DS 3 mardi 11 décembre restitution des connaissances (8 points) 1°) Placez sur le schéma ci-contre : l’axe de polarité antéro-postérieur, le titre et les légendes correctes. 2°) Donnez l’ensemble des arguments vus dans le cours qui contribuent à l’idée d’une origine commune à tous les vertébrés. Application des connaissances (12 points) Exercice 1 L'analyse du génome d'une plante verte, Arabidopsis, a conduit à isoler et à séquencer un gène dont la fonction est inconnue. Les chercheurs ont comparé ce gène à de nombreux gènes trouvés chez un champignon, la Levure, grâce à un logiciel de comparaison de séquences. La comparaison avec le gène cdc2 de la Levure, impliqué dans le contrôle de la division cellulaire a donné les résultats suivants. Arabidopsis ATGGATCAGTACGAGAAAGTTGAGAAGATTGGTGAAGGAACTTACGGTGTGGTTTATAAG Levure ----------GA---T---TC---A--------C--A--A-----------------G----------------TC-------------------------T----CT --- Nucléotides identiques dans les deux gènes 1°) Qu'est-ce qui laisse penser que le gène d'Arabidopsis et le gène cdc2 de la Levure sont issus d’un même gène ancestral ? Vous justifierez votre réponse par une analyse chiffrée du document présenté. 2°) Imaginer le principe d'une expérience ayant pour objectif de tester cette origine commune, sachant que, à votre disposition, il y a des mutants de Levure incapables de se diviser. Exercice 2 Chez la drosophile, on rencontre parfois une anomalie du développement qui se traduit par la présence de pattes à la place des antennes. Différentes expériences permettent de préciser le rôle d'un gène, dénommé « antennapedia », et de comprendre l'origine de cette anomalie. - Expérience 1: Après avoir été isolé, le gène « antennapedia » est introduit dans la partie antérieure d'un embryon de drosophile et son expression est activée par une technique appropriée. On constate alors que la mouche développe des pattes à la place des antennes. - Expérience 2 : on a trouvé chez la souris un gène, dénommé « HoxD3 », dont la séquence est très semblable à celle du gène « antennapedia » de la drosophile. On réalise alors l'expérience suivante : on transfère le gène « HoxD3 »d'une souris dans des embryons de mouche et on active ce gène dans la région antérieure. Résultat : le gène de la souris induit chez la drosophile la formation de pattes à la place des antennes. Bien sûr, il s'agit de pattes de mouche. 1°) Quel rôle du gène « antennapedia » est mis en évidence par l'expérience 1 ? Comment qualifie-t-on un tel gène ? 2°) Comment expliquer la présence de pattes à la place des antennes parfois constatée de manière spontanée chez les drosophiles ? Proposez une hypothèse. 3°) A l'aide de vos connaissances, expliquez le résultat de l'expérience 2.