6Sdevoir-de-synthèse-n°1

LYCÉE PILOTE SFAX

DEVOIR DE SYNTHÉSE N° 1

PROF : KHARRAT, FEKI, GUERMAZI

DATE : 5 – 12 – 2008 CLASSES : 4 SC. EXP. DURÉE : 3 HEURES



1ère partie : Restitution des connaissances (8 points)

I/

QCM (5 points)

Pour chacun des items suivants, écrivez sur votre copie le numéro de la question et la (ou les) lettre (s) qui correspond (ent) à la (ou aux) affirmation (s) exacte (s) : 1) L’acrosome du spermatozoïde : a) contient des chromosomes. b) contient des enzymes. c) assure la réaction corticale. d) assure la réaction acrosomique. 2) L’évolution d’un follicule primaire en follicule secondaire se caractérise par : a) la multiplication des cellules folliculaires. b) l’apparition des cavités dans la granulosa. c) le début de sécrétion d’œstradiol. d) le début d’édification des thèques. 3) Le pic d’œstradiol observable vers la fin de la phase folliculaire : a) provient d’un follicule tertiaire. b) provient d’un corps jaune. c) provient d’un follicule mûr. d) est précédé d’un pic important de LH. 4) Un individu de phénotype [AB] est croisé avec un individu [ab]. La descendance comprend :  X [AB]  X [ab] avec X ≠ Y  Y [Ab]  Y [aB] On peut affirmer que l’individu [AB] : a) est double hybride. b) est de génotype A//a B//b. c) est de génotype AB//ab si X < Y. d) est de génotype Ab//aB si X < Y. 5) Le bec de lièvre est : a) une malformation congénitale. b) liée à une toxicomanie chez la mère par l’alcool. c) liée à une toxicomanie chez la mère par le tabac. d) liée à une toxicomanie chez la mère par la cocaïne (drogue). 6) Des injections de LH chez un animal mâle impubère provoquent : a) une augmentation du taux d’inhibine. b) une augmentation du taux de testostérone. c) une production des spermatozoïdes. d) un développement du tissu interstitiel. 7) Des injections d’œstradiol à faibles doses chez une femme en ménopause entraînent : a) une baisse des taux sanguins des hormones hypophysaires. b) une baisse de LH et une augmentation de FSH. c) une augmentation des taux sanguins des hormones hypophysaires. d) aucun effet. Page 1 sur 4

8) On peut recourir à la FIVETE en cas : a) d’azoospermie. b) d’oligospermie. c) d’obstruction des spermiductes (canaux déférents). d) d’obstruction des trompes. 9) Une femme ayant un taux de LH très faible et constant : a) peut être en ménopause. b) peut être sous pilule combinée. c) a un cycle ovarien bloqué. d) peut être ovariectomisée. 10) Le brassage interchromosomique : a) aboutit à des gamètes recombinés. b) aboutit, avec la fécondation, à une diversité phénotypique. c) dépend du brassage intrachromosomique. d) peut s’effectuer lors de la division équationnelle.

II / (3 points) Reproduisez sur votre copie le tableau suivant et complétez-le en se référant à l’espèce humaine. Origine (organe)

Hormone

Organe ou cellule cible

Effets physiologiques

LH HCG Progestérone

2ème partie : Mobilisation des connaissances (12 points)

I / (7 points) A // Pour les biologistes, l’urine constitue un milieu qui reflète de nombreuses activités endocrines car elle contient des substances provenant de la dégradation des hormones. Un dosage régulier de deux substances A et B dérivant d’hormones sexuelles dans les urines de Mme S, a permis de tracer le graphe du document 1 suivant. Substance B (mg/24 h)

Substance A (µg/24 h)

400

35 300

30 25

Document 1

200

20

A

15

B

100 75 50 25

10 05

0

4

8

12

16

20

24

Semaines

Menstruation

Page 2 sur 4

1) En justifiant la réponse, identifiez les hormones qui sont à l’origine des substances A et B dosées dans les urines de Mme S. 2) Comment expliquez-vous la disparition de la menstruation après celle observée au début des dosages ? 3) En utilisant vos connaissances, expliquez l’évolution du taux de l’hormone à l’origine de la substance B durant la période de dosage tout en précisant l’origine et le déterminisme de sa sécrétion.

B // «

Dans un ouvrage, François Jacob écrivit :

LA SEXUALITÉ EST CONSIDERÉE COMME UNE MACHINE A FAIRE DU DIFFÉRENT » La structure M du document 2 suivant s’observe régulièrement dans un organe de l’appareil

génital de la femme (le nombre des chromosomes a été réduit à 2n = 4), alors que la structure N du même document est exceptionnelle et s’observe dans un autre organe du même appareil.

Document 2 a b

c d

Structure M

Structure N

1) Identifiez les structures M et N et justifiez leur présence régulière ou exceptionnelle. 2) Dites dans quels organes trouve-t-on ces structures ? 3) Faites un schéma annoté du gamète issu de la structure M en respectant les représentations chromosomiques du document 2. 4) Schématisez dans des rectangles les garnitures chromosomiques certaines ou possibles des éléments a, b et c de la structure N. (NB : ne pas considérer l’élément d supposé d’origine paternelle). 5) a) Identifiez les phénomènes de la reproduction sexuée illustrés par les deux structures M et N. b) Expliquez comment les conséquences génétiques de ces phénomènes justifient la citation de Jacob.

II/ (5 points) On se propose de déterminer la relation entre trois gènes G1, G2 et G3 chez une plante diploïde. 

G1 : contrôle la couleur des feuilles : vert foncé ou vert clair.



G2 : contrôle la surface de la feuille : feuille large ou étroite.



G3 : contrôle la couleur de la graine : orangée ou violette Page 3 sur 4

On réalise alors les expériences suivantes :

1er test cross Croisements

Plante hybride à feuilles vert foncé et larges

X

Une variété pure à feuilles vert clair et étroites

2ème test cross Plante hybride à feuilles larges et graines violettes

X

Une variété pure à feuilles étroites et graines orangées

37,4 % à feuilles vert foncé et larges

19 plantes à feuilles larges et graines orangées

12,2 % à feuilles vert foncé et étroites

210 plantes à feuilles larges et graines violettes

38,6 % à feuilles vert clair et étroites

17 plantes à feuilles étroites et graines violettes

11,8 % à feuilles vert clair et larges

204 plantes à feuilles étroites et graines orangées

Résultats

1) Précisez, à partir des données, les relations de dominance entre les allèles de chaque gène. 2) On s’intéresse aux résultats du 1er test cross : a) Analysez les résultats obtenus en vue de déduire la relation entre les deux gènes correspondants. b) Donnez les génotypes des parents croisés et de ceux des descendants (un échiquier est attendu). c) Quelle information supplémentaire sur la position relative des gènes peut-on tirer à partir des pourcentages obtenus ? 3) Précisez la position relative des gènes G2 et G3 à partir des résultats du 2ème test cross. 4) En tenant compte de l’ensemble des informations précédentes, proposez, schématiquement, deux hypothèses à propos la localisation relative des trois gènes en question. 5) Dans un croisement effectué entre un individu hybride pour les gènes G1 et G3 avec un individu homozygote récessif pour ces mêmes gènes, on a trouvé 8 % de plantes à feuilles vert clair et graines orangées. Exploitez ce résultat et concluez en effectuant une carte factorielle des trois gènes.

Page 4 sur 4

CORRIGE DU DEVOIR DE SYNTHESE N°1

4 ScExp

Décembre 2008

Corrigé ère

1 I)

Barème

partie : (8 points)

QCM 1.

b + d 2.

a + d 3.

c 4.

a + d 5.

a + c 6.

b + d 7.

a 8.

b + d 9.

b + c 10. a + b

5 pts

II) H

LH

Progestérone

HCG

Origine



Cible Testicule : cellules de Leydig

Effets physiologiques stimule le développement du tissu interstitiel stimule la sécrétion de testostérone

 

 Ovaire : follicule  mûr et corps jaune   Ovaire : corps   Trophoblaste jaune     Ovaire :  utérus  corps jaune Hypophyse antérieur



Placenta 

CHH

maturation de l’ovocyte I en ovocyte II déclenche l’ovulation assure la formation du corps jaune stimule la sécrétion des œstrogènes et de la progestérone stimule le développement du corps jaune stimule la sécrétion des œstrogènes et de la progestérone inhibe les contractions du myomètre  silence utérin assure la formation de la dentelle utérine modifie la sécrétion de la glaire cervicale devenant à maillage serré imperméable aux spermatozoïdes  assure le bon déroulement de la grossesse : hormone de la mère Exerce un RC(‒) : inhibe la sécrétion des gonadostimulines FSH et LH ème

2

3 pts

partie : 12 points

I) Reproduction et brassage (7 points) A/ 1)

2)

Les taux urinaires des substances A et B sont respectivement proportionnels aux taux sanguins des hormones correspondantes. Ainsi on peut déduire que : Substance A : correspond aux œstrogènes car elle présente une sécrétion normale pendant (phase folliculaire) avec un pic environ deux jours avant l’ovulation. Substance B : correspond à la progestérone car elle n’est pas secrétée pendant les deux premières semaines, sa ème sécrétion commence à partir de la 3 semaine c.à.d. après l’ovulation. La disparition de la menstruation après le début du dosage s’explique par une grossesse, en effet l’augmentation des substances A et B montre que ce cycle est fécond, la dentelle utérine sera maintenu.

1

0,5

3)   

ème

L’augmentation de la progestérone durant la 3 semaine de dosage est expliquée par le développement du corps jaune sous l’effet de LH secrétée au milieu du cycle fécond. ème ème ème A partir de la 4 semaine et jusqu’à la (11 – 12 ), le taux de progestérone augmente du au développement du corps jaune gestatif sous l’effet de HCG produite par le trophoblaste. ème Après la 12 semaine du dosage, l’augmentation importante du taux de progestérone est expliquée par le développement de plus en plus important du placenta qui sécrète lui-même la progestérone. Le corps jaune gestatif est mis au repos.

B/ 1)

2) 3)

1

ème

Structure M : ovocyte I en anaphase I : cette structure s’observe régulièrement chaque cycle entre le 13 et le ème 14 jour (24 h avant chaque ovulation) : reprise de la maturation. Structure N : ovotide ou ovule fécondé : présence exceptionnelle : seulement en cas de fécondation de l’ovocyte II ce qui est rare. M  ovaire N  trompe ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- Schéma d’un ovocyte II bloqué en MII

1

0,25

Corona radiata 1er globule polaire Matériel nucléaire en MII

1

Zone pellucide

Granules corticaux

Espace péri-ovocytaire

4)

0,75 er

a : 1 GP

ème

b:2

GP

c : pronucléus femelle

5) a. M  méiose N  fécondation --------------------------------------------------------------------------------- b.  La méiose, assurant le passage de la diploïdie à l’haploïdie, à deux conséquences génétiques essentielles :  Le brassage interchromosomique correspondant à la formation de différentes combinaisons entre les chromosomes paternels et maternels au niveau des pôles des cellules germinales à l’anaphase I et par la suite au niveau des gamètes. Il est assuré grâce à la séparation aléatoire et indépendante des chromosomes homologues à l’anaphase I.  Le brassage intrachromosomique correspondant à la formation de nouvelles combinaisons alléliques au sein des chromosomes. Il se produit en prophase I grâce au phénomène de crossing-over. Ces deux brassages assurent une diversité génétique des gamètes qui diffèrent par leurs combinaisons chromosomiques et alléliques  À la fécondation, il y a union au hasard des gamètes et rétablissement de la diploïdie. Le caractère aléatoire de cette union augmente le nombre de types de zygotes possibles (différant par leurs combinaisons chromosomique et allélique) d’où la diversité génétique des descendants d’un couple. Ainsi la sexualité (ou reproduction sexuée) peut être considérée comme une machine à faire du différent

0,25

1,25

II) 1)

2)

Génétique (5 points) Les individus hybrides sont ceux qui possèdent les caractères dominants d’où :  Caractère couleur de la feuille : vert foncé domine vert clair.  (F, c) / F > c ; F  vert foncé ; c  vert clair  Caractère surface de la feuille : large domine étroite.  (L, e) / L > e ; L  large ; e  étroite  Caractère couleur de la graine : violet domine orangé.  (V, o) / V > o ; V  violet ; o  orangé

0,75

a/ Analyse : le TC1 fournit 4 phénotypes équiprobables 2 à 2 dont  2 phénotypes parentaux [FL] et [ce] = 76%  2 phénotypes recombinés [Fe] et [cL] = 24% Hypothèse : on suppose que les deux couples d’allèles (F, c) et (L, e) sont indépendants. Si cette hypothèse est valable, on devrait obtenir 4 phénotypes équiprobables au ¼, or ce n’est pas le cas Conclusion : les deux gènes G1 et G2 sont liés. La présence des phénotypes recombinés montre que le linkage est

0,75

partiel.

b/

[FL] x FL ce gamètes : FL ; ce ; Fe et cL 1–p p

[ce] ce ce ce 1

génotypes :

1-p/2

ce 1

FL

FL ce [FL]

1-p/2

ce

ce ce [ce]

Phénotypes parentaux = 76%

p/2

Fe

Fe ce [Fe]

p/2

cL 1,5

cl ce [cL]

Phénotypes recombinés = 24%

.

c/ distance dG1G2 = p x 100 ; p = 24% = 0,24 dG1G2 = 24 cM 3)

4)

ème

Le 2 TC montre aussi 4 phénotypes équiprobables 2 à 2 avec  2 phénotypes parentaux [LV] et [eo] = 92%  2 phénotypes recombinés [Lo] et [eV] = 8% On déduit que les deux gènes G2 et G3 sont liés avec un linkage partiel. Le % des phénotypes recombinés traduit le % de recombinaison donc la distance entre G2 et G3. dG2G3 = 8 cM Hypothèse 1 :

0,5

32 cM G1

G2 G3 8 cM

24 cM Hypothèse 2 : 16 cM G1 5)

0,25

0,5

8 cM

G3 24 cM

G2

Les 8% de *co+ représentent l’un des 2 phénotypes recombinés de probabilité p/2. La somme des phénotypes recombinés est de 16% d’où dG1G3 = 16 cM ; l’hypothèse 2 est confirmée.

Carte factorielle : 16 cM G1

8 cM G3

24 cM

0,75 G2