La Terre dans l'Univers, la vie et l'évolution du vivant

Programme SVT Première S

par Thierry Lhuillier—Dernière modification 14/04/2012 23:03

Quelques ressources du site ACCES pour le programme de Première S.

Bulletin officiel spécial n°9 du 30 septembre 2010

Thème 1. La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant

Thème 1 - A

Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique

Ce thème s’appuie sur les connaissances acquises en collège et en classe de seconde sur la molécule d’ADN.

Il s’agit de comprendre comment la réplication et la mitose permettent une reproduction cellulaire conforme. Toutefois,la fragilité de la molécule d’ADN - notamment lors de la réplication - est source de mutation, cause de variation génétique.

Les mécanismes de transcription et traduction expliquent l’équipement protéique des cellules.

Connaissances

Ressources ACCES

Reproduction conforme de la cellule et réplication de l’ADN

Les chromosomes sont des structures constantes des cellules eucaryotes qui sont dans des états de condensation variables au cours du cycle cellulaire.

En général la division cellulaire est une reproduction conforme qui conserve toutes les caractéristiques du caryotype (nombre et morphologie des chromosomes).

Objectifs et mots clés. Phases du cycle cellulaire :

interphase (G1, S, G), mitose.

(Collège et seconde. Première approche de la mitose, du

caryotype).

[Limites. Les anomalies du caryotype ne sont pas

abordées ici. Le fonctionnement du fuseau mitotique est

hors programme.]

Pistes. Explication des anomalies chromosomiques ;

caryotypes et définition des espèces.

Chaque chromatide contient une molécule d’ADN.

Au cours de la phase S, l’ADN subit la réplication semiconservative. En absence d’erreur, ce phénomène préserve, par copie conforme, la séquence des nucléotides.

Ainsi, les deux cellules filles provenant par mitose d’une cellule mère possèdent la même information génétique.

Objectifs et mots clés. Il s’agit de donner aux élèves les connaissances de base nécessaires sur la multiplication cellulaire conforme aux échelles cellulaire (mitose) et moléculaire (réplication de l’ADN).

(Collège et seconde. Première approche de l’ADN).

[Limites. L’intervention d’un ensemble d’enzymes et la nécessité d’une source d’énergie sont seulement signalées, sans souci de description exhaustive.]

Pistes. Comprendre la PCR. Calculer la vitesse de réplication chez les eucaryotes.

Variabilité génétique et mutation de l’ADN

Pendant la réplication de l’ADN surviennent des erreurs spontanées et rares, dont la fréquence est augmentée par l’action d’agents mutagènes. L’ADN peut aussi être endommagé en dehors de la réplication.

Le plus souvent l’erreur est réparée par des systèmes enzymatiques. Quand elle ne l’est pas, si les modifications n’empêchent pas la survie de la cellule, il apparaît une mutation, qui sera transmise si la cellule se divise.

Une mutation survient soit dans une cellule somatique (elle est ensuite présente dans le clone issu de cette cellule) soit dans une cellule germinale (elle devient alors héréditaire).

Les mutations sont la source aléatoire de la diversité des allèles, fondement de la biodiversité.

(Collège et seconde. Première approche de la variation génétique.)

[Limites. L’action d’agents mutagènes est étudiée à titre d’exemple, mais leur mécanisme d’action n’a pas à être mémorisé. Aucune exhaustivité n’est attendue dans la présentation de ces agents.]

Convergences. Mathématiques : probabilité.

Pistes. Quantification de la mutation dans une population cellulaire (mathématiques) ; les agents mutagènes dans l’environnement (physique-chimie).

Mutations somatiques et variabilité de l'ADN

L’expression du patrimoine génétique

La séquence des nucléotides d’une molécule d’ADN représente une information. Le code génétique est le système de correspondance mis en jeu lors de la traduction de cette information. À quelques exceptions près, il est commun à tous les êtres vivants.

Les portions codantes de l’ADN comportent l’information nécessaire à la synthèse de chaînes protéiques issues de l’assemblage d’acides aminés.

Chez les eucaryotes, la transcription est la fabrication, dans le noyau, d’une molécule d’ARN pré-messager, complémentaire du brin codant de l’ADN. Après une éventuelle maturation, l’ARN messager est traduit en protéines dans le cytoplasme.

Un même ARN pré-messager peut subir, suivant le contexte, des maturations différentes et donc être à l’origine de plusieurs protéines différentes.

[Limites. Le code génétique n’est pas à mémoriser. Les rôles des ARNt et ARNr ne sont pas au programme. Les mécanismes sont étudiés chez les eucaryotes, mais l’objectif n’est pas de mettre l’accent sur les différences entres les eucaryotes et les procaryotes. L’existence d’une maturation

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