Génétique
Aperçu des sections
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Faculté : Science de la Nature et de la Vie / Science de la Terre et de l’Univers (SNV/STU)
Département : Ecologie et Environnement
Le niveau d’apprenants ciblés : les étudiants de la deuxième année socle commun
Intitulé de module : la génétique
Le type d’enseignement : travaux dirigés
Crédit : 6
Coefficient : 3
Durée semestrielle : 12- 14 semaines
Volume horaire hebdomadaire : 1,5 heure
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Enseignante : Mme BOUBLENZA Nesrine
Grade : maître assistant B
Contact: via l’email personnel: nesboublenza@outlook.fr
Via l’email institutionnel : nesrine.boublenza@univ-tlemcen.dz
Tel : 0552 01 39 67
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la division cellulaire et la gamétogenèse
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la différence entre cellule diploïde et haploïde, entre gène et allèle
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la notion de dominance et récessivité
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parmi les proposition suivante, cocher la ou les bonnes réponses
le renouvellement des cellules somatiques implique :
la division des cellules souches par mitose pour donner des cellules filles
la division des cellules diploïdes pour donner des cellules haploïdes
la division des cellules mères pour donner des cellules filles par méiose
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la méiose est une division cellulaire qui permet
la production des cellules haploïde à n chromosomes
le passage d'une cellule diploïde à une cellules haploïde
la production des gamètes mâles et femelles
le renouvellement des cellules perdues par apoptose
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lors de la transmission d'un caractère récessif à la descendance, il faut que :
les deux parents soient homozygote pour l'allèle récessif
les deux parents soient hétérozygotes pour l'allèle récessif
un seul parent porte l'allèle récessif
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Les objectifs du premier chapitre
connaître la différence dans la composition d'un acide désoxyribonucléique et un acide ribonucléique
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connaître la structure des nucléotides, et les liaisons phosphodiesters mis en jeu lors de la polymérisation des acides nucléiques
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connaître la notion de la complémentarité entre les bases des acides nucléiques (la loi de Chargaff)
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1- Orientez les deux brins d'ADN, encadrez les liaisons phosphodiesters et encerclez les liaisons hydrogènes.
2- Identifiez les molécules 1, 2,3 et 4
3- Donnez la composition de cette molécule si elle contient 5% du nucléotide 1
4- Donnez le nombre de liaisons phosphodiesters dans cette molécule si elle est longue de 100 nts
5- Donnez dans ce cas aussi le nombre de liaisons hydrogène
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La réplication de l'ADN correspond au processus durant lequel une molécule d'ADN parentale sert de matrice pour la synthèse de deux autres molécules néoformées et identiques aux brins parentaux ,
ce mécanisme explique comment l'information génétique est conservée dans toutes les cellules de l'organismes
a) Les caractéristiques générales de la réplication :
La réplication est gouvernée par un ensemble de loi fondamentale dont on cite :
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Semi-conservative
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Commence à partir d'une séquence appelée l'origine de réplication
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Se fait dans un seul sens 5'-3'
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Bidirectionnelle, la synthèse se fait dans les deux brins
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L'élongation des nucléotides lors de la synthèse des deux molécules d'ADN se fait par une enzyme l'ADN polymérase »e à partir d'une petite séquence appelé une amorce
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La synthèse de l'ADN sur le brin qui porte le même sens que le sens de déplacement de la fourche es »t avancé dans ce cas le brin issu est appelé Brin continu, dans l'autre brin la synthèse s'effectue dans le sens inverse du déplacement de la fourche de réplication le brin néoformé est segmenté en fragments » appelés les fragments d'OKAZAKI
b) Le mécanisme de la réplication :
Dans les cellules eucaryotes, la réplication de l'ADN s'effectue pendant la phase S de l'interphase, en raison de la grande longueur de l'ADN des cellules eucaryotes la réplication débute dans plusieurs origines de réplication simultanément pour donner des réplicons , à partir de chaque réplicon elle progresse de façon bidirectionnelle, jus »qu'à les que les deux réplicons entrent en contact et l'ensemble de l'ADN est dupliqué
Figure 03 : origine de la réplication chez les eucaryotes
c) élément nécessaire à la réplication
Les ADN polymérases nécessitent des conditions pour leur activité :
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Les 4 désoxyribonucléosides 5'-triphosphate (dATP, dTTP, dCTP et dGTP). Ces
désoxynucléosides triphosphates apporteront également l'énergie nécessaire à la réaction
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Des ions magnésium (Mg+2) qui stabilisent l'ADN et les protéines
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Une matrice d'ADN qui correspond à un brin parental et qui sert de modèle
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Une amorce d'ARN ou d'ARN/ADN mixte ayant une extrémité 3'-OH libre
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Des enzymes spécifiques (hélicase, primase, topoisomérase, ligase) et des protéines SSB (Single Stranded Binding protein) qui maintiennent la forme dénaturée de l'ADN
Figure 04 : le mécanisme de la réplication et enzymes impliquées
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1. Les objectifs du deuxième chapitre
- connaitre la notion de la ségrégation dépendantes et indépendantes des gènes
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la métrise de calcul des proportions phénotypique et génotypique dans le cas de la transmission d'un seul caractère (monohybridisme) et la transmission de deux caractères (dihybridisme)
2. Les chromosomes et division cellulaire chez les eucaryotes
Selon le moment du cycle de vie d'une cellule, l'ADN peut se présenté en différent degré de condensation, tantôt décondensé l'ADN forme la chromatine diffus tantôt condensé, il forme un chromosome visible au microscope.
Chez les eucaryotes à reproduction sexué, la fusion des deux gamètes mâles et femelle permettent la formation d'un zygote avec un patrimoine génétique portant deux lots de chromosomes, un lot paternel et un maternel, c'est ce mécanisme qui est le responsable de la diploïdie du matériel génétique, chaque chromosome est apparié avec son homologue au moment de la division cellulaire ce qui facilite leur séparation,
La division cellulaire est un mécanisme essentiel au renouvellement des cellules (cellules somatiques ) et à la formation des gamètes (cellules germinales ) lors de la reproduction, avant chaque cycle de division l'ADN doit tout d'abord dupliquer son matériel génétique, ensuite la chromatine est condensée en chromosomes,
Il existe deux type de division, une est appelée la mitose dont une cellule mère diploïde se divise pour donner deux cellule filles identiques et portant la même quantité d'ADN que leur cellule mère c'est à dire la forme diploïde est conservé durant la mitose, la méiose est une autre forme de division cellulaire, dont une cellule mère donne quatre cellule haploïde ces cellule se différencient pour donner des gamètes
Figure 05 : la mitose et la méiose
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Le monohybridisme est l'étude d'un seul caractère gouverné par un seul gène, chaque gène peut s'exprimer en deux formes appelées les allèles.
La transmission de ce caractère peut être étudié par un croisement entre deux lignées appelé la ligné parentale (P1), ce croisement conduit à la formation d'une première génération, elle est désigné par F1, un deuxième croisement est effectué entre les individus » de la F1par autofécondation, il donne une deuxième génération désignée par F2.
Ces croisement permettent de déterminer l'allèle qui est responsable du phénotype c'est à dire l'allèle dominant, et l'autre qui est masqué est appelé l'allèle récessif
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Un croisement qui implique l'analyse de deux caractères gouvernés par deux gènes portés par deux chromosomes différents est appelé le dihybridisme,
Dans ce cas le croisement entre deux ligné parentale homozygotes pour les deux gènes donne une génération F1 identique à l'un des deux parent portant les allèles dominants , le croisement entre les individus de la F1 par autofécondation donne quatre classes phénotypiques , deux classes parentales identique à la ligné parentale et deux classes recombinées possédant de nouveaux phénotypes , les quatre classes sont en proportions égales
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On étudie chez le Lupin la transmission de deux couples d'allèles :
-un couple d'allèle commandant la couleur des fleurs,
-un couple d'allèle commandant la déhiscence (ouverture) ou l'indéhiscence (non ouverture) des gousses renfermant les graines.
Deux croisements sont réalisés :
1er croisement : on croise des plantes pures à fleurs jaunes et à gousses déhiscentes avec des plantes pures à fleurs blanches et à gousses indéhiscentes. Les graines obtenues donnent toutes des plantes à fleurs jaunes et gousses déhiscentes (F1).
2ème croisement : on croise des plantes issues des graines de la génération F1 avec des plantes à fleurs blanches et gousses indéhiscentes. On obtient :
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135 plantes à fleurs jaunes et gousses déhiscentes
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138 plantes à fleurs blanches et gousses déhiscentes
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140 plantes à fleurs jaunes et gousses indéhiscentes
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133 plantes à fleurs blanches et gousses indéhiscentes
1. Est-ce qu'il s'agit du monohybridisme ou du dihybridisme ? Quels sont le (s) caractère(s) étudié(s) ?
2. La génération F1 est-elle de lignée pure ?
3. Quel est (sont) l'allèle ou les allèles dominant(s) ?
4. Comment a-t-on obtenu la génération F2 (réalisez le croisement) ?
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Ce test vise à tester les compétences acqéuises par les étudiants durant l'enseignement de ces travaux dirigés , de ce fait un ensembles d'exercices ont été proposés pour évaluer et déterminer des éventuelles lacunes menant l'étudiant à l'échec
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- S.M, De Procé (2015), des fragments d’ADN synthétisés par l’ADN polymérase alphamodifient notre génome, 31(10) MRC human genetics unit, IGMM, université d’Edinburgh, Western general hospital, Crewe road, EH4 2XU Edinburgh, Royaume-Uni.
- La génétique Les grands principes 3ème Edition, Daniel L.Hartl Elis »abeth W. Jones , cours et exercices corrigés
- La génétique, PEARSON 8ème Edition. Wiliam Klug. Michael Cummings, Charlotte Spencer
- La génétique en 1001 Q2CM, Jean R.GONTIER
