DS 3

D S 3
m a r d i 11 d é c e m b r e
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
Levure
ATGGATCAGTACGAGAAAGTTGAGAAGATTGGTGAAGGAACTTACGGTGTGGTTTATAAG
----------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.