Révisions – Génomes et évolution

Tale S, SVT, 2006-2007
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Révisions – Génomes et évolution
Bac S, 2003-2006 (métropole) :
IIA 2004
IIA, Espagne, 2004
On cherche à comprendre le mode de transmission de deux caractères chez la Drosophile, organisme diploïde.
Les résultats présentés dans le document s'expliquent par l'intervention d'un crossing-over lors de la formation des
gamètes des individus de F1. Justifiez-en l'existence en exploitant le document.
Les deux caractères étudiés sont : le développement des soies (normales ou "chevelues") et la forme des pièces
buccales (normales ou en "trompe d'éléphant". Le gène S contrôle le développement des soies du corps, le gène P
contrôle le développement des pièces buccales. Ces deux gènes sont localisés sur le même chromosome (gènes liés).
Le croisement de deux parents de lignée pure (homozygotes), l'un à soies normales et à pièces buccales en "trompe
d'éléphant", l'autre à soies "chevelues" et à pièces buccales normales donne des individus F1 qui présentent tous le
même phénotype : soies et pièces buccales normales.
On croise un individu F1 avec un individu de lignée pure présentant des soies "chevelues" et de spièces buccales en
"trompe d'éléphant". Les résultats sont consignés dans le tableau ci-dessous.
phénotype
nombre d'individus
soies normales et "trompe d'éléphant"
598
soies "chevelues" et pièces buccales normales
626
soies "chevelues" et "trompe d'éléphant"
172
soies normales et pièces buccales normales
151
On notera :
s+ l'allèle soies normales et p+ l'allèle pièces buccales normales
s l'allèle soies "chevelues" et p l'allèle pièces buccales en "trompe d'éléphant"
IIA, Métropole, 2004
Un modèle possible de l'histoire évolutive des gènes qui
codent la lactico-déshydrogénase, enzyme présente
chez tous les êtres vivants, est représenté dans le
document de référence.
Montrez que les informations apportées par le
document valident le modèle proposé de l'histoire
évolutive des gènes de la lactico-déshydrogénase.
document de référence : modèle proposé pour
illustrer l'histoire évolutive qui a conduit aux gènes qui
codent la lactico-déshydrogénase chez l'Homme
document : La lactico-déshydrogénase (LDH) est une enzyme constituée par l'association de quatre chaînes
polypeptidiques qui peuvent être identiques ou non.
Chez l'Homme il existe trois types de chaînes (LDH-A, LDH-B et LDH-C).
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a - localisation des gènes de la LDH sur les chromosomes de l'Homme :
Dans les séquences de LDH-B et LDH-C un tiret indique un acide aminé identique à celui présent dans la séquence de LDH-A, laquelle est
prise arbitrairement comme référence.
IIB, Métropole, septembre 2006
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.
A 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.
enzyme EA
enzyme EB
Précurseur P ----------------> substance G ----------------> cyanure
gène A
gène 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.
Croisement 1 :
variété Y
variété X
x
plants pauvres en cyanure plants pauvres en cyanure
Résultat : génération F1
plants riches en cyanure
Tale S, SVT, 2006-2007
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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).
Croisement 2 :
variété Z
F1
x
plants riches en cyanure
plants pauvres en cyanure
Résultat : génération F2
76,6% de plants pauvres en cyanure
25,4% de plants riches en cyanure
I, Asie, 2003
Après avoir présenté les mécanismes responsables de la répartition des chromosomes au cours de la méiose, vous
montrerez comment une perturbation dans cette répartition, lors de la formation des gamètes, peut conduire à l'existence
d'individus possédant trois chromosomes 21 au lieu de deux.
Votre exposé sera structuré et comportera une introduction et une conclusion. Il sera illustré de schémas expliquant les
mécanismes mis en jeu. Toutes les étapes de la méiose ne sont pas à détailler.
I, Antilles, septembre 2004
Chez les organismes présentant une reproduction sexuée, une phase haploïde et une phase diploïde alternent. On
cherche à expliquer le maintien de la garniture chromosomique de l'espèce.
Après avoir présenté le cycle biologique d'un Mammifère, vous expliquerez comment méiose et fécondation permettent
une alternance des phases haploïde et diploïde maintenant la garniture chromosomique de l'espèce.
On attend un exposé comprenant une introduction, un développement structuré, une conclusion. Des schémas explicatifs
des deux mécanismes fondamentaux du cycle sont exigés. Vous considérerez un organisme diploïde dont la formule
chromosomique est 2n=6.
I, Amérique du Nord, 2006
On s'intéresse à la diversité des génotypes des descendants d'un couple. On considère deux couples d'allèles (A/a) et
(B/b) situés sur la même paire de chromosomes non sexuels. Un des membres du couple a pour génotype {AB/ab) et
l'autre membre a pour génotype (AB/ab).
Expliquez comment le brassage intrachromosomique au cours de la méiose, puis la fécondation, permettent d'obtenir
une diversité des génotypes des descendants du couple.
Votre réponse sera organisée par une introduction, un développement structuré et une conclusion.
Des schémas de cellules illustrant le brassage intrachromosomique et un tableau de croisement sont attendus.