Chez les organismes pluricellulaires, lors de la fécondation, soit lors de la rencontre entre un spermatozoïde et un ovule, une unique cellule-œuf (ou zygote) est produite : c’est l’embryon qui, après de nombreuses divisions cellulaires (ou mitoses), deviendra le fœtus et le futur nouveau-né. Pourtant, nous avons vu qu’un organisme pluricellulaire était composé de nombreux types cellulaires di�érents assurant des fonctions di�érentes.

DM1 : Variation de l’expression génétique et spécialisation cellulaire.Date de restitution : 12/11/2021 Classe 209

Problématique : Comment expliquer la spécialisation cellulaire à partir d’une unique cellule-œuf ?

Le caryotype est la représentation de l’arrangement de l’ensemble des chromosomes(unité d’ADN enroulée) d’une cellule, disposés par paire et par ordre décroissant de taille.La dernière paire correspond à la paire des chromosomes sexuels (XX ou XY). Chezl’Homme, il y a 23 paires soit 46 chromosomes.

Document 1 : Photographies en microscopie optique de deux types cellulaires et du caryotype humain.

Consigne : A partir des documents, réaliser un petit texte argumenté répondant à la problématique. Votre production comprendra vos observations et vos déductions des documents. Ce petit texte comprendra une introduction et une conclusion.

Cellule-oeuf d’un embryon humain au microscope optique

Mélanocytes, cellules épidermiques(Cellules spécialisées de la peau)

Caryotype que l’on peut obtenir avec unecellule-oeuf, un mélanocyte ou une autre

celluleLes chrormosomes portent l’information génétique nécessaire à la réalisation d’un caractère. Les expériences de clonage montrent que l’information génétique est identique dans toutes les cellules de l’organisme.

Document 2 : Lien entre expression génétique et spécialisation cellulaire.

Document 3 : Origine des di�érences d’expression génétique.Le sang est un tissu particulier : il est fait de di�érents types cellulaires mais qui restent libres et circulent dans le plasma, partie liquide du sang. Les hématies (ou globules rouges) sont responsables du transport du dioxygène dans le sang ; les lymphocytes interviennent dans l’immunité et les plaquettes dans la cicatrisation.

Le sang contient diverses cellules spécialisées qui se forment toutes dans la moelle osseuse par divisions de cellules souches. Les cellules souches dela moelle reçoivent des signaux chimiques qui stimulent leur multiplicationet leur di�érenciation (spécialisation). Ces signaux agissent au niveau de l’ADN : en fonction des signaux reçus,les cellules exprimeront préférenciellement tel ou tel gène.