TP Mise en évidence de la variation allélique du gène de l'amélogénine par la PCR Ref :Ress.118661

Extrait B.O. :
Première S -Stabilité, variabilité et expression du patrimoine génétique.
Stabilité et variabilité de l'information génétique.

Problématique scientifique :
Le programme de la classe de Première S permet d'aborder la réplication de l'ADN au cours du cycle cellulaire (phase S). Il aborde aussi la question de la variabilité de l'information génétique (allèles).
Ces notions fondamentales ne donnent cependant guère l'occasion de mettre les élèves en situation de manipulation.
Comment des techniques biologiques, la PCR et l'électrophorèse, constituent une occasion de manipuler avec des élèves (travaux pratiques, ateliers scientifique, accompagnement personnalisé...) afin d'aborder ces notions ?
En d'autres termes, comment révéler la variabilité génétique chez des individus grâce à la PCR (et l'électrophorèse) ?

Mode opératoire :
La PCR (Polymerase Chain Reaction, ou amplification en chaîne par polymérase) est une technique de réplication ciblée in vitro. Elle permet d'obtenir, à partir d'un échantillon peu abondant, d'importantes
quantités d'un fragment d'ADN spécifi que et de longueur défi nie (un à quelques millions de copies en quelques heures). Imaginée en 1985 (Kary MULLIS, prix Nobel de chimie en 1993), la technique connaît un essor considérable grâce à la Taq polymérase, une ADN polymérase résistante aux températures élevées qui permet une automatisation de la technique.
L'amélogénine est une protéine de l'émail dentaire, dont le rôle n'est aujourd'hui pas totalement compris. Elle est codée par un gène situé sur la paire d'hétérosomes dans l'espèce humaine.
Chez l'homme, les deux copies de ce gène sont de longueur inégale : 1268 paires de bases sur le chromosome X, 1088 paires de bases sur le chromosome Y.
Chez la femme, les deux copies ont la même longueur (1268 paires de bases). Il s'agit de révéler cette différence grâce à une PCR suivie d'une électrophorèse sur gel d'agarose. On réalise un prélèvement d'ADN à l'intérieur de la joue à l'aide d'une anse stérile chez une femme et
chez un homme. Chaque prélèvement d'ADN est ensuite amplifié par PCR. Les amplicons obtenus sont enfi n déposés sur un gel d'agarose et séparés par électrophorèse. À l'issue de cette dernière opération, une coloration spécifi que révèle la position
des amplicons après leur migration : on montre alors la présence d'un seul type d'amplicon dans le prélèvement d'ADN réalisé chez la femme (celui correspondant au fragment de 1268 pb) contre deux pour l'homme (1088 pb et 1268 pb). La position de ces fragments sur le gel d'électrophorèse est identifiée grâce à des marqueurs moléculaires dont le
poids est connu et qui correspond aux fragments d'ADN féminins et masculins.
  • Produit dédié notamment à l'enseignement des SVT

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