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UNIVERSITÉ DE TOULON ET DU VAR
U.F.R. de Sciences et techniques
DEUG2 Sciences de la vie
ANNALES D’EXAMENS
2001-2002
UNIVERSITE DE TOULON ET DU VAR
Faculté des Sciences et Techniques
23 JANVIER 2002
DEUG SV 2ème année
Sujet de Biologie cellulaire (B32)
Durée de l’épreuve : 2h
La machine à calculer n’est pas autorisée.
I- (3 points)
Faites un schéma annoté montrant la région de contrôle d’un gène eucaryote typique.
II- (5 points)
Chez les Eucaryotes, différentes étapes de maturation et de modifications sont nécessaires
pour synthétiser des ARNm matures.
Quelle est la nature de ces modifications ? Préciser le type d’ARN concerné et les rôles
possibles de ces modifications.
III- (2 points)
Quelles sont les particularités de l’ADN télomérique ? Quel mécanisme moléculaire découle
de cette propriété ? Quelles en sont les conséquences au niveau cellulaire ?
IV- (4 points)
Compléter les propositions suivantes sur votre copie : il est interdit de remplir l’espace sur
l’énoncé !
A- Dans une molécule d’ARNt, l’---------- est destiné à s‘apparier à une séquence
complémentaire de trois nucléotides, le -----------, situé sur une molécule d’ARNm.
B- Des enzymes appelées ----------- couplent chaque acide aminé à une molécule
d’ARNt appropriée pour créer une molécule d’ ---------.
C- Un ---------- comporte deux sites de liaison pour des molécules d’ARNt : le site P
ou ----------- lie la molécule d’ARNt associée à la chaîne polypeptidique en élongation, et le
site A ou ----------- lie une nouvelle molécule d’ARNt chargée d’un acide aminé.
D- La formation des liaisons peptidiques est catalysée par la -------------, et cette
activité catalytique ferait intervenir le grand ----------- , molécule de la grosse sous-unité du
ribosome.
Indiquer si les assertions sont vraies ou fausses et expliquer pourquoi.
A- Un appariement flottant s’établit entre le premier nucléotide du triplet sur l’ARNm
et le troisième nucléotide de la séquence correspondante sur l’ARNt.
B- Comme AUG sert de codon de départ de la synthèse protéique, la méthionine ne se
trouve qu’à l’extrémité N-terminale des protéines.
C- L’existence d’un délai entre la liaison au ribosome d’un ARNt chargé et son
utilisation dans la synthèse en augmente la fidélité, en permettant aux ARNt incorrectement
appariés de quitter le ribosome.
V- Exercice 1 (4 points)
Beaucoup de gènes d’eucaryotes supérieurs contiennent un grand nombre d’exons.
L’épissage correct de tels gènes nécessite que les exons voisins soient réunis les uns aux
autres ; s’ils ne le sont pas, des exons seront exclus. Etant donné que tous les sites d’épissage
5’ sont semblables, ainsi que tous les sites d’épissage 3’, il est remarquable qu’un exon soit
aussi rarement sauté au cours de l’épissage. Un mécanisme doit maintenir les files d’exons
voisins, et s’assurer qu’ils sont rassemblés.
Un modèle proposé du maintien de l’ordre des exons au cours de l’épissage suggère que la
machinerie d’épissage se lie à un site d’épissage à l’une des extrémités d’un intron, et balaye
l’intron, à la recherche d’un deuxième site d’épissage à son autre extrémité. Un tel mécanisme
de « balayage » garantirait qu’un exon n’est jamais sauté.
Vous êtes intrigué par cette hypothèse, et décidez de la tester.
Vous construisez deux minigènes : l’un avec un sité d’épissage 5’ dupliqué, et l’autre avec un
sité d’épissage 3’ dupliqué (voir figure jointe). Vous transfectez des cellules avec ces
minigènes, et analysez les ARN qu’ils produisent, pour voir quels sites d’épissage 5’ et 3’
sont sélectionnés au cours de l’épissage.
Minigènes conçus pour tester le balayage des introns au
cours de l’épissage de l’ARN.
Le minigène 1 (A) a deux sites d’épissage 3’ ; le minigène 2
(B) a deux sites d’épissage 5’. Les rectangles représentent
des exons complets (vides), ou partiels (brisés) ; les sites de
jonction d’épissage 5’ et 3’ sont indiqués.
Question 1 : faire un diagramme des produits attendus pour chaque minigène, si la machinerie
d’épissage se lie à un site d’épissage 5’ et balaye vers un site d’épisage 3’.
Question 2 : faire un diagramme des produits attendus pour chaque minigène, si la machinerie
d’épissage balaye dans la direction opposée.
VII- Exercice 2 (2 points)
Soit la séquence d’un brin d’un fragment d’ADN isolé à partir d’E. coli.
5’- GTAGCCTACCCATAGG –3’
Question : on suppose qu’un ARNm est transcrit à partir de cet ADN, en utilisant comme brin
matrice le brin complémentaire. Quelle sera la séquence de cet ARNm ? Justifiez votre
démarche.
UNIVERSITE DE TOULON ET DU VAR
Faculté des Sciences et Techniques
Année universitaire 2001-2002
29 JANVIER 2002
DEUG SV 2ème année
Sujet de Génétique (B35)
Durée de l’épreuve : 3h
La machine à calculer n’est pas autorisée.
I/ (2 points)
Donnez la définition (en 2 phrases maximum pour chacun) des termes suivants :
phénotype
unité de carte génétique
phénomène d’interférence
locus
II/ (2 points)
Schématisez le phénomène de brassage intrachromosomique au cours de la méiose pour deux
gènes liés dans une cellule à 2n=2.
III/ (3 points)
L’anémie drépanocytaire est une maladie humaine des globules rouges transmise de manière
héréditaire.
- Quel est le gène impliqué ?
- Quels sont les génotypes possibles et les phénotypes correspondants ?
- Schématisez le profil électrophorétique de la protéine affectée dans cette maladie
pour l’ensemble des cas génotypiques possibles.
- Donnez de manière claire et succincte le mécanisme responsable du phénotype
caractéristique des globules rouges dans cette pathologie.
III/ Exercices
Les trois exercices sont indépendants.
Exercice 1 (2,5 points)
Les poulets aux ailes et aux jambes courtes sont appelés « creepers » (« rampants »). Quand
les individus creepers sont croisés avec des individus normaux, on obtient autant de creepers
que de normaux. Quand des creepers sont croisés entre eux, on obtient 2 creepers pour 1
normal. Des individus normaux croisés entre eux ne produisent que des individus normaux.
Comment expliquez-vous ces résultats ?
Vous justifierez votre réponse en décrivant les croisements réalisés à l’aide d’une
nomenclature adaptée.
Exercice 2 (2,5 points)
Chez le cochon d’Inde, l’allèle L conduit à des poils courts, l à des poils longs (L est dominant
sur l). La couleur des poils est sous la dépendance d’un couple d’allèles codominants,
indépendants des précédents, tels que : CYCY=jaune, CYCW=crème, CWCW=blanc.
On croise entre eux des individus Ll CYCW.
Quels sont les génotypes et phénotypes des individus de la F1 et leurs proportions ?
Vous justifierez votre démarche.
Il est recommandé d’utiliser une méthode rapide et synthétique.
Exercice 3 (2,5 points)
Chez le chien, une série pluriallélique gouverne la distribution des pigments dans le pelage.
AS répartit uniformément un pigment sur tout le corps ; ay réduit l’intensité de coloration et
conduit à des individus beiges ou roux ; at conduit à un animal tacheté roux et noir, roux et
marron etc. La hiérarchie de dominance est AS > ay >at
Dans le pedigree suivant, déterminer, dans la mesure du possible, le génotype de tous les
individus.
Exercice 4 (5 points)
Chez le maïs, le gène récessif sh est responsable de la production de grains à albumen
rétracté. Quand l’allèle dominant sh+ est présent, les grains sont pleins. L’allèle récessif c
provoque une absence de couleur de l’albumen alors que l’allèle dominant c+ permet sa
coloration. Ces deux gènes sont localisés sur le même chromosome.
On croise deux plantes homozygotes. La F1 est homogène à grains pleins et colorés.
Cette F1 fait l’objet d’un test-cross dont la descendance est composée de :
149 grains rétractés et colorés
4035 grains rétractés, non colorés
152 grains pleins, non colorés
4032 grains pleins, colorés.
1/ Quels sont les génotypes et phénotypes des parents ?
Vous appuierez votre raisonnement en regroupant les individus de la F2 en deux grandes
catégories : vous indiquerez sur quelle différence se base votre classification.
2/ Quel est le génotype et le phénotype des individus de la F1 ?
Pour ce faire, vous décrirez le croisement entre les parents.
3/ Estimez la distance séparant les loci des gènes sh et c.
UNIVERSITE DE TOULON ET DU VAR
Faculté des Sciences et Techniques
11 JUIN 2002
DEUG SV 2ème année
OPTION : Sujet de Microbiologie (B44) et Immunologie (B43)
Durée de l’épreuve : 2h
Les 2 parties sont indépendantes : elles sont à rédiger sur des copies séparées.
La machine à calculer n’est pas autorisée.
1ère partie : Microbiologie (7 points)
I (3 points)
Woese a construit un arbre phylogénétique universel qui modifie l’ancienne conception de la
classification des organismes.
1- Quelle a été sa démarche pour diviser les organismes en différents groupes ?
2- Comment a-t-il dénommé ces groupes ?
3- Quels organismes rassemblent ces groupes ?
4- Schématiser l’arbre phylogénétique universel établi par Woese.
II (1,5 points)
Les trois éléments suivants peuvent être présents à la surface des bactéries : fimbriae, pili et
flagelles. Caractérisez-les et donnez la fonction de chacun.
III (2,5 points)
En prenant comme exemple de toxine à cible intracellulaire la toxine diphtérique, décrivez le
mécanisme par lequel cette toxine pénètre dans les cellules et peut les altérer. Soyez précis
dans votre réponse que vous appuierez sur un schéma.
2ème partie : Immunologie (13 points)
I (1 point)
Donnez le rôle d’un adjuvant. Citez-en un exemple.
II (3,5 points)
A l’aide d’un schéma, montrez le mécanisme de production d’une chaîne lourde
d’immunoglobuline. Donnez une explication précise et concise de ce processus.
III (5 points)
A l’aide d’un schéma complet, montrez le mécanisme d’apprêtement de peptides associés au
CMH de classe I. Donnez une explication précise et concise de ce processus.
IV (3,5 points)
A l’aide d’un schéma explicatif, donnez les étapes de la technique de production d’anticorps
monoclonaux. Précisez le mode de sélection des cellules en présence.
Citez une application thérapeutique possible des anticorps monoclonaux.
UNIVERSITE DE TOULON ET DU VAR
Faculté des Sciences et Techniques
10 SEPTEMBRE 2002
DEUG SV 2ème année
Sujet de Biologie cellulaire (B32)
Durée de l’épreuve : 2h
La machine à calculer n’est pas autorisée.
I/ (3 points)
Quelles sont les particularités de l’ADN télomérique ? Quel mécanisme moléculaire découle
de cette propriété ? Quelles en sont les conséquences au niveau cellulaire ?
II/ (5 points)
Sur votre copie, donner le nom de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, légendes du schéma joint.
En quelques mots (3 lignes maximum), donner le rôle/fonction des numéros suivants : 1, 2,
3, 4, 5, 6, 7.
Indiquez sur une reproduction rapide du schéma sur votre copie le sens de la synthèse de
l’ADN sur les deux brins fils. (il est interdit de compléter les légendes sur le sujet)
2
10
1
7
3
5
4
6
9
11
8
III- (1 point)
Qu’est-ce-qu’une unité de transcription ?
III- (5 points)
Quelles sont les caractéristiques du code génétique ?
Le code génétique est traduit grâce à des molécules ″adaptatrices″.
1/ Quel est le principal adaptateur ? Schématiser sa structure.
2/ Discuter de la précision de cet adaptateur.
IV- (6 points)
Exercice :
Se référer à l’annexe : code génétique
Après qu’elle a été synthétisée, on enlève quelques acides aminés à l’extrémité C-terminale de
la bêta-lactamase de B. licheniformis. On peut déduire la séquence C-terminale de cette
enzyme en la comparant à celle d’un mutant pour lequel la phase de lecture a été décalée. On
donne ci-dessous les séquences en acides aminés, du résidu 263 à l’extrémité C-terminale, de
l’enzyme sauvage purifiée et du mutant frameshift (décalage du cadre de lecture) :
sauvage : N M N G K
mutant : N M I W Q I C V M K D
1/ Quel événement mutationnel a donné naissance au mutant frameshift ? A l’aide des
données fournies en annexe, détailler votre réponse.
2/ En déduire le nombre d’acides aminés et, dans la mesure du possible, la séquence Cterminale de l’enzyme sauvage.
ANNEXE :
UNIVERSITE DE TOULON ET DU VAR
Faculté des Sciences et Techniques
5 SEPTEMBRE 2002
DEUG SV 2ème année
Sujet de Génétique (B35)
Durée de l’épreuve : 3h
La machine à calculer n’est pas autorisée.
I (1 point)
Donnez la définition d’une unité de carte génétique.
II (3 points)
Faites un schéma comparatif montrant le mécanisme de la mitose et de la méiose.
III (2 points)
Quelles sont les propriétés que doit posséder un vecteur utilisé en génie en génétique ?
IV Exercices
Les quatre exercices sont indépendants.
Exercice 1 (3,5 points)
Les chevaux Palomino sont des hybrides de couleur dorée avec une queue et une
crinière claires. Ce système de coloration est régi par un couple d’allèles codominants D1 et
D2. Un cheval D1D1 est noisette, l’hétérozygote est Palomino et l’homozygote D2D2 qu’on
appelle cremello est presque blanc.
1/ Si on croise des Palomino entre eux (vous décrirez le croisement), quel sera le
rapport Palomino - non Palomino parmi les descendants ?
2/ Parmi les non-Palomino de la question précédente, quel est le pourcentage
d’individus de souche pure ?
3/ Quel croisement produit uniquement des Palomino ?
Exercice 2 (3 points)
Les groupes sanguins peuvent être utilisés dans le cas de recherches en paternité.
Rappelons que le système de groupes sanguins ABO comprend les allèles suivants : l’allèle IA
(antigène A) est codominant avec l’allèle IB (antigène B). L’allèle i qui ne conduit à la
formation d’aucune structure antigénique détectable est entièrement récessif.
1/ Construisez un tableau mettant en correspondance le phénotype «groupe sanguin» et les
différents génotypes possibles.
Un homme demande le divorce, arguant de l’infidélité de sa femme. Les deux premiers
enfants appartiennent respectivement aux groupes O et AB. Le troisième, que le mari refuse
de reconnaître, est du groupe B.
2/ Peut-on en conclure que l’homme n’est pas le père du troisième enfant ? Expliquez votre
raisonnement.
Un autre essai a été fait par analyse du système M-N qui est un système codominant. Le
troisième enfant est du groupe M, l’homme du groupe N.
3/ Que peut-on en conclure ? Justifiez.
Exercice 3 (3 points)
La thalassémie est une maladie héréditaire chez l’homme qui se caractérise par une anomalie
des globules rouges et de l’anémie. Les homozygotes TM TM sont atteints de thalassémie
aiguë et meurent avant la puberté. Les hétérozygotes TN TM ne sont atteints que de la forme
légère de la maladie . Les homozygotes TN TN sont normaux.
1/ Dans le cas d’un mariage entre un individu hétérozygote et un individu normal, décrivez ce
croisement. Quelle est la proportion des enfants qui atteint l’âge adulte et quelle est alors la
proportion d’individus normaux ?
2/ Parmi les adultes issus de mariages entre hétérozygotes (vous décrirez le croisement),
quelle sera la proportion d’anémiés ?
Exercice 4 (4,5 points)
Chez la drosophile, le gène récessif kidney (k) responsable de la forme en haricot de l’œil est
situé sur le 3ème chromosome. La couleur orange de l’œil appelée cardinal est due à un allèle
récessif (cd) situé sur le même chromosome. Entre ces deux loci se situe un 3ème locus dont un
allèle récessif ebony (e) est responsable de la couleur noire du corps.
1er croisement : des femelles homozygotes kidney cardinal sont croisées par des mâles
homozygotes ebony.
2ème croisement : les femelles F1 issues du 1er croisement ont fait l’objet d’un test-cross dont
4000 descendants ont été analysés. Il a été trouvé :
1761 kidney, cardinal
97 kidney
1773 ebony
89 ebony, cardinal
128 kidney, ebony
6 kidney, ebony, cardinal
138 kidney, cardinal
8 sauvage
1/ Ecrivez le génotype des parents dans le 1er croisement.
Donnez le génotype et le phénotype des individus de la F1.
2/ Regroupez les individus de la F2 en deux grandes catégories : vous indiquerez sur quelle
différence se base votre classification.
3/ - En vous appuyant sur des schémas simples de génotype, expliquez par quel mécanisme
vous pouvez regrouper certaines catégories de F2.
- Estimez les distances génétiques séparant les différents loci.
4/ Concluez par la proposition d’une carte génétique du chromosome N°3 pour les 3 loci
envisagés.
UNIVERSITE DE TOULON ET DU VAR
Faculté des Sciences et Techniques
10 SEPTEMBRE 2002
DEUG SV 2ème année
OPTION : Sujet de Microbiologie (B44) et Immunologie (B43)
Durée de l’épreuve : 2h
Les 2 parties sont indépendantes : elles sont à rédiger sur des copies séparées.
La machine à calculer n’est pas autorisée.
1ère partie : Microbiologie (7 points)
I (3 points)
II (1,5 points)
III (2,5 points)
2ème partie : Immunologie (13 points)
I (1 point)
Donnez le rôle d’un adjuvant. Citez-en un exemple.
II (3,5 points)
A l’aide d’un schéma, montrez le mécanisme de production d’une chaîne lourde
d’immunoglobuline. Donnez une explication précise et concise de ce processus.
III (5 points)
A l’aide d’un schéma complet, montrez le mécanisme d’apprêtement de peptides associés au
CMH de classe I. Donnez une explication précise et concise de ce processus.
IV (3,5 points)
A l’aide d’un schéma explicatif, donnez les étapes de la technique de production d’anticorps
monoclonaux. Précisez le mode de sélection des cellules en présence.
Citez une application thérapeutique possible des anticorps monoclonaux.