Devoir Surveillé n°3 – 2nde – 2010/2011

Devoir Surveillé n°3 – 2
nde
– 2010/2011
Programme de révision : chap2 + chap3– Thème 1
I. L EVURES DE BOULANGER NORMALES OU MUTANTES /9
On réalise un test de dosage du glucose (à l’aide de bandelettes de glucose.) . Les résultats sont
présentés ci-dessous :
La même expérience est réalisée à l’aide de levures de boulanger mutantes appelées levures
SNF : dans ces levures, le gène SNF qui est responsable de fabriquer la protéine saccharase est
muté donc est non fonctionnel.
On obtient les résultats ci-dessous :
1. Réaliser un schéma récapitulatif des échanges réalisés par la cellule de levure normale.
2. En vous appuyant sur les résultats expérimentaux, démontrer quel est le facteur qui, dans ces
expériences, influence le métabolisme des cellules de levures. (votre réponse devra être
argumentée)
3. D’après vos connaissances, quel autre facteur (non testé dans ces expériences) peut influencer
le métabolisme des cellules de levures ?
4. Proposer un protocole expérimental permettant de tester ce facteur sur les levures de boulanger.
II. D ES BACTERIES PRODUCTRICES D ’ INSULINE /6.5
Les cellules de boulanger sont des cel
lules
capables d’utiliser le saccharose présent dans leur environnement extra
-
cellulaire.
En effet,
les levures fabriquent dans leur cytoplasme une molécule appelée saccharase, puis exportent cette molécule dans leur environnement.
L
a saccharase est une molécule (une protéine) capable de transformer le saccharose en glucose.
indicateur coloré de la bandelette
devient violet : présence de glucose
indicateur coloré de la
bandelette reste rose : absence
de glucose
bécher à 37°C (bain
marie)
bécher à 37°C
(au bain marie)
solution de saccharose
levures de boulanger normales
solution de saccharose
levures de boulanger mutantes
1. Dans cet exemple de production d’insuline par
transgenèse, identifier l’organisme donneur,
l’organisme génétiquement modifié et le gène
transféré.
2. Comment expliquez-vous que de grandes
quantités d’insuline soient produites dans les
cuves ?
3. En utilisant l’exemple présenté dans les
documents
,
démontrer
pourquoi on peut
Capacités évaluées :
- utilisation ses connaissances
pour raisonner
-
s’informer à partir de
bécher à 37°C (bain
marie)
bécher à 37°C
(au bain marie)

III. L A MUCOVISCIDOSE …… UNE MALADIE GENETIQUE /4.5
Q : En utilisant une séquence de nucléotides fictive, réaliser un schéma permettant de comprendre ce
que sont des allèles d’un gène. Votre schéma devra être construit à partir de l’exemple de la mucoviscidose .
Votre schéma pourra éventuellement être complété par quelques phrases.
«
Pour tous, un mot d’ordre : donner son souffle pour ceux qui en manquent
»
La mucoviscidose est une maladie génétique dont vous avez tous entendu parler
: en effet, depuis le décès regrettable du chanteur
Grégory Lemarchal, les mobilisations en faveur de cette maladie génétique sont nombreuses (virades de l’espoir par exemple).
Un individu sain possède, dans ses chromosomes n°7, un gène appelé CFTR, et qui est responsable du caractère ‘fabrication d’une
protéine permettant un bon fonctionnement des voies respiratoires’.
Un individu sain possède 2 allèles normaux, alors qu’un individu atteint de mucoviscidose possède 2 allèles mutés pour ce gène.
La mutation du gène CFTR est à l’origine du caractère ‘atteint de drépanocytose’.

Correction du DS n°3 (2
nde
) : cellule, métabolisme, ADN
1. schéma :
2. On observe que des cellules normales au contact d’une solution de saccharose transforment le saccharose de leur environnement
en glucose puisque la bandelette test indique une coloration caractéristique de la présence de glucose.
Au contraire, des cellules de levures mutées n’arrivent pas à transformer le saccharose en glucose, puisque la bandelette n’est pas
positive.
La seule différence entre les 2 expériences est l’utilisation de levures normales ou de levures qui ont le gène SNF muté.
Or, ce gène est responsable de fabriquer la protéine saccharase qui est justement responsable de transformer le saccharose en
glucose.
On en déduit que le facteur qui influence le métabolisme des levures est le patrimoine génétique.
3. L’environnement des cellules .
4
3.5
0.5
1. Organisme donneur : cellule humaine
Organisme génétiquement modifié : bactérie
Gène transféré : gène de l’insuline
2. On apprend que les bactéries, si elles sont dans de bonnes conditions, se multiplient toutes les 40min. Etant données la taille des
cuves, on comprend qu’elle doivent contenir une grande quantité de bactéries, chacune étant capable de se diviser toutes les
40min.
3. Le langage contenu dans le gène humain de l’insuline a été lu , compris, et utilisé par la bactérie puisque celle-ci est capable de
produire de l’insuline humaine. Le langage de la molécule d’ADN contenue dans le gène est donc universel
3
1.5
2
III. 5.5
Correction du DS n°3 (2
nde
) : cellule, métabolisme, ADN
1. schéma :
2. On observe que des cellules normales au contact d’une solution de saccharose transforment le saccharose de leur environnement
en glucose puisque la bandelette test indique une coloration caractéristique de la présence de glucose.
Au contraire, des cellules de levures mutées n’arrivent pas à transformer le saccharose en glucose, puisque la bandelette n’est pas
positive.
La seule différence entre les 2 expériences est l’utilisation de levures normales ou de levures qui ont le gène SNF muté.
Or, ce gène est responsable de fabriquer la protéine saccharase qui est justement responsable de transformer le saccharose en
glucose.
On en déduit que le facteur qui influence le métabolisme des levures est le patrimoine génétique.
3. L’environnement des cellules .
4
3.5
0.5
1. Organisme donneur : cellule humaine
Organisme génétiquement modifié : bactérie
Gène transféré : gène de l’insuline
2. On apprend que les bactéries, si elles sont dans de bonnes conditions, se multiplient toutes les 40min. Etant données la taille des
cuves, on comprend qu’elle doivent contenir une grande quantité de bactéries, chacune étant capable de se diviser toutes les
40min.
3. Le langage contenu dans le gène humain de l’insuline a été lu , compris, et utilisé par la bactérie puisque celle-ci est capable de
produire de l’insuline humaine. Le langage de la molécule d’ADN contenue dans le gène est donc universel
3
1.5
2
III. 5.5
Correction du DS n°3 (2
nde
) : cellule, métabolisme, ADN
1. schéma :
2. On observe que des cellules normales au contact d’une solution de saccharose transforment le saccharose de leur environnement
4
3.5

en glucose puisque la bandelette test indique une coloration caractéristique de la présence de glucose.
Au contraire, des cellules de levures mutées n’arrivent pas à transformer le saccharose en glucose, puisque la bandelette n’est pas
positive.
La seule différence entre les 2 expériences est l’utilisation de levures normales ou de levures qui ont le gène SNF muté.
Or, ce gène est responsable de fabriquer la protéine saccharase qui est justement responsable de transformer le saccharose en
glucose.
On en déduit que le facteur qui influence le métabolisme des levures est le patrimoine génétique.
3. L’environnement des cellules .
0.5
1. Organisme donneur : cellule humaine
Organisme génétiquement modifié : bactérie
Gène transféré : gène de l’insuline
2. On apprend que les bactéries, si elles sont dans de bonnes conditions, se multiplient toutes les 40min. Etant données la taille des
cuves, on comprend qu’elle doivent contenir une grande quantité de bactéries, chacune étant capable de se diviser toutes les
40min.
3. Le langage contenu dans le gène humain de l’insuline a été lu , compris, et utilisé par la bactérie puisque celle-ci est capable de
produire de l’insuline humaine. Le langage de la molécule d’ADN contenue dans le gène est donc universel
3
1.5
2
III. 5.5