733 / 2ème trimestre/ Contrôle 2

733 / 2ème trimestre/ Contrôle 2
Jan 2008
Partie II
Exercice 1 ( 3 points)
Mesure du temps dans l'histoire de la Terre et de la vie
Etablissez par un raisonnement rigoureux la chronologie relative des événements géologiques repérables sur
la coupe et classez-les du plus ancien au plus récent.
document : coupe géologique simplifiée de la région de Clermont-Ferrand
Partie II
Exercice 2 ( 5 points)
Stabilité et variabilité des génomes et évolution
Certaines souches de trèfle sont riches en cyanure et d’autres en contiennent très peu. Un expérimentateur dispose
de variétés homozygotes de trèfle dont les concentrations en cyanure sont faibles. Il effectue des croisements entre
ces variétés.
À partir des informations extraites des trois documents, mises en relation avec vos connaissances, montrez
que méiose et fécondation permettent d’expliquer les proportions de trèfles riches en cyanure dans les
croisements 1 et 2.
Document 1 : la voie de synthèse du cyanure et son contrôle
Le cyanure est produit dans les cellules de trèfle à partir d’une molécule initiale (précurseur P), grâce à l’action
successive de deux enzymes EA et EB.
La synthèse des deux enzymes est contrôlée par deux gènes A et B.
La production de cyanure est importante seulement si les cellules de trèfle possèdent à la fois les deux enzymes
actives EA et EB ; sinon, la production est faible.
Le gène A présente deux allèles :
- a + code pour une enzyme fonctionnelle,
- a code pour une enzyme non fonctionnelle.
L’allèle a + est dominant sur l’allèle a.
Le gène B présente deux allèles :
- b + code pour une enzyme fonctionnelle,
- b code pour une enzyme non fonctionnelle.
L’allèle b + est dominant sur l’allèle b.
Les deux gènes A et B ne sont pas sur le même chromosome.
Document 2 :
Les variétés X et Y sont toutes deux homozygotes pour les gènes A et B : elles produisent une faible quantité de
cyanure.
La variété X est homozygote pour les allèles a+ et b.
La variété Y est homozygote pour les allèles a et b+.
On effectue le croisement 1 entre ces deux variétés pour obtenir une génération F1.
Document 3 :
La variété Z, qui produit également une faible quantité de cyanure, est homozygote pour les deux allèles récessifs.
On effectue le croisement 2 entre la variété Z et la génération F1 (croisement test).
733 Eléments de correction du contrôle 2 de SVT du 2ème trimestre.
Exercice 1
Pb sc :Comment établir la chronologie relative de ces différentes roches sédimentaires et volcaniques ?
R :les couches d’argile, arkose, marne et calcaire marneux sont disposées en concordance les une sur les autres et sur le socle
granitique
I : quand une couche en recouvre une autre, elle s’est déposée postérieurement.
C : Mise en place du granite suivie du dépôt de l’argile, puis de l’arkose puis de la marne et enfin du calcaire marneux.
R :La brèche interrompt la continuité des strates sédimentaires précédemment décrites et du granite et recouvre vers l’est le
calcaire marneux
I : la brèche recoupe cette série sédimentaire et le granite.
C : la brèche est plus récente que la série sédimentaire et le granite.
R : le basalte 2 présente des filons dans la marne et le calcaire marneux et dans la brèche.
I : le basalte recoupe le granite, la série sédimentaire et la brèche.
C : Le basalte est plus récent que le granite,la brèche et la série sédimentaire.
R : le calcaire lacustre repose sur le basalte 2
I : quand une couche en recouvre une autre, elle s’est déposée postérieurement.
C :le calcaire lacustre est plus récent que le basalte 2
R : Le basalte 1 recouvre le calcaire lacustre
I : même principe que précédemment.
C : le basalte 1 est plus récent que le calcaire lacustre.
Bilan :
1- Mise en place du granite
2- Dépôt de la série sédimentaire allant de l’argile aux calcaires marneux sur le socle granitique.
2 -Mise en place de la brèche
3- Mise en place du basalte 2
4- Mise en place des sédiments lacustres
5- Mise en place du basalte 1
Exercice 2 :
Pb sc : Quels phénomènes ou caractéristiques de la méiose et de la fécondation permettent d’expliquer les proportions de
trèfles riches en cyanure ? (0,25)
I- Génotypes responsables de la richesse en cyanure (1)
R : la présence des 2 enzymes EA et EB est indispensable à la production d’une forte quantité de cyanure.
I: la présence des 2 allèles a+ et b+ en au moins un exemplaire est indispensable à une forte production de cyanure, car a+
domine a et b+ domine b.
C :génotypes permettant une forte production de cyanure :
(a+//a+ ,b+//b+) ; (a+//a+ ,b+//b) ; (a+//a ,b+//b+) ; (a+//a ,b+//b)
Comment obtenir l’un de ces génotypes à partir des croisements proposés ?
II- Etude du croisement 1 (1)
X est homozygote pour a+ et b son génotype est ( a+//a+ , b//b)
Y est homozygote pour a et b+ son génotype est ( a//a , b+//b+)
R du croisement : tous les F1 sont riches en cyanure
I : lors de la gamétogenèse, les couples d’allèles se séparent et X produit un seul type de gamètes de génotype (a+,b) tandis
que Y produit un seul type de gamètes de génotype (a,b+)
La fécondation réunit ces 2 types de gamètes, les F1 ont donc pour génotype :
(a+//a,b+//b), ils sont donc hétérozygotes pour ces 2 gènes.
C : Du fait des données du doc 1 ce génotype est bien compatible avec une forte production de cyanure.
II- Etude du croisement 2 : F1xZ (2,5)
Z est homozygote pour les 2 allèles récessifs, son génotype est : (a//a,b//b)
F1 est double hétérozygote : (a+//a,b+//b).
R : 74,6% de plants pauvres en cyanure ; 25,4% de plants riches en cyanure.
I : Les proportions phénotypiques d’un croisement test reflètent les proportions génotypiques des gamètes du F1, car les allèles
de Z ne s’expriment dans le phénotype. Cependant nous avons vu que plusieurs génotypes différents conduisent au même
phénotype.
Comme les gènes sont portés par des K différents, à la méiose, en métaphase I, les paires de chromosomes se placent de part et
d’autre du plan équatorial de façon aléatoire. Il y a 2 dispositions équiprobables.
Il y a séparation des paires d’homologues indépendamment les unes des autres en anaphase I
Schéma :
d’où 4 types de gamètes équiprobables :
25% (a+,b+) ; 25% (a+,b) ; 25% (a,b+) ; 25% (a,b)
Z ne produit qu’un seul type de gamètes (a,b)
La fécondation réunit les gamètes de façon aléatoire, d’où le tableau de croisement suivant :
(a+,b+)
(a+,b)
(a,b+)
(a , b)
(a+//a,b+//b)
(a+//a,b//b)
(a//a,b+//b)
phénotype
Riche en cyanure
pauvre
pauvre
(a,b)
(a//a,b//b)
pauvre
75% pauvres en cyanure ; 25% riches en cyanure
C : Ces proportions théoriques sont très proches de celles obtenues expérimentalement.
Bilan : la séparation indépendamment les unes des autres des paires de chromosomes en anaphase I et la rencontre au
hasard des gamètes (fécondation) permettent d’expliquer les proportions de plants riches en cyanure dans les croisements 1
et 2. (0,25)
Bonus pour plan et /ou méthode ERIC