1ère partie : Restitution des connaissances (8 points)
I / QCM (5 points)
Pour chacun des items suivants, écrivez sur votre copie le numéro de la question et la (ou les) lettre (s) qui correspond (ent) à la (ou aux) affirmation (s) exacte (s) :
1) L’acrosome du spermatozoïde : a) contient des chromosomes.
b) contient des enzymes.
c) assure la réaction corticale.
d) assure la réaction acrosomique.
2) L’évolution d’un follicule primaire en follicule secondaire se caractérise par : a) la multiplication des cellules folliculaires.
b) l’apparition des cavités dans la granulosa.
c) le début de sécrétion d’œstradiol.
d) le début d’édification des thèques.
3) Le pic d’œstradiol observable vers la fin de la phase folliculaire : a) provient d’un follicule tertiaire.
b) provient d’un corps jaune.
c) provient d’un follicule mûr.
d) est précédé d’un pic important de LH.
4) Un individu de phénotype [AB] est croisé avec un individu [ab]. La descendance comprend :
X [AB]
X [ab] avec X ≠ Y
Y [Ab]
Y [aB]
On peut affirmer que l’individu [AB] : a) est double hybride.
b) est de génotype A//a B//b.
c) est de génotype AB//ab si X < Y.
d) est de génotype Ab//aB si X < Y.
5) Le bec de lièvre est :
a) une malformation congénitale.
b) liée à une toxicomanie chez la mère par l’alcool.
c) liée à une toxicomanie chez la mère par le tabac.
d) liée à une toxicomanie chez la mère par la cocaïne (drogue).
6) Des injections de LH chez un animal mâle impubère provoquent : a) une augmentation du taux d’inhibine.
b) une augmentation du taux de testostérone.
c) une production des spermatozoïdes.
d) un développement du tissu interstitiel.
7) Des injections d’œstradiol à faibles doses chez une femme en ménopause entraînent : a) une baisse des taux sanguins des hormones hypophysaires.
b) une baisse de LH et une augmentation de FSH.
c) une augmentation des taux sanguins des hormones hypophysaires.
P R O F : K H A R R A T , F E K I , G U E R M A Z I
LYCÉE PILOTE SFAX
DEVOIR DE SYNTHÉSE N° 1 DATE : 5 – 12 – 2008 CLASSES : 4 SC. EXP.
DURÉE : 3 HEURES
Page 2 sur 4 8) On peut recourir à la FIVETE en cas :
a) d’azoospermie.
b) d’oligospermie.
c) d’obstruction des spermiductes (canaux déférents).
d) d’obstruction des trompes.
9) Une femme ayant un taux de LH très faible et constant : a) peut être en ménopause.
b) peut être sous pilule combinée.
c) a un cycle ovarien bloqué.
d) peut être ovariectomisée.
10) Le brassage interchromosomique : a) aboutit à des gamètes recombinés.
b) aboutit, avec la fécondation, à une diversité phénotypique.
c) dépend du brassage intrachromosomique.
d) peut s’effectuer lors de la division équationnelle.
II / (3 points)
Reproduisez sur votre copie le tableau suivant et complétez-le en se référant à l’espèce humaine.
Hormone Origine (organe)
Organe ou
cellule cible Effets physiologiques LH
HCG Progestérone
2ème partie : Mobilisation des connaissances (12 points)
I / (7 points)
A //
Pour les biologistes, l’urine constitue un milieu qui reflète de nombreuses activités endocrines car elle contient des substances provenant de la dégradation des hormones. Un dosage régulier de deux substances A et B dérivant d’hormones sexuelles dans les urines de Mme S, a permis de tracer le graphe du document 1 suivant.
25 50 75 100 200 300
400 Substance A (µg/24 h)
05 10 15 20 25 30 35
Semaines
4 8 12 16 20 24
0
Substance B (mg/24 h)
A B
Menstruation
Document 1
1) En justifiant la réponse, identifiez les hormones qui sont à l’origine des substances A et B dosées dans les urines de Mme S.
2) Comment expliquez-vous la disparition de la menstruation après celle observée au début des dosages ?
3) En utilisant vos connaissances, expliquez l’évolution du taux de l’hormone à l’origine de la substance B durant la période de dosage tout en précisant l’origine et le déterminisme de sa sécrétion.
B // Dans un ouvrage, François Jacob écrivit :
« LA SEXUALITÉ EST CONSIDERÉE COMME UNE MACHINE A FAIRE DU DIFFÉRENT »
La structure M du document 2 suivant s’observe régulièrement dans un organe de l’appareil génital de la femme (le nombre des chromosomes a été réduit à 2n = 4), alors que la structure N du même document est exceptionnelle et s’observe dans un autre organe du même appareil.
Document 2
1) Identifiez les structures M et N et justifiez leur présence régulière ou exceptionnelle.
2) Dites dans quels organes trouve-t-on ces structures ?
3) Faites un schéma annoté du gamète issu de la structure M en respectant les représentations chromosomiques du document 2.
4) Schématisez dans des rectangles les garnitures chromosomiques certaines ou possibles des éléments a, b et c de la structure N.
(NB : ne pas considérer l’élément d supposé d’origine paternelle).
5)
a) Identifiez les phénomènes de la reproduction sexuée illustrés par les deux structures M et N.
b) Expliquez comment les conséquences génétiques de ces phénomènes justifient la citation de Jacob.
II/ (5 points)
On se propose de déterminer la relation entre trois gènes G1, G2 et G3 chez une plante diploïde.
G1 : contrôle la couleur des feuilles : vert foncé ou vert clair.
G2 : contrôle la surface de la feuille : feuille large ou étroite.
G3 : contrôle la couleur de la graine : orangée ou violette
Structure M Structure N
b a
c d
Page 4 sur 4 On réalise alors les expériences suivantes :
1er test cross 2ème test cross
Croisements
Plante hybride à feuilles vert foncé et larges
X
Une variété pure à feuilles vert clair
et étroites
Plante hybride à feuilles larges et graines violettes
X
Une variété pure à feuilles étroites et
graines orangées
Résultats
37,4 % à feuilles vert foncé et larges 19 plantes à feuilles larges et graines orangées 12,2 % à feuilles vert foncé et étroites 210 plantes à feuilles larges et graines violettes 38,6 % à feuilles vert clair et étroites 17 plantes à feuilles étroites et graines violettes 11,8 % à feuilles vert clair et larges 204 plantes à feuilles étroites et graines orangées
1) Précisez, à partir des données, les relations de dominance entre les allèles de chaque gène.
2) On s’intéresse aux résultats du 1er test cross :
a) Analysez les résultats obtenus en vue de déduire la relation entre les deux gènes correspondants.
b) Donnez les génotypes des parents croisés et de ceux des descendants (un échiquier est attendu).
c) Quelle information supplémentaire sur la position relative des gènes peut-on tirer à partir des pourcentages obtenus ?
3) Précisez la position relative des gènes G2 et G3 à partir des résultats du 2ème test cross.
4) En tenant compte de l’ensemble des informations précédentes, proposez, schématiquement, deux hypothèses à propos la localisation relative des trois gènes en question.
5) Dans un croisement effectué entre un individu hybride pour les gènes G1 et G3 avec un individu homozygote récessif pour ces mêmes gènes, on a trouvé 8 % de plantes à feuilles vert clair et graines orangées. Exploitez ce résultat et concluez en effectuant une carte factorielle des trois gènes.
CORRIGE DU DEVOIR DE SYNTHESE N°1 4 ScExp Décembre 2008
Corrigé Barème
1ère partie : (8 points) I) QCM
1. b + d 2. a + d 3. c 4. a + d 5. a + c 6. b + d 7. a 8. b + d 9. b + c 10. a + b 5 pts II)
H Origine Cible Effets physiologiques
LH Hypophyse antérieur
Testicule : cellules de Leydig
stimule le développement du tissu interstitiel
stimule la sécrétion de testostérone
Ovaire : follicule mûr et corps jaune
maturation de l’ovocyte I en ovocyte II
déclenche l’ovulation
assure la formation du corps jaune
stimule la sécrétion des œstrogènes et de la progestérone HCG Trophoblaste Ovaire : corps
jaune
stimule le développement du corps jaune
stimule la sécrétion des œstrogènes et de la progestérone
Progestérone Ovaire : corps jaune
Placenta
utérus
inhibe les contractions du myomètre silence utérin
assure la formation de la dentelle utérine
modifie la sécrétion de la glaire cervicale devenant à maillage serré imperméable aux spermatozoïdes
assure le bon déroulement de la grossesse : hormone de la mère
CHH Exerce un RC(‒) : inhibe la sécrétion des gonadostimulines FSH et LH
3 pts
2ème partie : 12 points
I) Reproduction et brassage (7 points) A/
1) Les taux urinaires des substances A et B sont respectivement proportionnels aux taux sanguins des hormones correspondantes. Ainsi on peut déduire que :
Substance A : correspond aux œstrogènes car elle présente une sécrétion normale pendant (phase folliculaire) avec un pic environ deux jours avant l’ovulation.
Substance B : correspond à la progestérone car elle n’est pas secrétée pendant les deux premières semaines, sa sécrétion commence à partir de la 3ème semaine c.à.d. après l’ovulation.
2) La disparition de la menstruation après le début du dosage s’explique par une grossesse, en effet l’augmentation des substances A et B montre que ce cycle est fécond, la dentelle utérine sera maintenu.
3)
L’augmentation de la progestérone durant la 3ème semaine de dosage est expliquée par le développement du corps jaune sous l’effet de LH secrétée au milieu du cycle fécond.
A partir de la 4ème semaine et jusqu’à la (11ème – 12ème), le taux de progestérone augmente du au développement du corps jaune gestatif sous l’effet de HCG produite par le trophoblaste.
Après la 12ème semaine du dosage, l’augmentation importante du taux de progestérone est expliquée par le développement de plus en plus important du placenta qui sécrète lui-même la progestérone. Le corps jaune gestatif est mis au repos.
B/
1) Structure M : ovocyte I en anaphase I : cette structure s’observe régulièrement chaque cycle entre le 13ème et le 14ème jour (24 h avant chaque ovulation) : reprise de la maturation.
Structure N : ovotide ou ovule fécondé : présence exceptionnelle : seulement en cas de fécondation de l’ovocyte II ce qui est rare.
2) M ovaire N trompe ---
3) Schéma d’un ovocyte II bloqué en MII
4)
1
0,5
1
1
0,25
1
0,75 Corona radiata
1er globule polaire Zone pellucide Espace péri-ovocytaire Matériel nucléaire en MII
Granules corticaux
5)
a. M méiose N fécondation ---
b.
La méiose, assurant le passage de la diploïdie à l’haploïdie, à deux conséquences génétiques essentielles :
Le brassage interchromosomique correspondant à la formation de différentes combinaisons entre les chromosomes paternels et maternels au niveau des pôles des cellules germinales à l’anaphase I et par la suite au niveau des gamètes. Il est assuré grâce à la séparation aléatoire et indépendante des chromosomes homologues à l’anaphase I.
Le brassage intrachromosomique correspondant à la formation de nouvelles combinaisons alléliques au sein des chromosomes. Il se produit en prophase I grâce au phénomène de crossing-over.
Ces deux brassages assurent une diversité génétique des gamètes qui diffèrent par leurs combinaisons chromosomiques et alléliques
À la fécondation, il y a union au hasard des gamètes et rétablissement de la diploïdie. Le caractère aléatoire de cette union augmente le nombre de types de zygotes possibles (différant par leurs combinaisons chromosomique et allélique) d’où la diversité génétique des descendants d’un couple.
Ainsi la sexualité (ou reproduction sexuée) peut être considérée comme une machine à faire du différent
0,25
1,25
II) Génétique (5 points)
1) Les individus hybrides sont ceux qui possèdent les caractères dominants d’où :
Caractère couleur de la feuille : vert foncé domine vert clair. (F, c) / F > c ; F vert foncé ; c vert clair
Caractère surface de la feuille : large domine étroite. (L, e) / L > e ; L large ; e étroite
Caractère couleur de la graine : violet domine orangé. (V, o) / V > o ; V violet ; o orangé
0,75
2) a/ Analyse : le TC1 fournit 4 phénotypes équiprobables 2 à 2 dont
2 phénotypes parentaux [FL] et [ce] = 76%
2 phénotypes recombinés [Fe] et [cL] = 24%
Hypothèse : on suppose que les deux couples d’allèles (F, c) et (L, e) sont indépendants.
Si cette hypothèse est valable, on devrait obtenir 4 phénotypes équiprobables au ¼, or ce n’est pas le cas
Conclusion : les deux gènes G1 et G2 sont liés. La présence des phénotypes recombinés montre que le linkage est partiel.
b/ [FL] x [ce]
génotypes : FL ce
ce ce gamètes : FL ; ce ; Fe et cL ce 1 – p p 1
Phénotypes parentaux = 76% Phénotypes recombinés = 24% .
c/ distance dG1G2 = p x 100 ; p = 24% = 0,24 dG1G2 = 24 cM
1-p/2 FL 1-p/2 ce p/2 Fe p/2 cL ce
1
FL ce [FL]
ce ce [ce]
Fe ce [Fe]
cl ce [cL]
0,75
1,5
0,25 3) Le 2ème TC montre aussi 4 phénotypes équiprobables 2 à 2 avec
2 phénotypes parentaux [LV] et [eo] = 92%
2 phénotypes recombinés [Lo] et [eV] = 8%
On déduit que les deux gènes G2 et G3 sont liés avec un linkage partiel.
Le % des phénotypes recombinés traduit le % de recombinaison donc la distance entre G2 et G3. dG2G3 = 8 cM
0,5
4) Hypothèse 1 : 32 cM
G1 G2 G3
24 cM 8 cM
Hypothèse 2 :
16 cM 8 cM
G1 G3 G2
24 cM
0,5
5) Les 8% de *co+ représentent l’un des 2 phénotypes recombinés de probabilité p/2. La somme des phénotypes recombinés est de 16% d’où dG1G3 = 16 cM ; l’hypothèse 2 est confirmée.
Carte factorielle :
16 cM 8 cM
G1 G3 G2
24 cM
0,75
