Lycée – 1re générale – Sciences de la vie et de la Terre (SVT) – expression génétique

Exercice 1 — Identification des étapes de la transcription

Objectif pédagogique : Comprendre et identifier les étapes clés du processus de transcription de l’ADN en ARN messager.

Consigne pour l’élève : Réfléchis aux différentes étapes de la transcription de l’ADN en ARN messager. Liste-les dans l’ordre, puis décris brièvement ce qui se déroule à chacune de ces étapes.

Exercice à réaliser :

• Énumère les principales étapes du processus de transcription de l’ADN en ARN messager.
• Pour chaque étape, écris une phrase décrivant ce qui se passe.

Matériel requis : Aucun

Temps estimé : 20 minutes

Corrigé détaillé :

1. Initiation : La transcription débute au niveau du promoteur de l’ADN, où l’ARN polymérase lie l’ADN pour commencer à transcrire l’ARN messager.
2. Élongation : L’ARN polymérase se déplace le long de l’ADN et ajoute des nucléotides complémentaires pour former le brin d’ARN.
3. Terminaison : La transcription s’arrête lorsque l’ARN polymérase atteint un site de terminaison du gène, et l’ARN messager est libéré.

Différenciation pédagogique :

• Remédiation : Revoir les définitions clés avec des extraits de textes simples sur la transcription.
• Approfondissement : Recherche et présentation des différences entre transcription chez les procaryotes et les eucaryotes.

Exercice 2 — Traduction de l’ARN messager en protéine

Objectif pédagogique: Analyser comment l’ARN messager est utilisé pour synthétiser une protéine.

Consigne pour l’élève : À partir d’une séquence d’ARN messager donnée, identifie les acides aminés qui seront assemblés pour former une protéine en utilisant le code génétique universel.

Exercice à réaliser :

• Séquence donnée d’ARN messager : AUG-GGA-CUU-UAC-GGA.
• Utilise le code génétique pour identifier les acides aminés correspondant à cette séquence.

Matériel requis : Tableau du code génétique (fourni par l’enseignant)

Temps estimé : 15 minutes

Corrigé détaillé :

1. AUG : Méthionine (initiation)
2. GGA : Glycine
3. CUU : Leucine
4. UAC : Tyrosine
5. GGA : Glycine

Différenciation pédagogique :

• Remédiation : Utilisation de cartes d’appariement ARN-acide aminé pour visualiser les corrélations.
• Approfondissement : Étudier les mutations ponctuelles et leur impact sur la synthèse protéique.

Exercice 3 — Évaluation de mutations génétiques

Objectif pédagogique : Comprendre les effets possibles des mutations sur l’expression génétique et la synthèse protéique.

Consigne pour l’élève : Un gène essentiel présente une mutation dans sa séquence ADN. Détermine les conséquences possibles de cette mutation sur le produit final (la protéine). Compose un court paragraphe pour expliquer le potentiel impact fonctionnel.

Exercice à réaliser :

• Mutation observée : une substitution de nucléotide change un codon UUG en UUA au niveau de l’ARN messager.
• Analyse l’effet potentiel de cette mutation sur la traduction et la fonction protéique.

Matériel requis : Aucun

Temps estimé : 25 minutes

Corrigé détaillé :

• Substitution UUG (Leucine) → UUA (Leucine) : Aucun changement d’acide aminé et donc, potentiellement, aucun impact fonctionnel sur la protéine finale car il s’agit d’une mutation silencieuse.

Différenciation pédagogique :

• Remédiation : Activités de correspondance entre séquences d’ARN et protéines avant et après mutation.
• Approfondissement : Explorer d’autres types de mutations et leurs effets possibles (par exemple, non-sens, décalage de cadre).

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Ressources complémentaires :