Devoir n°7 parenté et diversité au niveau des organismes

Devoir Surveillé n°2 : Parenté et Diversité au niveau des organismes
I) Restitution de connaissances ( /8.5 pts)
1. Répondre par vrai ou faux aux affirmation suivantes en corrigeant celles fausses ( /3pts)
A. Chez un vertébré on trouve toujours…
a. ….. un axe squelettique dorsal.
b. ….. des centres nerveux en position ventrale
c. ….. une organisation antéro-postérieure.
B. Chez tous les vertébrés l’appareil ……
a. ... digestif comprend toujours une polarité antéro-postérieure.
b. ….. digestif comprend des organes paires.
c. ….. urinaire est ventral.
C. L’organisation chromosomique des gènes homéotiques …
a. ….. ne présente pas de ressemblances d’un vertébré à l’autre.
b. ….. présente des ressemblances entre les Vertébrés et certains insectes.
c. ….. est en relation entre leur ordre d’expression lors de la mise en place des organes de
l’embryon.
2. Faites apparaître le plan d’organisation en justifiant son emplacement par des légendes (/2pts)
3. Remettez dans l’ordre les photos en vous aidant aussi de vos connaissances. Expliquez comment se
fait la mise en place du plan d’organisation du poisson zèbre. (/3.5pts)
Photo 1
Photo 2
Photo 3
Photo 4
Spermatozoïde

II) Utilisation des connaissances ( /10.5 pts)
1. L’organisation du système nerveux de la poule et du poisson ( /4.5 pts)
Q1. Etudiez l’organisation du système nerveux chez le poisson. Replacez les axes de polarité en
justifiant si cela est possible. ( /2.5pts)
Q2. Quelles sont les similitudes observées entre ces deux vertébrés ? ( /2pts)
2. L’importance de la position des cellules et de leur « voisinage » ( / 6pts)
Les bourgeons des membres apparaissent très tôt au cours du développement embryonnaire des
vertébrés. Chaque bourgeon est formé par un massif de cellules dites mésodermiques recouvert par
une « cape » qualifiée d’ectodermique.
Différents types d’expériences sont réalisées sur des bourgeons de membres d’embryons de poulet.
Les dessins ci-dessous résument ces expériences.
Q1. Quelle conclusion tirez-vous des expériences 1 et 2 ? ( /1.5pts)
Q2. Quel tissu détermine le type de membre (antérieur ou postérieur) qui va se développer ? (/1pts)
Q3. Que montre l’expérience 5 ? ( /1.5pts)
Q4. En quoi ces résultats montrent-ils que le devenir d’une cellule embryonnaire dépend de sa position
dans l’embryon ainsi que des signaux reçus des cellules voisines ? (/2pts)
1 cm
Cerveau
Cervelet
Bulbe rachidien
Moelle épinière
Système nerveux du poisson
Système nerveux
de la poule
Bulbes olfactifs

Correction
Devoir Surveillé n°2 : Parenté et Diversité au niveau des organismes
I) Restitution de connaissances
1. Répondre par vrai ou faux aux affirmation suivantes en corrigeant celles fausses ( /3)
A. Chez un vertébré on trouve toujours…
a. ….. un axe squelettique dorsal. Vrai
b. ….. des centres nerveux en position ventrale. Faux on trouve toujours des centres
nerveux en position dorsal (ex : moelle épinière)
c. ….. une organisation antéro-postérieure. Vrai
B. Chez tous les vertébrés l’appareil …….
a. ….. digestif comprend toujours une polarité antéro-postérieure. Vrai
b. ….. digestif comprend des organes paires. Faux les organes du tube digestif ne sont pas
paires
c. ….. urinaire est ventral. Faux il est dorsal
C. L’organisation chromosomique des gènes homéotiques ….
a. ….. ne présente pas de ressemblances d’un vertébré à l’autre. Faux il y a des
ressemblances entre les vertébrés.
b. ….. présente des ressemblances entre les Vertébrés et certains insectes. Vrai
c. ….. est en relation entre leur ordre d’expression lors de la mise en place des organes de
l’embryon. Vrai
2. Faites apparaître le plan d’organisation en justifiant son emplacement des légendes /2
3. Remettez dans l’ordre les photos en vous aidant aussi de vos connaissances expliquez la
mise en place du plan d’organisation du poisson zèbre. ( /3.5)
Photo 4 : fécondation de l’ovule par les spermatozoïdes.
Photo 1 : division cellulaires stade à quatre cellules.
Photo 3 : beaucoup de divisions cellulaires ont été effectuées.
Photo 2 : alevin.
Le plan d’organisation du poisson zèbre se met en place petit à petit. Sur les gamètes (photo 4) on ne
distingue aucun plan d’organisation. Sur les photos des premières divisions cellulaires (photo 1 et 3) on
distingue un axe et un plan de symétrie. C’est seulement au stade de l’alevin (photo 2) que l’on peut
distinguer la tête et la queue (axe de polarité antéro-postérieur), et le ventre du dos (axe de polarité
dorso-ventral).
0.5 : emplacement des axes
1.5 : justification
Dos
Queue
Tête
Ventre
Axe de polarité antéro-postérieur
Axe de polarité dorso-ventral
Plan de symétrie droite gauche
Oeil droit
Ordre des photos : 0.5

II) Utilisation des connaissances
1. L’organisation du système nerveux de la poule et du poisson ( /4.5)
Q1. Etudiez l’organisation du système nerveux chez le poisson. Replacez les axes de polarité en
justifiant si cela est possible. ( /2.5pts)
On peut remarquer qu’il y a une succession des différentes parties du système nerveux : Bulbes
olfactifs, cerveau, cervelet, bulbe rachidien puis moelle épinière. Grâce à cette organisation, il est
possible d’orienter cet animal à partir de son système nerveux : Le cerveau se situe vers l’avant de
l’animal et la moelle épinière vers l’arrière = Axe antéro-postérieur. De plus on retrouve un plan de
symétrie car toutes ces zones du système nerveux sont symétriques par rapport au plan de symétrie
droite-gauche. On peut ensuite replacer l’axe Dorso-ventral.
Q2. Quelles sont les similitudes observées entre ces deux vertébrés ? ( /2pts)
L’organisation de leurs systèmes neveux respectifs est la même c'est-à-dire que l’on retrouve les
mêmes zones (cerveau, cervelet,….) et dans le même ordre. La seule différence réside dans les tailles
respectives de ces zones.
2. L’importance de la position des cellules et de leur « voisinage » ( / 6pts)
Les bourgeons des membres apparaissent très tôt au cours du développement embryonnaire des
vertébrés. Chaque bourgeon est formé par un massif de cellules dites mésodermiques recouvert par
une « cape » qualifiée d’ectodermique.
Différents types d’expériences sont réalisées sur des bourgeons de membres d’embryons de poulet.
Les dessins ci-dessous résument ces expériences.
Q1. Quelle conclusion tirez-vous des expériences 1 et 2 ? ( /1.5pts)
Dans l’expérience 1, on enlève la cape ectodermique. On remarque que le membre ne se développe pas.
Dans l’expérience 2, on enlève le mésoderme. On remarque que le membre ne se développe pas non plus.
Donc d’après ces 2 expériences, on peut dire que pour avoir le développement d’un membre, il faut
avoir les 2 tissus : le mésoderme et la cape ectodermique.
Q2. Quel tissu détermine le type de membre (antérieur ou postérieur) qui va se développer ? (/1pts)
Dans l’expérience 3, on met la cape d’aile avec du mésoderme de patte. On remarque que le membre
postérieur se développe.
Dans l’expérience 4, on met la cape de patte avec du mésoderme d’aile. On remarque que le membre
antérieur se développe.
Donc d’après ces 2 expériences, on peut conclure que le type de membre est déterminé par le
mésoderme.
Q3. Que montre l’expérience 5 ? ( /1.5pts)
Dans l’expérience 5, on enlève la cape ectodermique et on la remplace par des billes imprégnées de
FGF4 (c’est une protéine issue de la cape ectodermique). On remarque que le membre se développe
normalement.
On peut donc en conclure que la cape ectodermique libère une substance nécessaire au développement
normal du membre.
Q4. En quoi ces résultats montrent-ils que le devenir d’une cellule embryonnaire dépend de sa position
dans l’embryon ainsi que des signaux reçus des cellules voisines ? (/2pts)
On a vu grâce aux expériences 1 et 2, qu’il fallait 2 types de tissus différents (le mésoderme et la cape
ectodermique) car comme nous l’a montré l’expérience 5, la cape ectodermique libère une protéine qui
va induire le développement normal du membre. Les expériences 3 et 4 nous montrent quant à elles, que
le devenir des cellules dépend de leur position car un mésoderme de patte même placé dans la région
antérieure donnera une patte et non une aile.
Le devenir des cellules dépend donc de leur position dans l’embryon mais aussi des signaux reçus des
cellules voisines
1 cm
Cerveau
Cervelet
Bulbe rachidien
Moelle épinière
Système nerveux du poisson
Système
nerveux de la
poule
Bulbes olfactifs