À la fin, vous saurez
- Expliquer le modèle semi-conservatif.
- Relier sens de synthèse et complémentarité.
- Distinguer quantité d’ADN et nombre de chromosomes.
Avant de commencer
Structure de l’ADN, complémentarité des bases et notion de chromosome.
Comprendre
Conserver un brin ancien
Avant une division, la réplication copie l’ADN. Dans le modèle semi-conservatif, les deux brins d’une molécule parentale se séparent et chacun sert de matrice à un nouveau brin complémentaire. Chaque double hélice fille contient donc un brin ancien et un brin nouvellement synthétisé. Cela ne signifie pas que la moitié de chaque brin est ancienne.
Synthétiser dans un sens imposé
Les ADN polymérases allongent un brin dans le sens 5′→3′ en lisant une matrice 3′→5′ et nécessitent une amorce. Comme les deux matrices sont antiparallèles, la synthèse est continue sur un brin à une fourche donnée et discontinue sur l’autre, avec des fragments ensuite réunis. Dans l’ADN, A s’apparie avec T, et C avec G ; U appartient à l’ARN.
Compter sans confondre
Après la réplication et avant la séparation des chromatides sœurs, la quantité d’ADN a doublé mais le nombre de chromosomes, comptés par leurs centromères non séparés, n’a pas doublé. Chaque chromosome possède deux chromatides. La réplication copie l’ADN ; la transcription produit un ARN ; la traduction produit un polypeptide.
Exemple guidé
Une cellule diploïde possède 2n=4 chromosomes à une chromatide et une quantité d’ADN notée 2C avant la phase S. Décrire son état après S, avant toute division.
- Chaque molécule d’ADN est répliquée ; la quantité passe de 2C à 4C.
- Le nombre de chromosomes reste 4 puisque les centromères des chromatides sœurs ne sont pas séparés.
- Chaque chromosome possède maintenant deux chromatides : la cellule compte 8 chromatides.
- La cellule demeure diploïde. Une hausse de quantité d’ADN ne signifie pas un doublement du nombre de lots chromosomiques.
À vous de jouer
Exercice 1
Le brin matrice est 3′-ATGC-5′. Écrire le nouveau brin d’ADN.
Un indice
Appliquer A/T et C/G en indiquant les extrémités.
Voir la correction
Le nouveau brin est 5′-TACG-3′. On utilise T, pas U.
Exercice 2
Une molécule initiale comporte deux brins anciens. Après deux réplications complètes dans un milieu fournissant seulement des nucléotides nouveaux, combien des quatre molécules finales gardent un brin initial ?
Un indice
Suivre chaque brin initial, qui n’est pas dupliqué en tant que matière ancienne.
Voir la correction
Deux molécules gardent chacune un des brins initiaux ; les deux autres ont deux brins nouveaux. Chaque molécule conserve un brin de sa propre matrice au cycle considéré.
Exercice 3
Une cellule possède 6 chromosomes avant S. Sans séparation des centromères, combien de chromosomes et de chromatides après S ?
Un indice
Le nombre de chromosomes reste le même et le nombre de chromatides double.
Voir la correction
Après S, elle possède 6 chromosomes à deux chromatides, soit 12 chromatides.
Les erreurs à éviter
- Ne pas confondre réplication et transcription.
- Un chromosome dupliqué ne compte pas automatiquement pour deux chromosomes.
- Semi-conservatif concerne les deux brins de chaque double hélice.
Vérifiez votre compréhension
Référence scientifique
Fiche originale Dars +. Les références servent à vérifier les notions ; aucun cours ni exercice tiers n’est reproduit. Cette collection couvre des notions choisies et ne constitue pas un programme officiel exhaustif. Adéquation au programme de votre classe à confirmer avec votre enseignant.
OpenStax — SVT ↗Référence en anglais. Rédaction et exercices originaux en français et arabe.