Cahier de textes 1S1 2011-2012.

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Mercredi 07/09/11, Cours.

Prise de contact. Plan de classe.

Distribution :

Fiche de renseignements.

Fiche « Méthodologie et vie scolaire en SVT »

Présentation du cours jusqu’à la rentrée des vacances de Noël.

Date des quatre premiers contrôles.

Pour le : Lundi 12/09/11 :

• Avoir livre et classeur avec la fiche "Méthodologie et vie scolaire en SVT" signée et la fiche de renseignements.
• Répondre aux 10 questions du quiz avec traces écrites dans le classeur.

Lundi 12/09/11, TP.

Vérification du matériel. Cinq élèves n’ont pas tout leur matériel.

Début du cours.

Thème IA : Expression, stabilité, variation du patrimoine génétique.

Chapitre I :

-        Reproduction conforme de la cellule et réplication de l’ADN.

Problématique : Celle-ci sera construite à partir des réponses faites au quiz page 9.

Les réponses ont permis de redéfinir les notions de :

1. Nucléotide
2. Séquence nucléotidique
3. Structure de la molécule d’ADN
4. Sa fonction
5. Gène.
6. Eu et Procaryote.

Problématique :

Quand et comment la cellule va doubler sa quantité d’ADN ?

Sur quoi repose la conformité de cette reproduction ?

I- La reproduction cellulaire : un mécanisme nécessaire et constitutif de la vie.

                        A- Chez les organismes unicellulaires.

                        1- Chez les procaryotes.

Activité1 page 12.

Document 1.

TG = 40 minutes

Pour le mercredi 14/09/11 :

1.     Finir de répondre dans le classeur à la question1.

2.     Apprendre le cours.

Mercredi 14/09/11, Cours.

Interrogation 1 :

Interrogation numéro 1 :

1.     Rappeler la règle de complémentarité

2.     Définition d’un nucléotide

3.     Définition de la séquence nucléotidique d’un brin de la molécule d’ADN.

4.     Rappeler la structure de la molécule d’ADN.

Suite du cours.

                        2- Chez les eucaryotes.

La paramécie : TG = 10,4 heures.

Conclusion.

            B- Chez les organismes pluricellulaires.

Projection vidéo segmentation cellule œuf grenouille.

La cellule œuf se multiplie et donne des milliards de cellules indifférenciées.

Puis différenciation qui donne tous les types cellulaires différenciés de l'organisme pluricellulaire comme :

1. Les cellules souche de la peau : TG 24 heures
2. Les neurones : TG infini.

Conclusion.

            C- Les étapes de la vie cellulaire

Document 3 :

Permet de mettre en place la notion de cycle cellulaire.

Pour le lundi 19/09/11 :

Répondre aux questions 4 et 5 page 12.

Lundi 19/09/11, TP.

Travaux pratiques : Observation des cellules d'un organe en croissance : l'extrémité d'une racine.

Consignes : repérer, observer et dessiner une interphase, une prophase, une métaphase, une anaphase et une télophase.

L'utilisation du microscope est noté sur 10.

Pour le mercredi 20/09/11, finir les dessins.

Mercredi 21/09/11, Cours.

La conservation du caryotype n'est pas évoqué, le film n'est pas projeté. On passe tout de suite à :

                        1- L'interphase.

Activité 2 pages 14-15.

Mise en évidence du doublement de la quantité d'ADN pendant la phase S.

Réalisation du graphique q ADN = f(temps) pendant le cycle cellulaire.

Repérage des étapes du cycle cellulaire.

Pour le lundi 26/09/11 :

Finir l'exploitation du document 3 page 15 et répondre aux questions 3 et 4.

Lundi 26/09/11, TP.

Les dessins de mitose sont rendus.

Leur exploitation est différée.

On continue le cours avec la fin de l'interphase.

Analyse du document 3 page 15.

Caractéristiques des phase G1 et G2.

Division des organites semi-autonome comme les mitochondries.

Les différentes étapes du cycle cellulaire et leurs caractéristiques sont placées sur le graphique.

                        2- Les chromosomes au cours du cycle cellulaire.

Il faudra revenir sur la ploïdie et le caryotype à l'aide du document 3 page 12-13.

Analyse du document 1 page 16.

Dessin interprétatif : Les chromosomes quoique non individualisés sont présents en interphase.

Analyse du document 2 page 17.

Le grossissement de l'électronographie est calculé.

Le RER ou REG est repéré, l'enveloppe nucléaire n'étant qu'un dépendance de ce dernier. Les ribosomes sont repérés. (Diapos).

Les amas de chromatine condensée et non condensée sont repérés, il reste à traiter leur organisation en nucléofilament de diamètre 11 nm.

Pour le mercredi 28/09/11 :

1.     Apprendre le cours

2.     Préparer les question 3, 4 et 5 de la page 16

Mercredi 28/09/11, Cours.

Les différents états des chromosomes sont expliqués avec un modèle analogique et un documents vidéo.

Schéma d'un chromosome en G1 puis en G2.

Schéma d'un chromosome métaphasique.

Notion de spiralisation successives du nucléofilament.

Notion de chromatides sœurs jumelles.

Typologie des chromosomes : acro, télo, médiocentriques.

Il faudra revenir sur la ploïdie et le caryotype à l'aide du document 3 page 12-13.

La notion d'unité d'ADN, "c", n'a pas été étudiée.

Pour le mercredi 03/10/11 :

1.     Rendre diploïde la garniture chromosomique n=3, étudiée.

2.     Rédiger une phrase sensée comprenant les mots : phase S, nucléofilament, doublement, chromatide, chromosome .

Lundi 03/10/11, TP.

Le DST 1 aura lieu le mercredi 12 octobre sur tout ce qui aura été vu jusqu'au mercredi 05/10/11.

Correction des exercices.

La notion d'unité de quantité d'ADN est traitée.

Lors de l'interphase, en phase S, la cellule double le nombre de nucléofilament par chromosome. En G2, jusqu'en anaphase, chaque chromosome possède deux chromatides sœurs jumelles. La cellule possède alors 4c ADN et 2n chromosomes.

II- La réplication de l'ADN au cours de la phase S.

Celle-ci devra conserver la séquence nucléotidique de la molécule d'ADN mère afin d'assurer la reproduction conforme de l'information génétique.

            A- Le mode de réplication.

LA définition de la réplication est donnée.

Les hypothèses en présence.

L'expérience de Meselson et Stahl.

Exploitation des résultats avec réfutation des hypothèse conservative et dispersive et confirmation de l'hypothèse semi-conservative.

Pour le mercredi 05/10/11 : Dans le classeur :

1.     Faire les schémas interprétatifs des résultats obtenus suite à la première et à la seconde réplication.

2.     Répondre à la question 4 page 18.

Mercredi 05/10/11, Cours.

Correction des schémas et des commentaires.

Occasion pour revoir le raisonnement expérimental : Hypothèse, conséquence vérifiable, confrontation des résultats expérimentaux aux prévisions théoriques. Ici elles concordent, donc l'hypothèse est vérifiée.

            B- Le mécanisme moléculaire de la réplication.

Document 3 page 19.

Les notions d'ADN polymérase, d'enzyme, de fourche de réplication d'œil de réplication sont étudiées.

Les schéma d'une fourche de réplication est amorcé.

Pour le lundi 10 octobre, finir le schéma d'une fourche de réplication.

Lundi 10/1011, TP.

Vérification du travail. Il n'est pas fait correctement voire pas fait du tout pour un bon nombre d'élève.

Correction.

La réplication ne se fait pas au niveau du centromère.

III- La transmission de l'information génétique au cours de la mitose.

Les différentes phases de la mitose et leur schéma sont construits à partir d'une vidéo et des diapos de la mitose de la cellule d'oignon.

Les quatre schémas sont faits.

Conclusion  :

La reproduction conforme des cellules est possible grâce à la réplication semi conservative de l'ADN et à la mitose.

Mercredi 12/10/11, Cours.

DST1

Lundi 17/1011, TP.

Chapitre II

L'expression du patrimoine génétique

Introduction

Réflexion sur la notion de patrimoine génétique.

C'est l'ensemble des informations génétiques d'un individu ou de l'espèce dont le support est l'ADN.

Ensemble des gènes donc le génotype : qui ne se voit pas mais ce transmet.

Il existe des caractères (notion définie) héréditaires qui se présentent sous différents aspects ou phénotypes (notion définie). Le phénotype se voit mais ne se transmet pas. Exemple du phénotype des groupe sanguins ABO.

Reste à savoir comment l'information génétique va déterminer les caractères héréditaires.

Le livre fait intervenir les protéines.

I- Une correspondance ADN-protéine.

            A- La structure des protéines.

                        1- Les molécules élémentaires.

Formule des acides aminés avec leurs 20 radicaux différents.

                        2- La structure primaire.

Notion de séquence d'acides aminés.

Comment faire deux protéines différentes avec les mêmes acides aminés.

                        3- La structure tertiaire ou configuration spatiale.

La configuration spatiale de la protéine sera responsable de sa fonction.

Modèle du fil électrique qui se replie sur lui même dans l'espace.

La forme en trois dimension est déterminée par la séquence des acides aminés.

            B- Expérience de transgénèse.

Activité 1 page 36 - 37.

Question 1  : On établit un lien entre ADN et la GFP.

Pour le mercredi 19/10/11 :

Répondre aux questions 2, 3, 4 et 5 avec traces écrites.

Sur feuille pour Camille et Kimberley.

Mercredi 05/10/11, Cours.

Correction des questions 2, 3, 4 et 5.

L'ADN de la méduse transférer à la bactérie la rend apte à synthétiser la GFP. Elle a acquit le caractère fluorescence. L'information génétique s'exprime donc par l'intermédiaire des protéines, ici la GFP.

            C- Comparaison des séquences des gènes avec celles des protéines pour lesquelles ils codent.

Utilisation d'Anagène, comparaison des gènes βA et βS et comparaison de la séquence des AA des β globineA et β globine S.

La modification de la séquence nucléotidique entraîne une modification de la séquence des AA, donc on propose que le gène détienne dans sa séquence nucléotidique l'information génétique nécessaire à la synthèse d'une protéine, à savoir l'ordre d'enchaînement des AA.

Pour le mercredi 09/11/11 :

1.     Préparer les questions 1, 2 et 3 page 38.

2.     Interrogation écrite prévue.

Vacances de Toussaint

Mercredi 09/11/11, Cours.

DST2 pour le mercredi 23 novembre.

I2 de 20 minutes.

II- L'expression de l'information génétique : la synthèse des protéines.

            A- Cette synthèse ne s'effectue pas au contact de l'ADN chez les eucaryotes.

Exploitation des résultats d'une autoradiographie. Nécessité d'en expliquer le principe.

La synthèse des protéines est cytoplasmique, au niveau du R.E.R., alors que l'ADN est, chez les eucaryotes strictement nucléaire. D'où la nécessité d'un intermédiaire.

Lundi14/11/11, TP

            B- A la recherche de l'intermédiaire.

                        1- Résultats expérimentaux sur l'injection d'ARN messager.

                        2- Les propriétés des ARN.

                                   a- Classification.

                                   b- Structure.

Exploitation du document 1 page 40.

L’ARN messager est monocaténaire. Le ribose remplace le désoxyribose. La thymine est remplacée par l'uracile qui reste complémentaire de l'adénine.

ARN et ADN sont des molécules séquencées.

                                   c- Lieu de synthèse.

Document 4 page 39.

Réinvestissement de la technique d’autoradiographie.

Notion de précurseur, ici l’uracile radioactive.

L’ARN est donc synthétisé dans le noyau, au contact de l’ADN, puis migre dans le cytoplasme par les pores nucléaires.

                        3- La biosynthèse de l’ARN ou TRANSCRIPTION.

Document 2 page 41.

On note que la séquence de nucléotides de l’ARN est complémentaire de la séquence de nucléotides du Brin Transcrit du gène.

Par contre sa séquence est identique, à l’uracile près, à celle du Brin Non Transcrit.

Schéma légendé de la transcription avec l’ARN polymérase.

Pour le mercredi 16/11/11, répondre aux questions de l’activité 2 du 3° du polycopié.

Mercredi 16/11/11, Cours.

Étude et schéma d'un gène en cours de transcription par plusieurs ARN polymérase.

            C- La TRADUCTION de l'information génétique.

                        1- Localisation.

Dans le cytoplasme au niveau du REG. Mais où exactement ?

Structure d'un ribosome.

                        2- Les acteurs nécessaires.

In vitro, mise en évidence de la nécessité des ribosomes.

                        3- La nécessité théorique d'un code.

Réflexion sur la nécessité de former 20 mots, les 20 acides aminés, avec 4 lettres, les ribonucléotides.

Il s'agit donc d'un système de correspondance permettant le passage de l'ordre nucléique à l'ordre protéique.

Pour le lundi 21/11/11, réfléchir à la façon dont 4 ribonucléotides peuvent coder 20 acides aminés différents.

Lundi 141/11/11, TP

                        4- La réalité du code génétique.

                                   a- Expérience de synthèse in vitro

Avec polyU et polyUA.

Déchiffrement du code génétique, ici ARN. Il suffit de remplacer U par T pour avoir le code ADN du brin codant ou non transcrit.

                                   b- Généralisation.

Le code génétique est universel. Ceci est un argument en faveur de la parenté entre tous les êtres vivants.

                        5- Les trois étapes de la traduction.

A lieu dans le cytoplasme.

                                   a- Initiation.

Assemblage du ribosome sur les deux premiers codons de l'ARNm. AUG étant toujours le codon initiateur.

Pour le lundi 28/11/11 donner la séquence des acides aminés du polypeptides synthétisé dans le polycopié.

Mercredi 23/11/11, Cours.

DST2

Lundi 28/11/11, TP

                                   b- Élongation.

                                   c- Terminaison.

Le devenir de la protéine :

- Usage interne dans le cytoplasme de la cellule.

- Usage externe, la cellule exporte la protéine par exocytose soit dans le milieu intérieur (hormone) soit dans le milieu extérieur (enzyme digestive).

            D- La maturation des ARN chez les eucaryotes.

Excision et épissage alternatif permet d'obtenir à partir d'un ARN pré-messager de nombreux ARN messagers matures et par là de nombreuses protéines pour un seul et même gène.

Pour le mercredi 30/11/11 : Apprendre le cours et rédiger la conclusion du chapitre II.

Chapitre III

Des gènes à la réalisation des phénotypes.

Problématique :

1. Comment définir avec précision un phénotype ?
2. Comment expliquer le rôle des protéines et la complexité de certains phénotypes ?

Introduction :

Réflexion sur la façon dont on peut regrouper les deux tigres et le lézard.

Pour le mercredi 30/11/11 : Rédiger la conclusion du chapitre II.

Mercredi 05/12/11, Cours.

Correction de la conclusion.

Suite cours.

Utilisation de certains caractères dont on décrit l'aspect à savoir le phénotype.

Notion de phénotype au sens large et de phénotype au sens strict.

Les phénotypes d'un individu permet de le définir au sein de son espèce mais aussi de le distinguer des autres individus au sein de son espèce.

Notion de phénotypes au sens large et de phénotype au sens strict.

I- Les différentes échelles des phénotypes.

            A- Exemple du phénotype drépanocytaire.

Pour le lundi 05/11/11 : chercher et donner un exemple de phénotypes alternatifs.

Mercredi 05/12/11, Cours.

Correction de la question posée. Notion de phénotype alternatif.

I- Les différentes échelles des phénotypes.

            A- Exemple du phénotype drépanocytaire.

Exploitation du document 1 page 62.

Échelle de l'organisme

Échelle de l'organe

Échelle de la cellule

Observation et comparaison de deux frottis sanguins d'individu  de phénotype sain et drépanocytaire. Il faut retrouver l'individu drépanocytaire.

Utilisation du microscope avec la caméra numérique pours capturer deux images au grossissement x600 et les coller dans un document Word. Les images seront légendées et relevées.

Le DST2 est rendu avec la correction de la ROC.

Pour le 06/12/11 :

Construction d'un tableau à double entrée résumant les échelles macroscopiques (de l'individu et de l'organe) et microscopique (cellulaire) du phénotype drépanocytaire.