2,3,4,5 et 6.  Une cellule en prophase où les chromosomes se dupliquent. Faux, en prophase, les chromosomes contenus dans la cellule sont déjà dupliqués.  Une cellule en métaphase, avec ses chromosomes à une chromatide décondensés. Faux, les chromosomes sont visibles en métaphase ce qui signifie que l’ADN est condensé (et non décondensé).  Une cellule en anaphase avec chaque chromatide séparée aux deux pôles opposés de la cellule. Vrai. En début d’anaphase, le centromère de chaque chromosome (à deux chromatides au départ) est scindé en deux suite à la traction exercée par les microtubules : chaque chromatide « sœur » migre alors vers un pôle opposé de la cellule. 2) La photographie 3 représente :  Deux cellules filles en fin de télophase, issues de la mitose d’une cellule mère.  Deux cellules qui vont immédiatement entrer en phase S d’interphase. Faux, les cellules, à l’issue de la télophase restent en phase G1 (phase de repos et de préparation à la phase S).  Deux cellules filles qui possèdent les mêmes gènes.  Deux cellules filles en fin de télophase, prêtes à subir une mitose. Faux, les cellules, à l’issue de la télophase, doivent répliquer leur matériel génétique avant d’entrer en mitose. Elles devront donc passer par la phase G1, puis S, puis G2 avant toute mitose. 3) Le cycle cellulaire d’une cellule eucaryote comporte :  Une interphase seulement.  Une mitose seulement  Une interphase et une mitose  Deux interphases et une mitose. Photo 6 Photo 5 Photo 4 Photo 1 Photo 3 Photo 2 … / 3 pts Exercice 2 Raisonner Mitose et réplication Lorsqu'une cellule est cultivée dans un milieu contenant de la BrdU (bromodésoxyuridine), Cette substance est incorporée lors de la synthèse de l'ADN à la place des nucléotides à thymine. A chaque réplication de l'ADN dans ce même milieu les nouveaux brins formés sont ainsi dépourvus de thymine (remplacée par la BrdU). Cette incorporation de BrdU a une conséquence observable si on traite les chromosomes mitotiques par le colorant de Giemsa : les chromatides sont très peu colorées (en blanc sur la schéma) si leur ADN a incorporé la BrdU sur les deux brins ; en revanche elles sont normalement colorées (en noir sur le schéma) si un seul brin de leur ADN a incorporé de la BrdU. Des cellules de hamster, cultivées jusque-là sur un milieu normal, sont prélevées en phase G1 et puis cultivées pendant deux générations dans un milieu de culture où la thymine est remplacée par la BrdU. Au cours du deuxième cycle cellulaire une observation des chromosomes en mitose est réalisée après coloration au Giemsa (voir schéma sur votre DS). 1) Schématiser la structure d'une portion de la molécule d'ADN au début de l'expérience (en interphase, avant culture sur BrdU ; choisissez arbitrairement une séquence d'une dizaine de paires de bases). ATAGCTATGCTTTAAA… TATCGATACGAAATTT… Schéma d’une portion d’ADN contenant 16 paires de nucléotides 2) A l'aide de schémas, expliquer le devenir de cette molécule dans le milieu de culture contenant la BrdU (vous représenterez la BrdU par la lettre B faite en vert) jusqu’à la métaphase.  En phase G1, l'ADN est une molécule double brin. ATAGCTATGCTTTAAA… TATCGATACGAAATTT…  En phase S, l'ADN Il y a synthèse de 2 nouveaux brins, par complémentarité avec les brins anciens. Par contre, la thymine est remplacée par de la BrdU sur les nouveaux brins synthétisés. CTTT AAA… GAAABBB… ATAGCTATG TATCGATAC CBBB AAA… GAAATTT…  En phase G2, l'ADN a été entièrement dupliqué et il y a 2 molécules identiques qui formeront les chromosomes métaphasiques : symbolisation : ATAGCTATGC TTTAAA… BABCGABACGAAABBB… ABAGCBAB G BBB AAA… TATCGA T A C AAATTT… 3) Indiquer à quel moment du cycle cellulaire a été réalisée l'observation traduite par le document ci-dessus. Si vos explications doivent s’accompagner de schémas complémentaires, vous pourrez simplifier Vos schémas et ne représenter que des brins sous forme de traits ; vous utiliserez la couleur verte pour les brins à BrdU. … / 2 pts … / 5 pts … / 2 pts Sens de progression de la réplication Il faut que les deux brins aient incorporé la BrdU pour que la chromatide soit colorée. Ce n'est pasle cas ici, donc ce n'est pas en métaphase (limite fin de prophase) de 1ère mitose que la photo a été prise. A la fin de la première mitose, les chromatides se séparent et chaque cellule fille est pourvue dumême type de chromosome : En prolongeant la culture sur milieu à BrdU, les deux nouveau brins seront marqués à leur tour et donneront naissance à des chromosomes métaphasiques différents : L'une des chromatide ayant 2 brins à BrDu apparaîtra colorée et l'autre non. Ceci est conforme à l'observation, donc la photographie a été réalisée en métaphase (limite fin de prophase) à la 2ème mitose. 4) Immédiatement après la division dessinée ici, les cellules filles sont replacées dans un milieu normal (milieu sans BrdU, à thymine normale). Schématiser l'aspect (ou les aspects) prévisibles(s) des chromosomes à la division suivante en métaphase. Vous représentez les brins sous forme de traits ; vous utiliserez la couleur verte pour les brins à BrdU. Les cellules étant placée dans un milieu sans BrdU, les nouveaux brins synthétisés ne comporteront pas de BrdU. Aucune chromatide n'aura ses 2 brins marqué par la BrdU et tous les chromosomes seront normalement colorés. … / 4 pts uploads/Geographie/ esvg-chap1-ds-1-exo-mitose-et-brdu-corr-2-pdf.pdf