Exercice 8 p. 51 1. Chez les Mammifères, l`expression des gènes

Exercice –thème 1A -Chap.2 Diversification génétique et diversification des êtres vivants
Exercice 8 p. 51
1. Chez les Mammifères, l’expression des gènes FGF4 et BMP4 entraîne la
formation de dents. Chez le Poulet, il n’apparaît pas dents. Cependant, l’ajout
expérimental des gènes FGF4 et BMP4 chez le Poulet induit l’apparition
d’ébauches de tissus qui donneront les dents (épithélium oral et tissus
dentaires).Ces résultats montrent que l’expression des gènes FGF4 et BMP4
chez le Poulet suffit à induire la formation de dents. Chez le mutant talpid du
Poulet, il y a une expression spontanée des gènes FGF4 et BMP4 et la formation
de dents de type « crocodile ». Ces résultats confirment que les gènes FGF4 et
BMP4 sont présents chez le Poulet, mais que des modifications ont entraîné une
disparition de l’expression de ces gènes, d’où l’absence de dents chez le Poulet.
2. Les résultats des expériences chez le Poulet montrent que l’expression des
gènes impliqués dans le développement permet ou non le développement de
dents. Le mutant talpid n’a vraisemblablement pas la même intensité
d’expression des gènes FGF4 et BMP4 que lors de l’ajout expérimental de ces
gènes chez le Poulet transgénique. Modifier l’intensité d’expression de ces deux
gènes impliqués dans le développement modifie le phénotype. La modification
de l’intensité d’expression de ces gènes a donc été d’un point de vue évolutif
une source de diversité, la disparition des dents chez les Oiseaux s’expliquant
par une absence d’expression de ces gènes.
Exercice 7 p. 50
1. Les souches 1 et 2 ne se développent pas lorsqu’ils sont mis en culture sur un
milieu minimum, ce qui est cohérent puisqu’elles sont incapables de se développer
si le milieu ne contient pas certains éléments. Ces expériences sont des témoins.
Ils permettent de s’assurer que la probabilité d’apparition de souches mutantes est
quasiment nulle puisqu’il n’apparaît jamais de triple mutant dans l’expérience.
Lors d’une co-culture, des individus capables de se développer sur milieu minimum
apparaissent. Comme les deux souches n’ont pas les mêmes besoins, on en
déduit qu’il doit exister des échanges entre les deux souches qui permettent
l’apparition de souches « sauvages ».
Lors d’une co-culture avec agitation, il n’apparaît aucune colonie sur milieu
minimum alors qu’il en apparaît lorsqu’il n’y a pas d’agitation. Les échanges entre
les souches 1 et 2 nécessitent un milieu calme rendant possible cet échange.
Lors d’une agitation 15 minutes après le début de la co-culture, le nombre de
colonies « sauvages » est réduit par rapport à une co-culture sans agitation, ce qui
montre que cet échange est un processus qui prend du temps et qui semble durer
tout le temps d’une co-culture sans agitation.
2. La probabilité d’apparition d’une mutation étant de 10-9, la probabilité de
l’apparition d’une triple mutation dans les souches 1 ou 2 est donc de :
10-9 × 10-9 × 10-9 = 10-27,
ce qui est une probabilité extrêmement faible et nulle en première approximation.
3. La stérilisation va détruire les bactéries tandis que la filtration va éliminer toutes
les grosses molécules, mais pas les fragments d’ADN. Si les bactéries
récupéraient de l’ADN libre dans le milieu de culture lors des co-cultures, alors
cette expérience devrait entraîner parfois, selon les fragments d’ADN que les
bactéries auraient récupérés, l’apparition de souches « sauvages », ce qui n’est
jamais le cas.
4. Le document 1 montre que les bactéries en co-cultures forment des « ponts »
entre elles. Ces ponts ne peuvent se maintenir lorsque les cultures sont agitées.
Ces résultats suggèrent donc l’existence de transfert d’ADN entre les bactéries
en co-culture par l’intermédiaire de ces ponts cytoplasmiques.
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