Correction Biologie 2012

Correction du concours d’entrée à l’école d’orthoptie 2012
Question 1 : la conservation du caryotype de génération en génération
- Le caryotype est la garniture chromosomique (forme et nombre) caractéristique d’une cellule ou
d’une espèce. Par exemple, chez l’Homme, toutes les cellules somatiques sont à 2n = 46 chromosomes avec n : nombre de paires de chromosomes homologues.
- Schéma correct du cycle biologique de l’Homme montrant le fait que les cellules reproductrices :
spermatozoïdes et ovules produites par méiose ont n = 23 chromosomes et que la fécondation
rétablit la diploïdie : la cellule-œuf , cellule à l’origine de toutes les cellules de l’individu par
mitoses successives, possède 2n = 46 chromosomes.
- Schéma correct du cycle biologique de Sordaria montrant le fait que les cellules reproductrices
asexuées de cet organisme, les spores, ont n = 7 chromosomes. Elles germent pour donner un
mycélium constitué de files de cellules à n = 7 chromosomes ; deux filaments mycéliens peuvent
fusionner pour donner des cellules à deux noyaux qui se soudent –équivalent d’une fécondationpour donner une cellule à 2n = 14 chromosomes qui sera à l’origine des spores réparties dans un
asque suite à une succession d’un méiose et d’une mitose.
- L’Homme est un organisme diploïde car l’essentiel de son cycle biologique est réalisé avec des
cellules à 2n chromosomes (paires de chromosomes homologues). Seules les cellules germinales
-cellules à l’origine des cellules reproductrices ou gamètes- sont haploïdes (à n chromosomes) ;
Sordaria est un organisme haploïde car l’essentiel de son cycle biologique est réalisé avec des cellules à n chromosomes. Seules les cellules à l’origine du périthèce –organe reproducteur de Sordariasont diploïdes (à 2 n chromosomes).
- Les deux évènements fondamentaux et complémentaires qui permettent la conservation du caryotype
d’une génération à la suivante sont la méiose : ensemble de deux divisions cellulaires successives
permettant la formation de quatre cellules haploïdes à partir d’une cellule diploïde et la fécondation :
fusion de deux cellules haploïdes donnant une cellule diploïde.
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Question 2 : du sexe génotypique au sexe phénotypique chez l’Homme
- Le sexe génétique est défini à la fécondation par la possession de la paire de chromosomes sexuels
XX pour le sexe féminin et par la possession de chromosomes sexuels XY pour le sexe masculin.
- 1ère étape : stade phénotypique indifférencié avec deux gonades indifférenciées et deux paires de
canaux indifférenciés : canaux de Wolff et canaux de Müller.
- 2ème étape : du stade génétique au sexe gonadique (à partir de la 7ème semaine de développement).
Sur le chromosome Y, le gène Sry est activé et son expression produit la protéine TDF qui entraîne
la transformation des gonades indifférenciées en testicules : acquisition du sexe gonadique mâle.
En l’absence de gène Sry (caryotype XX) et donc de protéine TDF, les gonades indifférenciées
deviennent des ovaires : acquisition du sexe gonadique femelle.
- 3ème étape : du sexe gonadique au sexe phénotypique différencié (à partir de la 8ème semaine de
développement. La mise en place du sexe phénotypique mâle se fait sous l’action des hormones
testiculaires : testostérone –qui active la différenciation des canaux de Wolff en voies génitales
mâles- et A.M.H. qui entraîne la dégénérescence des canaux de Müller. En l’absence de ces
hormones, le sexe phénotypique femelle se met en place : les canaux de Wolff dégénèrent et les
canaux de Müller évoluent en voies génitales femelles : oviductes, utérus et vagin. A la douzième
semaine de développement embryonnaire, les organes sexuels externes mâle (bourses, pénis) ou
femelle (lèvres, clitoris) sont différenciés. Au 3ème mois de grossesse, les caractères sexuels
primaires sont différenciés.
- 4ème étape : la puberté. Vers 10 à 12 ans en moyenne chez les filles, 12 à 14 ans chez les garçons,
les appareils sexuels deviennent fonctionnels chez le jeune garçon -1ères éjaculations- et chez la
jeune fille –début des cycles sexuels utérin (règles) et ovarien-. Les caractères sexuels secondaires
se mettent également en place. Ces deux mécanismes sont activés par les hormones sexuelles : la
testostérone d’origine testiculaire chez le mâle, les œstrogènes d’origine ovarienne chez la femelle.
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Question 3 : relations de parenté entre vertébrés aquatiques
- Le Cœlacanthe partage 3 innovations génétiques avec le Thon et 2 innovations avec le Requin blanc
or plus des espèces partagent de caractères dérivés (liés à des innovations génétiques), plus elles sont
proches parentes
donc le Cœlacanthe est plus proche parent du Thon que le Requin blanc.
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- Le plus récent ancêtre commun du Dauphin et du Dipneuste est placé au nœud de ces deux branches.
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- Cet ancêtre commun possède toutes les innovations génétiques apparues avant lui
donc le dernier ancêtre commun au Dauphin et au Dipneuste possédait des vertèbres, des mâchoires,
un squelette osseux, une attache des membres par un os sur la ceinture et des poumons fonctionnels.
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- Le Dipneuste ressemble globalement à un Cœlacanthe –ils possèdent tous les deux des nageoiresmais le Dipneuste partage un caractère dérivé exclusif supplémentaire- les poumons fonctionnelsavec le Dauphin qu’il ne partage pas avec le Cœlacanthe
donc le Dipneuste est plus proche parent du Dauphin que du Cœlacanthe, le groupe des poissons
n’existe pas d’un point de vue phylogénétique.
- Un clade est l’unité de classification phylogénétique qui comprend un ancêtre commun exclusif et
tous ses descendants
donc le clade des Gnathostomes comprend le Requin blanc, le Thon, le Cœlacanthe, le Dauphin et
le Dipneuste ainsi que les ancêtres communs jusqu’au dernier ancêtre commun exclusif à toutes ces
espèces -figuré au nœud de la branche du Requin blanc-.
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Question 4 : test de recherche d’un antigène chez deux patients
- Les puits contiennent soit des solutions d’Ag1 de concentrations décroissantes : puits du haut
(témoins), soit des solutions tests des patients 1 et 2.
- Les solutions contenues dans les puits diffusent dans la gélose qui contient des Ac anti-AG1.
- Donc si des Ag1 sont présents, ils vont se fixer sur les Ac anti-Ag1 pour former des complexes
immuns repérables sous la forme d’anneaux de précipitation.
- Plus la concentration des solutions d’Ag1 des témoins sont importantes, plus le diamètre de
l’anneau de précipitation autour des puits est importante.
donc le diamètre de l’anneau rend compte de la concentration d’Ag1 relative présente dans le puits.
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- Or on observe des anneaux de précipitation autour des puits des patients 1 et 2
donc les patients 1 et 2 possèdent tous les deux dans leur organisme les Ag1.
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- L’anneau de précipitation autour du puits rempli avec une solution extraite du milieu intérieur du
patient 2 est plus important que l’anneau autour du puits rempli avec une solution extraite du milieu
intérieur du patient 1
donc le patient 2 possède une plus grande quantité d’antigène 1 (Ag1) que le patient 1.
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- L’anneau de précipitation autour du puits contenant la solution extraite du patient 1 est de taille
intermédiaire entre les puits témoins C4 = 0 et C3 ; l’anneau de précipitation autour du puits
contenant la solution extraite du patient 2 est de taille intermédiaire entre les puits témoins C3 et C2
donc la concentration d’antigène 1 (Ag1) du patient 1 est comprise entre 0 et C3 et la concentration
d’antigène 1 (Ag1) du patient 2 est comprise entre C3 et C2.
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