Exercice 1 Chez la drosophile, on considère les gènes vg responsable de la longueur des ailes et eb responsable de la couleur du corps. Pour ces 2 gènes il existe 2 allèles : vg+, vg et eb+, eb. Exploiter les croisements réalisés pour expliquer la transmission de ces 2 caractères entre les générations F1 et F2. Pour cela : - Préciser les phénotypes et génotypes de chaque individu en les justifiant par un échiquier de croisement. Déterminer la localisation des 2 gènes puis expliquer brièvement le mécanisme de la méiose responsable des proportions de phénotypes obtenus en F2 (schéma). Pour la suite, utiliser le codage suivant : - Écriture des (génotypes) et des [phénotypes] - premier gène : ailes longues : vg+ ; ailes vestigiales : vg - deuxième gène couleur du corps : corps ebony : eb ; corps clair : eb+ - parents : P ; première génération : F1 ; deuxième génération : F2 Croisement 1 : EXERCICE 2 : La couleur du pelage chez les souris On formule l'hypothèse que chez la souris, la couleur du pelage est gouvernée par un seul gène. Validez ou invalidez l'hypothèse proposée en la confrontant aux résultats des deux croisements. Document : Résultats de croisement de souris Exercice 3: Des anomalies de répartition de chromosomes et leurs conséquences Exercice 4 – L’origine des syncytines chez l’Humain La syncytine est une protéine présente chez les Primates et en particulier chez l’Humain. Elle possède des propriétés fusogéniques : elle permet la fusion entre les membranes des cellules, ce qui contribue à former le placenta hémochorial, un placenta adapté à la posture bipède. A partir de vos connaissances et des documents, vous identifierez les arguments en faveur d’une origine virale du gène de syncytine puis vous décrirez le rôle de la protéine syncytine au sein de l’organisme humain. Document 1 : Organisation comparée du gène de la syncytine humaine et de la structure schématique d’une séquence d’ADN d’une catégorie de virus (exemple : virus MSRV) Document 2 : Comparaison de deux protéines : la syncytine humaine et une protéine de l’enveloppe du virus MSR Document 3 : L’infection d’une cellule par le virus MPMV Document 4 : Expression du gène de la syncytine dans différents organes chez la souris adulte Document 5 : Expression du gène de la syncytine au niveau du placenta humain Document 6 : Action de la syncytine et d’une séquence nucléotidique de virus sur des cultures cellulaires Exercice 5 : L’étude de gènes exprimés dans les globules et loi de Hardy Weinberg On s’intéresse à 2 gènes qui impactent le fonctionnement des globules rouges qui transportent le dioxygène O2 dans le sang : d’une part, un gène « groupe sanguin (MN) » et d’autre part, le gène de l’hémoglobine (Hb). A partir de vos connaissances et des documents, vous déterminerez si les 2 gènes étudiés respectent l’équilibre de Hardy Weinberg et les causes qui pourraient expliquer un éventuel déséquilibre. Document 1 : Données statistiques sur le gène Groupe Sanguin « MN » Document 2 : Prévalence des allèles HbA et HbS au sein de 2 populations Une étude a été menée sur deux populations, l’une vivant en Afrique équatoriale, l’autre vivant aux Etats Unis, pour estimer la prévalence de l’allèle HbS, responsable de la drépanocytose. Au total, 12387 individus ont ainsi pu connaître leur génotype. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-contre. La drépanocytose est une maladie génétique (autosomale récessive) affecte la forme des globules rouges (forme en faucille) qui obstruent alors les vaisseaux et provoquent des accidents vasculaires parfois mortels. Exercice 6 : chronologie relative – Région de La Borie On s’intéresse à la chronologie des événements géologiques qui se sont produits dans la région de La Borie, au bord sud du Massif Central français. À partir des informations extraites du document, dites si la faille F1 est plus récente ou plus ancienne que les failles F2 et F3 (F2 et F3 sont de même âge). Justifiez votre réponse. Document : Coupe géologique de la région de La Borie Exercice 7 : Datation de 2 granites par la méthode Rb/Sr Au niveau de la bordure limousine du Massif Central, on a identifié 2 massifs granitiques qui sont au contact l’un de l’autre. Les géologues sont divisés sur l’âge de leur mise en place : certains pensent que les 2 granites sont contemporains alors que d’autres estiment que le granite de Piégut Pluviers est plus récent (il semble recouper le granite de Saint Mathieu). A partir de vos connaissances et des documents, vous rappellerez le principe de la méthode de datation par le couple Rb/Sr puis vous déterminerez l’âge des 2 granites. Document 1 : Le principe de la datation par le couple Rb/Sr Le rubidium (Rb) et le strontium (Sr) sont des éléments qui peuvent servir d’horloge géologique. Le 87Rb est un isotope radioactif qui se désintègre en 87Sr avec une période de 49,9 milliards d’années. Ces 2 éléments peuvent s’insérer dans les minéraux à la place d’éléments ayant les mêmes propriétés chimiques, en se substituant au potassium (K) pour le rubidium et au calcium (Sr) pour le strontium. Dans le cas de la méthode des droites isochrones, l’âge t d’une roche s’obtient en appliquant la formule suivante : t = ln(a+1)/ λ ln signifie « log népérien » a est le coefficient directeur de la droite isochrone reliant les points permettant de déterminer le temps écoulé depuis la cristallisation de la roche. λ = 1,42.10-11 an-1 (constante de désintégration du couple 87Rb/87Sr) Document 2 : La situation des 2 granites Document 3 : Les rapports isotopiques des 2 granites Exercice 8 : Datation du fossile Orrorin par la méthode K/Ar La datation des fossiles de la lignée humaine pose souvent problème. En effet, les premiers hominines ont des âges de l’ordre de 6 à 3 millions d’années (Ma), ce qui est incompatible avec une datation au carbone 14. De plus, la nature chimique du squelette se prête mal aux analyses chimiques. Pour cela, on utilise souvent la méthode K/Ar qui est très adaptée pour la datation des roches sédimentaires, volcaniques et métamorphiques. A partir de vos connaissances et des documents, vous expliquerez le principe de la datation K/Ar et vous déterminerez le plus précisément possible l’âge d’Orrorin. Document 1 : Le principe de la datation par le couple K/Ar Document 2 : Graphique de référence des rapports isotopiques Ar/K en fonction du temps Document 3 : Orrorin, un hominidé fossile difficile à dater Orrorin tugenensis est une espèce d’hominine* fossile découverte dans le bassin de Lukeino, au Kenya (A). Cette formation géologique est essentiellement constituée de sédiments lacustres** et fluviaux entrecoupés de filons de roches magmatiques (B). On a identifié plus d’une douzaine de fragments (dents, humérus, …) de cette espèce dans les formations sédimentaires de Kapsomin (C). Orrorin correspond à un ensemble de 13 ossements correspondant au moins à cinq individus distincts 3 et incluant : 1 humérus (bras) ; 3 fémurs, dont 1 morceau de petite taille (cuisse) ; 1 phalange (main) ; 2 mandibules ; 6 dents. La plupart des ossements ont été découvert en octobre et novembre 2000 dans la formation de Lukeino, dans les collines de Tugen, au Kenya, par Ezra Kiptalam Cheboi. Orrorin est le nom local d'un personnage mythique, « l'Homme originel ». *Hominine : Groupe de Primates rassemblant les espèces du genre Homo et les stades préhumains (Australopithèques, Paranthropes, Toumaï et Orrorin) **Lacustre : relatif à un lac.
