Evaluation commune en 3e : En quête de gènes

En quête de gènes
Dans la soirée du 8 mai 2010, on a retrouvé le corps sans vie d’une vielle dame. L’enquête s’annonce
compliquée car les suspects ne manquent pas et l’inspecteur Lalimace doit faire appel à la police scientifique.
Sur les lieux du crime les enquêteurs ont pu relever différentes traces de pas et de sang.
Les enquêteurs de la police scientifique ont donc procédé à l’analyse du sang en réalisant en particulier une
électrophorèse. Cette technique de séparation utilise un champ électrique qui permet de séparer des espèces
chargées (ici des protéines que l’on trouve dans le sang). Les protéines chargées négativement migrent vers la
cathode (borne positive), les protéines chargées positivement migrent vers l’anode (borne négative). La distance
parcourue par un type de particules en un temps donné dépend de sa charge globale et de sa masse. La charge des
particules dépend (entre autre) également du pH de la solution. Les protéines ou les fragments d’acides nucléiques
forment alors des bandes. Voici les résultats obtenus pour les différents suspects.
Figure a : Montage de principe de l’électrophorèse
utilisant une solution tampon de pH = 4,2
Figure b : Résultats de l’électrophorèse
1) Donner le nom d’une espèce chargée (dans le cas général). (SA – restituer)
2) Sur la figure b, indiquer où se trouvent les espèces chargées positivement et celles chargées négativement. (RA –
exploiter un document)
3) Une protéine est une macromolécule constituée d’un grand nombre d’atomes.
a) Donner l’ordre de grandeur de la taille d’un atome. (SA – restituer)
b) Rappeler la constitution d’un atome. (SA – restituer)
c) Indiquer la propriété de la charge totale d’un atome. (SA – restituer)
4) Citer les particules responsables de la conduction du courant dans une solution. (SA – restituer)
5) Citer les particules responsables de la conduction du courant dans les fils. (SA – restituer)
6) Indiquer sur la figure le sens conventionnel du courant et le sens de déplacement des particules dans les fils. (RA
– réinvestir)
7) Préciser, d’après le pH de la solution, si cette solution est acide, basique ou neutre. Justifier votre réponse. (RA –
réinvestir)
8) Indiquer comment les enquêteurs scientifiques peuvent contrôler le pH. (SA – restituer)
ETPHOEntreprise est une petite société qui développe et fabrique des systèmes d’électrophorèse. Cette société
travaille en collaboration avec les laboratoires de la police scientifique.
9) Indiquer combien de personnes travaillent au maximum dans cette entreprise. (RA – exploiter un document)
10) Préciser l’activité de cette entreprise et le(s) secteur(s) dans le(s)quel(s) elle travaille. (IN – extraire une
information / RA – réinvestir)
11) Une commande importante de systèmes est arrivée au secrétariat du responsable commercial; ce dernier en
informe le directeur. La fabrication demande d’embaucher une ou deux personnes au maximum afin de livrer à
temps cette commande.
a) Indiquer la personne qui va s’occuper de recruter ces nouveaux employés. (SA – restituer)
b) Préciser si l’entreprise peut embaucher ces deux personnes à durée indéterminée. Expliquer. (RA –
réinvestir / CO – syntaxe et orthographe correctes)
Les résultats de l’électrophorèse incriminent une famille vivant à proximité de la vieille dame assassinée.
Afin d’affiner les résultats obtenus, les experts ont dû procéder à une analyse génétique. Cette analyse montre que
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le suspect présente une particularité physique : il est polydactyle, il possède un 6 ème doigt. La famille suspecte,
outre le père et la mère, est constituée de deux garçons Vincent et Frédéric et de deux filles Mathilde et Charlotte.
12) La molécule d’ADN est une macromolécule. Préciser où elle se situe dans les cellules. (SA – restituer)
13) Indiquer sous quelle forme cette molécule se trouve quand les cellules se divisent. (SA – restituer)
Chez l’homme, la polydactylie (présence d’un doigt
supplémentaire) est déterminée par un gène situé sur
le chromosome 16.
On désigne par P l’allèle responsable de la
polydactylie et par n l’allèle correspondant à
l’absence de doigt supplémentaire. L’allèle n ne
s’exprime que s’il est le seul présent.
Voici l’arbre généalogique de la famille du suspect
dont certains membres sont concernés par la
polydactylie.
Mathilde
Père
Mère
Vincent
Charlotte
Frédéric
Hommes atteints
Hommes non atteints
Femmes atteintes
Femmes non atteintes
14) Pour chaque question suivante des schémas de chromosomes sont souhaitables.
a) Indiquer quels sont les deux allèles présents chez la mère. Justifier votre réponse. (RA – réinvestir / RE –
schématiser / CO – vocabulaire adapté / CO – syntaxe et orthographe correctes)
b) Indiquer quels sont les allèles présents chez Charlotte et Frédéric. Justifier. (RA – réinvestir / RE –
schématiser / CO – vocabulaire adapté / CO – syntaxe et orthographe correctes)
c) Indiquer maintenant les allèles de Mathilde et Vincent. Préciser pour chaque allèle s’il est d’origine
paternel ou maternel. (RA – réinvestir / RE – schématiser / CO – vocabulaire adapté / CO – syntaxe et
orthographe correctes)
d) Indiquer enfin les deux allèles paternels en justifiant votre réponse. (RA – réinvestir / RE – schématiser
/ CO – vocabulaire adapté / CO – syntaxe et orthographe correctes)
15) Un caryotype, réalisé à partir des traces, montre que la 23ème paire de chromosomes du suspect porte deux
chromosomes XX.
a) Préciser ce qu’est un caryotype. (SA – restituer)
b) Indiquer quel renseignement important apporte cette information. (SA – restituer)
c) En déduire qui est le coupable. (RA – exploiter des résultats)
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