Problème : ce que l’on hérite de nos parents, est-ce la seule chose qui nous caractérise ? En biologie, dans ce chapitre, on va s’intéresser à ce que l’on peut observer...Pas au côté psychologique de la personne.
Les Hasbourg
1) A quelle particularité du visage le prognathisme correspond-il ?
2) Cite les parents de Philippe II
3) Cite les enfants de Philippe le Beau et Jeanne la Folle
4) Combien de générations sont représentées sur cet arbre ?
5) Explique pourquoi le prognathisme est un caractère héréditaire.
Les Bach
1) Explique pourquoi un don musical pourrait être qualifié de caractère héréditaire.
2) Propose une autre explication au grand nombre de musiciens dans cette famille.
Les premiers êtres humains modernes ? Ils viennent du Botswana. Il y a 200 000 ans, ils vivaient dans une grande région au sud du fleuve Zambèze qui recouvre une bonne partie du Botswana moderne. Ils y sont restés 70 000 ans, mais le climat a commencé à transformer cette région alors humide et fertile en désert - le Kalahari d’aujourd’hui – contraignant nos ancêtres donc à se déplacer. Une migration, dont nous sommes tous, tout autour du monde, les enfants. Aujourd’hui désertique, cette région était à l’époque humide, verdoyante et luxuriante. Des analyses géologiques combinées à des modèles climatiques ont montré qu’elle abritait un immense lac, deux fois grand que le lac Victoria, appelé Makgadikgadi, disparu depuis. Le climat a ensuite commencé à changer, à la faveur d’une « modification de l’orbite terrestre », détaille Axel Timmermann, océanographe, co-auteur de l’étude. Le lac s’est disloqué, la région s’est peu à peu asséchée, et les populations ont commencé à migrer via des « corridors verts », en direction du nord-est, puis du sud-ouest. Ces premiers départs ont ouvert la voie à la future migration des hommes modernes hors d’Afrique. Mais certains sont restés, s’adaptant à la sécheresse. Leurs descendants y vivent toujours, et sont restés chasseurs-cueilleurs : les Khoïsans, avec leur langue à clic.
Activités : observations à différentes échelles de la diversité des individus
1) Livre page 182 et 183 (projection) : origine de la couleur des fleurs ? (doc. 1), origine des groupes sanguins (doc. 3 + 5 p. 189) ? unité et diversité des visages humains (doc. 3) ?
2) Des caractères se transmettent entre les générations : doc. 4 et 5.
3) De quoi dépend cette silhouette d’arbre ? : doc. 6 p. 183.
4) Des exemples chez les êtres humains ….
Caractères héréditaires communs à tous
Caractères héréditaires "variables"
Caractères liés à l’environnement
Bilan 1
Il existe deux types de caractères :
Les caractères héréditaires, transmis des parents aux enfants (ex. couleurs des yeux, présence d’une paire d’oreilles....)
Les caractères liés à l’environnement et au mode de vie, et donc non héréditaires (ex. la musculation, le bronzage, la coupe de cheveux…)
Le phénotype est l’ensemble des caractères (héréditaires et liés à l’environnement) d’un être vivant, visibles à différentes échelles
bilan 1
Entraînement : exercice 5 p. 198 (216 livre maison)_lapins_ et 10 p. 219 (livre maison) en auto correction. Au cours suivant : 11 p. 219 (livre maison)_tortues marines_
Les caractères héréditaires sont transmis par les noyaux.
(doc. 1 p. 202)
Le noyau d’une cellule renferme donc une information, qui permet (contrôle) la réalisation des caractères héréditaires de l’individu.
Pour aller plus loin (extrait du courrier de l’UNESCO de septembre 1999)
Mise au point x10 puis x40. Attention ne JAMAIS retoucher à la grosse vis de mise au point après le réglage au x10 (même pour le changement d’objectifs). Affiner si besoin avec la PETITE vis de mise au point pour le x40.
Interprétation : dans une cellule en cours de division, des chromosomes sont visibles. Ce sont des molécules d’ADN très compactées. Quand la cellule ne se divise pas, l’ADN est décompacté et on ne distingue plus ces chromosomes.
Pour aller plus loin : livre p. 186-187 (LM p. 204-205) : étude de caryotypes.
1) Combien de chromosomes chez une drosophile ? Combien chez Haementhus multifloru ?
2) Doc. 3 Repère ce qui est spécifique des individus féminins, et ce qui est commun à l’homme et à la femme.
3) A l’aide du document 4, repère l’origine du syndrome de Down.
Bilan 3
Le noyau d’une cellule contient des molécules d’ADN, qui se compactent en structures appelées « chromosomes » quand la cellule se divise.
Les humains possèdent 23 paires de chromosomes dont une paire de chromosomes sexuels (XX femme, XY homme).
Ce sont donc les molécules d’ADN, seuls composants du noyau, qui contrôlent la réalisation des caractères héréditaires.
Exemple d’un caryotype (photo des chromosomes classés par paires) :
Raisonner : doc. 2 p. 191 "Évolution de la quantité d’ADN dans une cellule au cours du temps".
Problème : comment expliquer cette évolution de la quantité d’ADN au cours de la vie d’une cellule ?
Hypothèse ? Aide : le graphique. Utilisation d’un modèle pour : on part d’une cellule à 2 paires de chromosomes et on doit obtenir 2 cellules filles avec aussi 2 paires de chromosomes.
Lors d’une division cellulaire, chaque brin d’ADN de la cellule initiale, se duplique (se double). Chaque copie se répartit ensuite dans l’une et l’autre des deux cellules filles. Ainsi, l’information contenue dans le noyau de la cellule de départ, se retrouve à l’identique dans les deux cellules filles.
Révisions 4e : la reproduction et les hormones -> exercices 1,2,3 et 5 p. 354 et 355 (éd. 2017) / 1,2,3 et 5 p. 322 et 323 (éd. 2016)
E) Comment sont transmis les chromosomes entre les générations ?
Activité 1
Problème : comment obtenir une cellule-œuf à 23 paires de chromosomes ?
Spermatozoïde + ovule → cellule œuf à 23 paires de chromosomes → individu avec 23 paires de chromosomes dans toutes ses cellules
Hypothèse ?
Démarche de résolution de problème. S’informer : livre p. 192 (livre maison p. 210)
Bilan 5
La méiose est le mécanisme de formation des gamètes, aboutissant à seulement 23 chromosomes par gamète (et non 23 paires).
Les chromosomes des paires sont ainsi répartis au hasard dans les gamètes.
La fécondation, réunit au hasard les gamètes mâle et femelle, formant une cellule œuf unique à 23 paires de chromosomes.
C’est ainsi, grâce à la reproduction sexuée, que se développe des individus vraiment uniques.
Exemple : on hérite de nos parents des caractères héréditaires, mais à notre naissance nous possédons aussi des caractères nouveaux qui nous sont propres.
Gène : partie d’un chromosome qui va être responsable de l’expression d’un caractère héréditaire, et qui peut varier d’un individu à l’autre.
Les variants pour un gène s’appellent des allèles.
Génotype : ensemble des gènes d’un individu. Mutation : petite modification d’une molécule d’ADN.
Illustrations (source le courrier de l’UNESCO sept. 1999)
Complément d’informations : notre empreinte ADN ou empreinte génétique.
Les groupes sanguins. Rappel : les allèles sont les variations d’un gène pour un même caractère. En effet un caractère héréditaire peut varier d’un individu à un autre : exemple des groupes sanguins A, B, AB, O négatifs ou positifs.
Qu’est-ce que les groupes sanguins ? Voir le document de présentation page 189 (LM p. 207) ou le doc. ci-dessous :
Exercice 1 : (lancer le fichier de l’exercice→ projection). Proposition de combinaison de la paire d’allèles du gène « groupe sanguin » pour chacun des enfants.
Exercice 2 : retrouver la paire d’allèles du gène « groupe sanguin » pour chacune de ces personnes.
Bilan 6
Dans une paire de chromosomes, l’un des chromosomes vient du père biologique, l’autre de la mère biologique. Il y aura toujours les mêmes gènes dans une même paire, mais les allèles hérités des deux parents, pourront être identiques ou différents.
Le programme (ou information) génétique, est porté par l’ensemble des gènes d’un individu, et il contrôle la réalisation de l’ensemble de ses caractères héréditaires.
Application :
une maladie génétique « syndrome de Wiskott Aldrich »
Le syndrome de Wiskott-Aldrich est une maladie génétique touchant des globules blancs sanguins (la personne est sujette aux infections bactériennes et virales) et qui s’accompagne d’une baisse du taux de plaquettes sanguines (cellules impliquées dans la coagulation) ainsi que d’un eczéma qui peut être plus ou moins sévère selon les patients et selon le temps. Il s’agit d’une pathologie génétique qui se transmet par l’X, c’est-à-dire qu’il se transmet de mère en fils. Ils ont besoin quotidiennement d’antibiotiques, souvent associés à d’autres traitements. Le seul traitement curateur à ce jour est la greffe de moelle osseuse avec un donneur intrafamilial, ou un donneur de fichier (listes des donneurs connus) ou un cordon (ombilical). La thérapie génique est une possibilité pour les patients sans donneur suffisamment compatible. Source : http://www.associationiris.org/infos-medicales-et-traitements/fiches-maladies/deficit-predominant-en-lymphocytes-t/wiscott-aldrich
Questions :
Précise pour chaque individu leur phénotype : [M] pour les personnes atteintes, et [S] pour les personnes n’exprimant la pathologie.
Complète cet arbre généalogique : W+ pour l’allèle normal, w- pour l’allèle défectueux
Résume le principe de la thérapie génique somatique présentée dans la vidéo, à l’aide d’un schéma.
Historique : Il y a toujours eu dans l’Histoire, des peuples qui ont cherché à dominer d’autres peuples. Il y a toujours eu aussi cette notion « d’esclave » où l’humain devenait marchandise (Rome antique, Moyen-âge). La seule couleur de peau des populations africaines a servi d’argument pour l’esclavage de ceux-ci par les occidentaux entre le XVIe et le XIXe siècle ; de même, au XXe siècle, cette notion de « race » a été utilisée pour justifier notamment la perpétration de la Shoah par les nazis, l’apartheid en Afrique du Sud et la ségrégation aux États-Unis. La notion de « race » n’est plus employée aujourd’hui dans la description du monde vivant pour désigner les espèces et sous-espèces du monde animal en général (à l’exception des animaux domestiques). (source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Race_humaine )
Quelques arguments :
→ L’idée de différences au niveau de l’intelligence n’est pas fondée, car l’intelligence n’est pas un caractère héréditaire.
→ Classer selon la couleur de peau n’est pas fondé, car une même couleur peut se rencontrer chez des personnes bien éloignées géographiquement.
→ On a tous les mêmes gènes, et la grande majorité de leurs variants (allèles) existent au sein de toutes les populations.
Illustration du XIXe siècle, dans un contexte de racisme « ordinaire » (« la race blanche domine les autres car c’est la plus parfaite », discours raciste de l’époque). Source : « Le tour de France par deux enfants » 1887
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