– 852 – 853 851 Lundi 31 janvier 2017

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851 – 852 – 853 Lundi 31 janvier 2017
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Prénom :
DEVOIR SURVEILLE n°4
BIOLOGIE ET GEOLOGIE
Partie 2 : Biologie (durée 2 h)
Le sujet de biologie comporte 12 pages
Thème 1 : Régulation de l’expression de l’information génétique chez les Eubactéries : l’opéron lactose
Cette partie propose de dégager quelques aspects du contrôle de l’expression génétique à partir de résultats
expérimentaux ; l’étude expérimentale a été réalisée chez Escherichia coli.
Document 1-1 : Evolution de la
population bactérienne, des
concentrations en glucose, lactose
et galactose lors d’une culture d’E.
coli sur milieu contenant du
glucose et du lactose.
1. A partir de l’analyse du graphique, expliquez l’évolution de la population bactérienne au cours du temps.

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2. D’après vos connaissances, indiquez ce qui conditionne l’utilisation du lactose par la population
bactérienne
Trois expériences sont conduites sur les souches d’E. coli.
Expérience A :
 Culture de bactéries en milieu :
+ glucose
+ méthionine 35S
pendant 1 heure à 37°C
(La méthionine 35S est un acide
aminé qui contient un atome de
soufre radioactif)
 Transfert de ces bactéries en
milieu :
+ lactose pendant 1 heure à 37°C
Expérience B :
 Culture de bactéries en milieu :
+ glucose pendant 1 heure à 37°C
 Transfert de ces bactéries en
milieu :
+ lactose
+ méthionine 35S
pendant 1 heure à 37°C
Expérience C :
 Culture de bactéries en milieu :
+ lactose + méthionine 35S +
rifampicine (inhibiteur de la
transcription)
pendant 1 heure à 37°C
Les résultats sont proposés ci-dessous :
Expérience A
Expérience B
Expérience C
la β-galactosidase synthétisée
n'est pas marquée.
la β-galactosidase synthétisée
est marquée
la β-galactosidase n'est pas
synthétisée.

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3. Présentez les objectifs des expériences puis déduisez de leur analyse la nature du contrôle exercé par le
lactose.
4. A l’aide de vos connaissances, schématisez la situation de la portion du génome concernée par le
contrôle dans le cas des bactéries à T= 4h30 (document 1).

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Thème 2 : Anthocyanes et pigmentation des pièces florales
Extrait du sujet de l’épreuve B du concours Agro-Véto 2016
Cette partie étudie quelques mécanismes à l’origine de la pigmentation des pièces florales. Les fleurs du pétunia
(Petunia, Solanacée) constituent un des modèles utilisés car il existe de nombreux mutants de pigmentation des
pièces florales connus ou générés par les techniques de génie génétique. On s’intéresse aux rôles du gène
anthocyanin 1 dans la pigmentation des pièces florales.
N.B. : Les barres d’erreur sur les graphiques représentent l’écart type ou l’écart standard à la moyenne. On admettra
que les résultats sont significativement différents si elles ne se chevauchent pas.
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Document 2-1 : Variations de pigmentation des pétales et diversité allélique du gène an1.
L’analyse de collections de mutants pour la pigmentation des pétales de pétunia a révélé l’existence de très nombreux
allèles du gène anthocyanin 1 (an1).
La pigmentation des pétales de ces mutants à l’état homozygote ou hétérozygote a été analysée en parallèle d’une
mesure du pH d’un extrait de pétale broyé.
Un seul allèle est indiqué pour les plants homozygotes. Deux allèles sont indiqués pour les plants hétérozygotes.
La lignée R27 est considérée comme sauvage (cliché A).
La valeur de pH indiquée (à droite de chaque pétale) est une moyenne sur au moins 3 échantillons.
1. Dégagez succinctement les principales tendances reliant la pigmentation et la valeur du pH.
2. Formulez deux hypothèses concernant le rôle du gène anthocyanin 1 (an1).