Transcript Exercice 2

BIOLOGIE DE LA CELLULE - TD4
Cycle cellulaire / Mitose / Méiose
Exercice 1 : LA MITOSE
Classer ces figures par ordre
chronologique et associer à chaque
figure la légende correspondante (voir
page suivante)
( )- TELOPHASE (début)
Les fibres de l’anneau se contractent. Elles réalisent un
sphincter qui resserre le diamètre de la cellule au niveau
de l'équateur.
( )- PROPHASE (suite)
Les chromosomes s'épaississent et se raccourcissent. Nous
avons choisi un nombre de chromosomes : 2n=4. Deux
sont d'origine maternelle et deux d'origine paternelle.
Chaque chromosome est constitué de deux chromatides
qui restent liées entre elles au niveau des centromères.
( )- ANAPHASE (suite)
Les deux lots de chromosomes sont presque rassemblés
aux pôles. Un anneau de fibres contractiles
(actine/myosine) apparaît autour de la cellule dans le plan
de l'équateur.
( )- PROMETAPHASE (début)
L’enveloppe nucléaire a complètement disparu. De
nombreux microtubules dynamiques sont polymérisés à
partir des deux pôles.
( )- METAPHASE
Tous les chromosomes sont maintenant placés à
l'équateur du fuseau et constituent la plaque équatoriale.
Les signaux inhibiteurs venant des chromosomes
n'existent plus. L'ensemble du système est vérifié par un
point de contrôle et attend de pouvoir déclencher
l'anaphase.
( )- PROPHASE (début)
Les chromosomes s'individualisent (les couleurs rouge et
vert symbolisent l'origine paternelle ou maternelle des
chromosomes). Le centrosome a été dupliqué en fin
d'interphase.
( )- ANAPHASE (début)
D'un seul coup, toutes les chromatides sœurs se séparent.
Les microtubules attachés aux kinétochores se
dépolymérisent et les chromatides se déplacent vers les
pôles.
( )- PROMETAPHASE (suite)
Par le jeu de la polymérisation et de la dépolymérisation des
microtubules et grâce à des protéines motrices, les
chromosomes capturés par les microtubules kinétochoriens
sont placés à l'équateur du fuseau.
( )- INTERPHASE
Les chromosomes ne sont pas individualisés. Le matériel
génétique est sous la forme de chromatine. Le centrosome
(MTOC, Centre Organisateur de Microtubules) est composé
de deux centrioles perpendiculaires entourés de matériel
péricentriolaire dans les cellules animales.
( )- DEUX CELLULES
Les chromosomes poursuivent leur décondensation.
Remarquons que chaque chromosome fils est constitué d'une
seule chromatide alors qu'au début de la mitose chaque
chromosome de la cellule mère était constitué de deux
chromatides.
( )- PROPHASE (fin)
Les deux asters sont aux deux pôles opposés. Les
microtubules émis par chacun d'eux les maintiennent en
place et constituent le fuseau. L’enveloppe nucléaire
disparaît. Les chromosomes ne sont plus dans un noyau.
( )- TELOPHASE (fin)
La cellule est presque entièrement partagée. L’enveloppe
nucléaire se reconstitue autour de chaque lot de
chromosomes. Les chromosomes se décondensent
progressivement.
Exercice 2 :
La zone de croissance située à l’extrémité d’une racine d’ail a été colorée à l’Hématoxyline puis observée en
microscopie optique.
Sur ces observations :
- retrouvez les différents phases d’une mitose
- classez-les par ordre chronologique
- schématisez les étapes essentielles
Exercice 3 :
A partir d’une culture de cellules qui se divisent toutes en même temps, on dose la quantité d’ADN par
cellule (i.e. contenue dans le noyau d’une seule cellule). Au cours du temps, on obtient les valeurs suivantes.
temps (H)
ADN (UA)
0
6,6
1
6,6
2
3,2
6
3,3
10
3,3
11
4
13
5,1
16
6,5
18
6,6
21
6,6
22
3,2
24
3,3
29
3,2
Observation d’une infime partie de chromosome :
7e heure
13e heure
21e heure
-
Tracez la courbe de variation de la quantité d’ADN par cellule en fonction du temps
Dégagez la durée du cycle cellulaire et décomposez ce cycle en phases essentielles et commentez
En utilisant ces documents et la courbe tracée, expliquez les modifications de la structure des
chromosomes à la 7e, 13e et 21e heure.
Exercice 4 :
De jeunes racines en croissance d’une plante voisine du Lis ont été cultivées sur un milieu contenant de la
thymine radioactive pendant une durée correspondant à une interphase. Certaines de ces racines sont
alors traitées par la colchicine qui bloque les mitoses en métaphase. La radioactivité des chromosomes
des cellules en mitose est révélée par autoradiographie (figure 1).
Après lavage, on transfère des racines non traitées à la colchicine sur un milieu contenant de la thymine
non radioactive. Une autoradiographie révèle la radioactivité des chromosomes au cours de la mitose
suivante (figure 2).
Fig. 1
Fig. 1 : Autoradiographie des chromosomes à la 1e mitose
Fig. 2
Fig. 2 : Autoradiographie des chromosomes à la 2e mitose
1- A quel stade du cycle cellulaire les chromosomes ont-ils fixé la molécule radioactive ?
2- Expliquez ce qui s’est passé entre les photos des figure 1 et 2.
Exercice 5 :
Reconstituez l’ordre des photos
Expliquez à quel stade cellulaire se trouvent
ces cellules.
Exercice 6 :
Chez l’homme, 2n = 46
Combien de chromatides compte-t-on par lot
de chromosomes :
- à la métaphase mitotique ?
- à l’anaphase de la 2e division de méiose ?