Tu débarques dans le chapitre. On reste sur le plus sûr : associer une description à la phase qu'elle décrit. C'est du vocabulaire, et c'est déjà une bonne part des points d'un contrôle.

1Reconnaître les phases de la mitose/ 4 pts
Associe chaque description à la phase correspondante : prophase, métaphase, anaphase ou télophase.
  1. Les chromosomes, formés de deux chromatides, s'alignent sur le plan équatorial de la cellule.
  2. Les chromosomes se condensent et deviennent visibles au microscope ; l'enveloppe nucléaire se fragmente.
  3. Les chromatides sœurs se séparent et migrent vers les pôles opposés de la cellule.
  4. Deux enveloppes nucléaires se reconstituent autour des chromosomes regroupés aux pôles.
Corrigé
a) \(\text{Chromosomes à 2 chromatides alignés sur le plan équatorial}\) \(\text{Métaphase}\)
b) \(\text{Chromosomes condensés ; enveloppe nucléaire en disparition}\) \(\text{Prophase}\)
c) \(\text{Chromatides séparées et en migration vers les pôles}\) \(\text{Anaphase}\)
d) \(\text{Reconstitution de deux enveloppes nucléaires aux pôles}\) \(\text{Télophase}\)

Les phases sont en place. On applique maintenant les définitions telles quelles, sur le cas de référence vu en cours.

1Quantités d'ADN et nombre de chromosomes/ 5 pts
On considère une cellule humaine ($2n = 46$). On note $Q$ la quantité d'ADN de cette cellule en phase G1.
  1. Donne le nombre de chromosomes et le nombre de chromatides en métaphase.
  2. Donne le nombre total de chromosomes visibles dans la cellule en anaphase, juste après la séparation des chromatides.
  3. Donne le nombre de chromosomes dans chaque cellule fille à l'issue de la division.
  4. Quelle est la quantité d'ADN d'une cellule en phase G2 ? Dans chaque cellule fille ?
  5. À quelle phase du cycle cellulaire la quantité d'ADN double-t-elle ?
Corrigé
a) \(46 \text{ chr.} \times 2 \text{ chromatides} =\) \(46 \text{ chromosomes }\,;\; 92 \text{ chromatides}\)
b) \(\text{Chaque chromatide devient un chromosome : } 46 \times 2 =\) \(92 \text{ chromosomes dans la cellule (transitoirement)}\)
c) \(\text{Chaque pôle reçoit } 46 \text{ chromosomes} \Rightarrow\) \(46 \text{ chromosomes à 1 chromatide par cellule fille}\)
d) \(\text{G2 : réplication effectuée} \Rightarrow 2Q \qquad \text{Cellule fille} \Rightarrow Q\) \(Q_{\text{ADN(G2)}} = 2Q \;\;;\quad Q_{\text{ADN(cellule fille)}} = Q\)
e) \(\text{La quantité d'ADN double lors de la}\) \(\text{phase S (synthèse) de l'interphase}\)

Même raisonnement, autre espèce. Rien de nouveau à apprendre : il faut transposer ce que tu viens de faire à des données que tu n'as pas mémorisées.

1Cycle cellulaire de la souris/ 4 pts
La souris possède $2n = 40$ chromosomes. Une cellule de tissu musculaire entre en division.
  1. Combien de chromatides le noyau contient-il en phase G2, juste avant le début de la mitose ?
  2. En métaphase, combien de molécules d'ADN (chromatides) sont présentes au total dans la cellule ?
  3. En anaphase, combien de chromosomes migrent vers chaque pôle ?
  4. Les cellules filles sont-elles diploïdes ? Justifie en donnant leur nombre de chromosomes.
Corrigé
a) \(40 \text{ chr.} \times 2 \text{ chromatides} =\) \(80 \text{ chromatides en G2}\)
b) \(\text{En métaphase, aucune séparation encore : } 40 \times 2 =\) \(80 \text{ molécules d'ADN (chromatides)}\)
c) \(80 \text{ chromatides} \div 2 =\) \(40 \text{ chromosomes vers chaque pôle}\)
d) \(\text{Chaque cellule fille reçoit } 40 = 2n \text{ chromosomes.}\) \(\text{Oui, diploïde : } 2n = 40 \text{ chromosomes.}\)

Format contrôle : les étapes s'enchaînent et une erreur au début se paie à la fin. Écris chaque étape avant de répondre.

1Mitoses successives et transmission d'une erreur génétique/ 4 pts
Un tissu humain se régénère à partir d'une seule cellule souche qui effectue 4 mitoses successives.
  1. Après 4 mitoses successives, combien de cellules obtient-on ?
  2. Ces cellules sont-elles génétiquement identiques à la cellule souche d'origine ? Justifie.
  3. Une erreur de réplication non corrigée apparaît dans une cellule lors de la $2^{\text{e}}$ mitose. Combien de cellules sur le total final portent cette erreur ?
Corrigé
a) \(2^4 =\) \(16 \text{ cellules}\)
b) \(\text{Réplication semi-conservative fidèle + répartition équitable des chromosomes par la mitose.}\) \(\text{Oui, toutes les cellules sont génétiquement identiques à la cellule souche.}\)
c) \(\text{Après la } 2^e \text{ mitose : 1 cellule sur 4. Après la } 3^e \text{ : 2 sur 8. Après la } 4^e \text{ : 4 sur 16.}\) \(4 \text{ cellules sur 16 portent l'erreur.}\)

On passe à l'analyse : on te donne une observation, à toi d'identifier, de déduire, puis de nommer le mécanisme qui garantit la conclusion.

1Analyse d'une préparation microscopique/ 3 pts
On observe une coupe de tissu embryonnaire humain. La cellule A présente 46 chromosomes à 2 chromatides alignés au plan équatorial. La cellule B présente des chromosomes regroupés aux deux pôles avec des enveloppes nucléaires en cours de reconstitution.
  1. Identifie la phase de division de la cellule A et de la cellule B.
  2. Quel sera le nombre de chromosomes dans chaque cellule fille issue de la cellule B ?
  3. Que peut-on affirmer sur l'information génétique des cellules filles par rapport à la cellule mère ? Quel mécanisme le garantit ?
Corrigé
a) \(\text{Cellule A : chr. à 2 chromatides alignés} \Rightarrow \text{Métaphase. Cellule B : chr. aux pôles, enveloppes en reconstitution} \Rightarrow \text{Télophase.}\) \(\text{Cellule A : métaphase. Cellule B : télophase.}\)
b) \(\text{Conservation de } 2n \text{ lors de la mitose.}\) \(46 \text{ chromosomes par cellule fille.}\)
c) \(\text{Réplication (phase S) : copie fidèle de l'ADN. Mitose : répartition équitable des chromatides sœurs.}\) \(\text{Cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère : même séquence d'ADN, même caryotype.}\)