[PDF] la variabilité de lADN est responsable de la diversité des individus

TP : la variabilité de l'ADN est responsable de la diversité des individus CORRECTION Nous avons vu grâce au dernier TP que la transformation de Spiderman pouvait être assimilé (avec beaucoup de réserves !) à une transgénèse, le transfert d'un gène étranger, d'une araignée, lui a transféré un nouveau caractère : celui de fabriquer une nouvelle protéine entrant dans composition de la soie d'araignée, la spidroïne. Nous avons donc pu écrire (complétez) ADN à CODE GENETIQUE à Protéines Séquence de nucléotides Séquence d'acides aminés 4 nucléotides différents (ATCG) 20 acides aminés différents 1 gène : une séquence de nucléotides (ADN) Contient les informations nécessaires à la fabrication d' 1 protéine à un caractère ** lors d'un accident de laboratoire, Bruce Banner va recevoir une dose mortelle de radiations gamma. Cependant, il survit mais il possède une force incroyable et devient tout vert dès qu'il s'énerve. Comment expliquer ces transformations ? Les informations pertinentes Les connaissances Les déductions Document 1 : les rayons gamma : (surlignez les informations en relation avec le sujet) Le rayon gamma est le nom donné au rayonnement électromagnétique produit par un noyau radioactif lors de sa désintégration. Ces rayons gamma sont très pénétrants : il faudrait une épaisseur de plusieurs mètres de béton pour arrêter un rayon gamma. Sachez que les rayons gamma sont très puissants et donc très dangereux pour l'homme. Ils peuvent produire des brûlures, des cancers ainsi que des mutations* génétiques. Ils peuvent induire des altérations de l'ADN en interférant avec le matériel génétique de la cellule et effectuer des changements au sein même de la molécule. - rappel collège : définition mutation : modification de la séquence de nucléotides de l'ADN, donc d'un gène (**à changement de la séquence de la protéine codée à changement du caractère) Le document 1 présente les rayons gammas, je vois que les rayons gammas sont des rayons pénétrants et dangereux qui provoquent des mutations qui peuvent entraîner la modification des caractères Partie 1 : Pourquoi la peau de Bruce Banner devient-elle verte ? Problème : A partir de l'exploitation des documents et de vos connaissances, faites une hypothèse pour expliquer la couleur verte de la peau de Bruce Banner suite à son exposition aux rayons gamma. Document 2a : la couleur de la peau (surlignez les informations importantes et répondez au QCM) La couleur de la peau, des poils, des cheveux est due à un pigment fabriqué dans les cellules de la peau : la mélanine. Sa fabrication est assurée par une enzyme (= une PROTEINE) la tyrosinase qui transforme la tyrosine (une molécule apportée par l'alimentation). L'action des " autres enzymes » produit des mélanines différentes expliquant les différences de nuance de la peau. LesconsignesCequejedoisfaireLesujetPrécisions1ièreétape2ièmeétape

Document 2b : différentes mélanines expliquent les différentes teintes de peau Les humains fabriquent essentiellement 2 types de mélanines, (brune et jaune/rouge) dont la combinaison est responsable des nuances de couleurs existantes dans l'espèce humaine. Les protéines (enzymes) agissant sur le produit de la tyrosinase (produit A) sont codées par des gènes existant sous plusieurs formes allèliques. Les différentes teintes de peau sont dues à l'action des enzymes de la 2ième étape qui sont codées par des allèles (différentes versions d'un même gène) Je vérifie que j'ai compris les documents : cochez les bonnes réponses et corrigez les fausses Q La mélanine est un pigment qui colore la peau. Q La fabrication de mélanine nécessite l'action de plusieurs protéines (si oui lesquelles) : tyrosinase (étape 1) ; " autres enzymes » (étape 2) ! La tyrosine est une protéine (molécule apportée par l'alimentation) Q La tyrosinase est codée par un gène (OUI c'est une protéine) ! Le " produit A » colore la peau (non, c'est le résultat de la 1ière étape, il faut qu'il soit transformé pour obtenir les mélanines) Q Sans tyrosinase, il n'y a pas de pigmentation de la peau (pas de produit A, pas de mélanine) ! Les différentes " teintes » de la peau dépendent de la tyrosinase (pas directement, il faut bien sur le produit A mais les DIFFERENTES teintes dépendent des " autres enzymes » Le document 2 nous présente les origines de la pigmentation de la peau, je vois que la pigmentation de la peau est due à un pigment, la mélanine, qui est produite dans les cellules de la peau, en 2 étapes, contrôlées par des protéines - la tyrosinase qui transforme la tyrosine - d'autres enzymes qui transforment le produit de la 1ière étape. Je sais que les protéines sont codées par des gènes et si les gènes sont différents (allèles), ils vont coder pour des protéines différentes qui auront des actions différentes à caractères différents ; ici, des teintes de peau différentes J'en déduis que les teintes de peau sont gouvernées par des gènes dont les modifications peuvent entraîner une variation des couleurs de mélanines produites Document 3 : une anomalie de la pigmentation : l'albinisme On connaît une anomalie génétique de la pigmentation qui se traduit par une absence de fabrication de la mélanine : l'albinisme. Les individus albinos possèdent un gène MUTE de la tyrosinase, sa séquence en nucléotides est différente de celle du gène normal de la tyrosinase situé sur le chromosome 11. (surlignez les informations pertinentes) Document 4: on étudie les gènes de la tyrosinase et les tyrosinases chez un individu normal et un albinos • comment appelle-t-on ces 2 versions du même gène : des allèles • comparez les séquences (je vois) une mutation de la séquence du gène de la tyrosinase chez une personne albinos : C est remplacé par T • Comparez les séquences des 2 protéines codées : je vois que la tyrosinase d'une personne albinos est différente, la séquence est beaucoup plus courte

• Utilisez vos connaissances, (je sais...) Notez les connaissances nécessaires pour expliquer vos observations : - définition gène ...qu'un gène** est une séquence de nucléotides qui contient les informations nécessaires à la fabrication d'une protéine... - conséquence d'une mutation ...et qu'une mutation*, modification de la séquence de nucléotides du gène, peut entraine r une modification de la séq uence en acides aminés de la protéine codée, donc de sa fonction... - rôle de la tyrosinase (doc2)...et que le rôle de la tyrosinase est de permettre la synthèse de la mélanine en réalisant la 1ière étape de sa production • pour expliquer l'origine de l'albinisme (je déduis) Une mutation du gène de la tyrosinase entraîne l'apparition d'un allèle muté qui code pour une tyrosinase dont la séquence est différente Sachant que la tyrosinase sert à transformer la tyrosine pour produire de la mélanine et que la fonction de cette protéine dépend de sa séquence, Si la séquence de la tyrosinase est différente, elle ne transforme plus la tyrosine, La mélanine n'est plus produite, la peau n'est plus pigmentée = albinisme • conclusion : réponse au problème posé : Faites une hypothèse pour expliquer la couleur verte de la peau de Bruce Banner suite à une exposition aux rayons gamma. Bruce Banner a subi une exposition aux rayons gammas, rayons dangereux qui peuvent provoquer des mutations : des modifications de la séquence de ses gènes. (doc1) On peut faire l'hypothèse que des mutations ont touché les gènes qui contrôlent la production de la mélanine, pigment responsable de la couleur de la peau (doc2) - Le gène de la tyrosinase semble être normal puisqu'il y a une pigmentation (doc3), il code pour une tyrosinase normale. - Peut être est-ce un des gènes des " autres enzymes » qui assurent la production de mélanines différentes (brune ou jaune/rouge chez l'Homme) responsables des teintes différentes de la peau humaine.(doc2b) Une mutation d'un des gènes a pu faire apparaître une nouvelle version de ce gène (allèle) codant pour une protéine à la séquence modifiée dont l'action sera modifiée : elle peut entraîner la production d'une une mélanine " verte » qui colore la peau de Hulk. Les rayonnements nucléaires sont des agents " mutagènes », comme de nombreux agents de notre environnement ils peuvent augmenter la fréquence des mutations qui est normalement un phénomène naturel mais se produit de façon rare et aléatoire. UV, tabac, alcool, amiante, pesticides... sont des agents mutagènes responsables de mutations nombreuses et dangereuses (cancérisation) Mais pourquoi la peau de Bruce Banner ne devient verte que lorsqu'il est en colère ???? Exercice à la maison.