TP 1.1 : la mitose
TP 1.1 : la mitose
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à partir de racines d'ail
Pourquoi la racine d'ail ?
La racine est un organe qui grandit au cours du temps pour puiser de l'eau et des minéraux dans le sol. Afin de pouvoir effectuer cette croissance, les cellules constitutives de la racine se multiplient par division cellulaire : c'est la mitose*.
cycle de vie de l'ail
cycle de vie de l'ail
*La mitose est une division cellulaire permettant de former deux nouvelles cellules "filles" identiques à partir d'une cellule "mère". Cette division se déroule au niveau des cellules somatiques (toutes les cellules de l'organisme exceptées les cellules reproductrices) pour augmenter le nombre de cellules (chez un organisme pluricellulaire).
Schémas des chromosomes en prophase (en haut) et télophase (en bas) dans une des 2 cellules filles.
Découverte de la mitose
En 1879, Walther Flemming (1843-1905) décrit pour la première fois une mitose. La mitose a déjà été observée 40 ans auparavant par Carl Nageli mais interprété comme une anomalie. La mitose est un phénomène continu (entre 1 et 3 heures).
Voici la définition de Flemming :
« Processus de division cellulaire ou chaque nouvelle cellule possède le même nombre de chromosomes que la cellule mère. Elle se compose de 4 phases + 1 :
- prophase (la plus longue) : les chromosomes bichromatidiens (= à 2 chromatides) deviennent visibles en se condensant. L'enveloppe nucléaire disparaît. On trouve 2 centrosomes de part et d’autre de la cellule. Les centrosomes émettent des microtubules qui vont constituer le fuseau de division, sorte de « guide » à la division.
- métaphase : les chromosomes bichromatidiens s’alignent sur le plan équatorial de la cellule grâce aux microtubules du fuseau de division et forment la plaque équatoriale.
- anaphase : les chromatides des chromosomes se séparent et migrent chacune vers un pôle de la cellule, en étant « capturés » puis entrainés par les microtubules du fuseau de division.
- télophase : décondensation des chromosomes monochromatidiens (= à 1 chromatide) et reformation de l’enveloppe nucléaire à chaque pôle cellulaire
- cytodiérèse : les deux cellules filles s’individualisent par la séparation des cytoplasmes. Les 2 cellules filles sont génétiquement identiques. On parle de clone.
La coloration à l'orcéine acétique des racines d'ail permet d'observer au microscope les chromosomes et les différentes étapes de la mitose (division cellulaire) dans la zone méristématique.
Protocole expérimental
Prélèvement : Couper 2 extrémités (les 10 derniers millimètres) de jeunes racines d'ail en croissance.
Hydrolyse : Placer les bouts de racine dans de l'acide chlorhydrique (HCl à 1 mol/L) pendant 2 à 3 minutes pour détruire le ciment pectique et séparer les cellules.
Rinçage : Passer rapidement la racine dans de l'eau distillée.
Coloration : Déposer les pointes sur une lame, ajouter quelques gouttes d'orcéine acétique (qui colore spécifiquement l'ADN et les chromosomes en rouge/violet) et laisser agir 1 à 2 minutes.
Écrasement (écrasis) : Poser une lamelle en diagonale pour éviter les bulles d'air, puis écraser doucement et progressivement l'échantillon (par exemple en appuyant avec un bouchon ou le manche d'une pince) pour étaler les cellules en une seule couche.
Observation au microscope (voir photo ci-contre)
Chercher la zone méristématique (juste en arrière de la coiffe), où les cellules sont petites et jointives.
Utiliser les forts grossissements (objectif x40 ou x60) donc les grossissements x400 ou x600.
Présenter une phase identifiée (utiliser la lame de secours si la préparation ne le permet pas). Et les autres si vous en avez le temps
Pour compléter...
Pour compléter...
Chercher des information sur la condensation de la chromatine en chromosome.
TP 1.2 : la méiose
TP 1.2 : la méiose
exemple de l'anthère de lys
Pourquoi la fleur de lys ?
Le lys est une plante à fleurs. Dans les fleurs, il y a des anthères qui sont des organes où se déroule la formation des cellules reproductrices mâles (le pollen) par un processus de division cellulaire appelée : méiose*.
*La méiose est une suite de deux divisions cellulaires permettant de former quatre cellules reproductrices différentes à partir d'une cellule germinale. Cette division se déroule dans les organes reproducteurs :
masculins (testicules chez l'humain, anthères chez les plantes à fleurs)
féminins (ovaires)
La méiose est constituée de 2 divisions successives :
1° division (= division réductionnelle) : elle se déroule par déplacement des chromosomes comme lors de la mitose* excepté en anaphase 1 où ce sont les chromosomes homologues qui se séparent et non les chromatides et donc une cellule à 2n=4 donne 2 cellules à n=2.
2° division (= division équationnelle) : elle se déroule comme la mitose mais à partir de cellules à n chromosomes.
La méiose permet la transmission de la moitié du matériel génétique via une cellule reproductrice.
*RAPPEL : la mitose se compose de 4 phases :
- prophase (première phase, la plus longue) où les chromosomes deviennent visibles. L'enveloppe nucléaire disparaît ;
- métaphase où les chromosomes s’alignent sur le plan équatorial de la cellule ;
- anaphase où les chromatides des chromosomes se séparent et migrent chacune vers un pôle de la cellule ;
- télophase (séparation des cytoplasmes) : les deux cellules filles s’individualisent et les enveloppes nucléaires se reforment.
Vérifier, compléter ses schémas.
Vérifier, compléter ses schémas.
Observer une coupe à la recherche des différentes phases.
Construire une phrase pour accompagner chacune des 8 phases.
TP 1.3 : la réplication
TP 1.3 : la réplication
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