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Epreuve de Biologie ISRP III Durée: 2h Sujet QUESTION 1 (10 pts) 1. Définissez et commentez en quelques courtes phrases les expressions et les mots suivants : – bivalent ; – groupe monophylétique ; – monocyte ; – protéine ; – gène SRY ; – fuseau neuromusculaire. 2. Montrez que l’élongation des cellules végétales fait appel à un mécanisme particulier dont vous préciserez les modalités et les conséquences. 3. Schéma et taille du VIH. Description des étapes de son cycle viral. Selon un sondage de 2006, 17 % des jeunes filles interrogées pensent que la pilule protège du VIH, qu’en pensez-vous ? QUESTION 2 (4 pts) Le document suivant montre les caryotypes de quatre sujets : sujet A ; sujet B; sujet C ; sujet D. 1. Analysez, sans justifier, les 4 caryotypes humains ci-dessus en précisant pour chacun d’eux : – s’il s’agit d’un homme ou d’une femme ; – s’il s’agit d’une cellule somatique ou d’un gamète ; – si le sujet est normal ou frappé d’une anomalie chromosomique (si tel est le cas, précisez le nom de cette anomalie). Un individu possède 4 paires de chromosomes (on les appellera I, II, III et IV). Dans chacune de ses cellules, 4 chromosomes sont d’origine paternelle (Ip, llp, IIIp et IVp), 4 chromosomes sont d’origine maternelle (Im, IIm, IIIm et IVm). 2. Combien de types distincts de gamètes fabrique-t-il ?
3. Représentez les anaphases de première et de deuxièmes divisions de méiose donnant des gamètes dont la garniture chromosomique seraIp, IIp, IIIrn et IVm. 4. Expliquez à quoi est due une telle combinaison. Quelle serait, par apport à cette dernière, la probabilité d’une autre combinaison ? 5. Calculez le nombre de zygotes possibles produits par le croisement de 2 individus de cette espèce. QUESTION 3 Partie A Les drosophiles de phénotype sauvage ont les antennes normales, le corps gris et les yeux rouges. On croise une drosophile de phénotype sauvage avec une drosophile de race pure aux antennes courtes, corps ebony et yeux rouges. On obtient : 57 drosophiles antennes normales et corps gris ; 54 drosophiles antennes normales et corps ebony ; 56 drosophiles antennes courtes et corps gris ; 58 drosophiles antennes courtes et corps ebony. Après une analyse très précise, indiquez : 1.Les allèles dominants pour les deux caractères étudiés. 2.Le génotype de la souche sauvage. 3.Les génotypes des gamètes produits par la drosophile sauvage. 4.Si les gènes sont liés ou indépendants. On considère maintenant la transmission de la couleur des yeux. Dans la population de phénotype antennes courtes et corps ebony, il apparaît des individus aux yeux bruns (mutants récessifs). On réalise les croisements suivants : des femelles aux antennes courtes et aux yeux bruns sont croisées avec des mâles aux antennes normales et yeux rouges dont on sait qu’ils sont doubles hétérozygotes. On obtient : – 499 drosophiles antennes normales et yeux rouges ; – 506 drosophiles antennes courtes et yeux bruns. 5.Localisez ce nouveau gène par rapport aux deux autres. Visualisez votre réponse en représentant-une cellule somatique avec la(les) paire (s) concernée (s) de chromosomes. 6.Quels auraient été les résultats du croisement avec les mâles aux antennes courtes et aux yeux bruns et les femelles aux antennes normales et yeux rouges doubles hétérozygotes. Des femelles aux corps ebony et yeux bruns sont croisées avec des mâles au corps gris et yeux rouges également hétérozygotes. 7.Quels seront, en les justifiant, les phénotypes et proportions de ce croisement ? Partie B On se propose d’étudier une seconde espèce de drosophile totalement différente de la première. On réalise, entre drosophiles de races pures, les croisements suivants : – drosophiles femelles à corps bleu avec drosophiles mâles à corps jaune. La génération F1 donne 100 % de drosophiles à corps bleu ; -drosophiles femelles à corps jaune avec drosophiles mâles à corps bleu. La génération F1 donne des femelles à corps bleu et des mâles à corps jaune. 1.Interprétez précisément ces résultats. Par ailleurs, on connaît des drosophiles à ailes incomplètes. Cette caractéristique est due à un allèle récessif(n) par rapport à l’allèle responsable du phénotype aile normale (N). On réalise entre souches pures le croisement suivant : drosophiles mâles à corps jaune et ailes incomplètes avec drosophiles femelles à corps bleu et ailes normales. La génération Fl est composée de 100 % de drosophiles à corps bleu et ailes normales. La génération F2 a la composition suivante : – 146 drosophiles à corps bleu et ailes normales ; – 47 drosophiles à corps jaune et ailes incomplètes ; – 4 drosophiles à corps bleu et ailes incomplètes ; – 3 drosophiles à corps jaune et ailes normales. 2.À partir d’un raisonnement rigoureux, déterminez le sexe des deux dernières catégories de drosophiles (4 et 3) de la F2. Dormez leurs génotypes. QUESTION 4 Voici le nom de trois hormones, la LH, la PSU et l’HCG. 1.Quelles sont les fonctions de ces hormones chez l’espèce humaine ? 2.À quelle période sont-elles produites ? Ces trois hormones avec la TSH (hormone stimulant la glande thyroïde) sont constituées de deux chaînes protéiques a et 13. La chaîne a est identique pour toutes. La chaîne 5 montre une similitude de 85 % pour la LH et I’HCG, moins importante pour Ies autres hormones. Des acides aminés comme la cystéine, qui jouent un rôle primordial dans la structure tridimensionnelle, occupent des sites identiques dans la séquence des quatre hormones. Le gène codant pour la chaîne de la TSH est situé sur le chromosome 1, celui codant pour la chaîne 5 de la FSH sur le chromosome 11 et ceux codant pour la chaîne 0 de la LH et de l’HCG sont sur le chromosome 19. Seuls certains mammifères placentaires possèdent le gène de rHCG. Tous les mammifères produisent de la LH, de la TSH et de la FSH, les amphibiens également. Les poissons possèdent la TSH et une seule gonadostimuline (GTH) proche de la LH. Les agnathes (poissons sans mâchoires) ne possèdent que la GTH. 3. Comment pouvez-vous qualifier ces molécules ? Justifiez. 4. Expliquez l’origine de ces diverses molécules ? 5. Tracez leur histoire évolutive. 6. Citez un autre exemple répondant au même schéma. |