LA BIOLOGIE au Concours d`Entrée en École d`Orthophonie

LA BIOLOGIE
au Concours d’Entrée
en École d’Orthophonie
- Annales Corrigées -
Renaud Burrowes
Docteur en Biologie
Béatrice Marie Parisi
Docteure en Sciences
_____________________________________________________________________________
Cours Pi – e-mail : [email protected] – site : http://www.cours-pi.com
siège social et centre d’expédition : 11-13 rue de l’Épée de Bois, 75 005 Paris – tél. : 01 42 22 39 46
bureaux et accueil du public : 6 rue Saint Denis, 34 000 Montpellier – tél. : 04 67 34 03 00
AVERTISSEMENT AU LECTEUR
Cet ouvrage propose une sélection de questions de biologie
extraites de sujets de concours et leurs corrigés. Vous y trouverez
des sujets des concours d’entrée dans des écoles d’orthophonie de
Besançon, Lille, Lyon, Montpellier, Poitiers, Strasbourg et Tours.
Nous nous sommes efforcés d’être les plus exhaustifs possibles mais
toutes les écoles ne laissent pas les sujets à disposition des
candidats et il est donc impossible de se les procurer. Vous
trouverez néanmoins dans cet ouvrage un large échantillonnage de
ce qui peut vous être demandé : QCM, étude de texte scientifique,
questionnaire relatif à une compréhension de texte scientifique…et
des corrigés précis et détaillés.
Textes : Renaud BURROWES et Béatrice Marie PARISI.
Illustrations : Béatrice Marie PARISI.
___________
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SOMMAIRE
1. Sujet de l’école d’orthophonie de BESANÇON :
Q.C.M. 1998
Corrigé
p.03
p.08
2. Sujets de l’école d’orthophonie de LILLE :
Sujet 2001 - Les monstruosités dues à des mutations p.10
Sujet 2002 - Le surprenant potentiel des cellules adultes
p.25
Sujet 2006 - Des Crustacés qui ont du souffle
p.34
Sujet 2009 - La couleur des plantes extraterrestres
p.42
Sujet 2013 - Elles jouent un rôle clé dans notre santé p.56
Sujet 2014 - Les degrés de la conscience
p.68
QCM de biologie des épreuves de culture générale de Lille
p.85
Corrigés
p.87
3. Sujet de l’école d’orthophonie de LYON :
QCM 2007
Corrigé
p.89
p.91
4. Sujet de l’école d’orthophonie de MONTPELLIER :
QCM 2014
Corrigé
p.92
p.95
5. Sujets de l’école d’orthophonie de POITIERS :
QCM 2006
QCM 2007
QCM 2008
Corrigés
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p.96
p.104
p.111
p.118
Page 1
6. Sujets de l’école d’orthophonie de STRASBOURG :
QCM 1993
QCM 1994
QCM 1995
QCM 1997
QCM 1998
QCM 1999
QCM 2000
QCM 2002
QCM 2003
QCM 2004
QCM 2005
QCM 2006
QCM 2007
QCM 2009
QCM 2011
Corrigés
p.119
p.121
p.122
p.123
p.124
p.124
p.125
p.125
p.127
p.128
p.128
p.129
p.130
p.132
p.133
p.134
7. Sujets de l’école d’orthophonie de TOURS :
Sujet 1998 - Explication d’un texte scientifique
Sujet 1999 - Explication d’un texte scientifique
Sujet 2000 - Explication d’un texte scientifique
Sujet 2001 - Explication d’un texte scientifique
Sujet 2002 - Explication d’un texte scientifique
Sujet 2003 - Explication d’un texte scientifique
Sujet 2004 - Explication d’un texte scientifique
Sujet 2006 - Explication d’un texte scientifique
Sujet 2007 - Explication d’un texte scientifique
Sujet 2009 - Explication d’un texte scientifique
Sujet 2014 - Explication d’un texte scientifique
Corrigés
p.136
p.139
p.143
p.146
p.150
p.153
p.157
p.160
p.164
p.167
p.170
p.173
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BESANÇON
A Besançon, les questions de biologie sont incluses dans l’épreuve de
culture générale d’une durée de 70 mn qui se présente sous forme
de QCM.
BESANÇON 1998
Choisir les énoncés corrects.
1. Un enfant normal :
A. Ne voit pas avant un mois
B. Entend normalement dès la naissance
C. Se tient assis vers 3 mois
D. Commence à se déplacer seul vers 1an
E. N’a pas la coordination pour le graphisme de l’écriture
avant 5 ans
2. Le cerveau humain :
A. Peut cesser toute activité lors du sommeil
B. Comporte deux hémisphères totalement indépendants
C. Utilise toujours le même neurotransmetteur
D. Contient plus de 20 milliards de neurones
E. Est indispensable à tout phénomène moteur
3. L’autisme :
A. Est une maladie qui s’observe dès l’enfance
B. Peut évoluer avec une intelligence normale
C. Est en fait une surdi-mutité
D. Entraine des troubles graves de la communication
E. Se guérit par l’orthophonie
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4. L’oreille humaine :
A. Peut parfois percevoir les ultrasons
B. Distingue plus de 300 000 sensations sonores différente
C. Ne peut différencier deux sons séparés de moins d’un demi
ton
D. Comporte un seul osselet
E. Transforme des vibrations mécaniques en influx nerveux
5. Un enfant sourd :
A. Sera obligatoirement muet si sa surdité est profonde
B. Doit le plus souvent être placé dans un centre spécialisé
C. Peut bénéficier de la chirurgie en cas de surdité totale
D. Peut apprendre la langue des signes pour communiquer
E. Peut être l’objet d’un dépistage dès la naissance
6. La maladie de Creutzfeld Jakob :
A. Est une démence toujours mortelle
B. Peut durer plus de 30 ans
C. Est transmise par le sang et le sperme
D. Est due au même agent que la « vache folle »
E. A été transmise par des extraits hypophysaires
7. Phytologie :
A. Etude des plantes
B. Etude des organes des êtres vivants
C. Etude des pieds
D. Etude de l’intensité de la lumière
E. Mot qui n’existe pas
8. Phylogénèse :
A. Développement d’un végétal
B. Théorie de l’évolution intellectuelle
C. Processus de l’évolution des espèces
D. Etude biblique
E. Croissance des organes sexuels
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9. Le Darwinisme :
A. Implique la notion de sélection naturelle
B. Est l’antithèse de la théorie évolutionniste
C. Suppose que tous les êtres vivants ont une ascendance
commune
D. Fait descendre l’homme directement du chimpanzé
E. Fut violemment condamné par l’église au XVIIème siècle
10. Une surdité peut être due à :
A. Un isolement prolongé dans le silence absolu
B. L’exposition à un bruit intense de 70 décibels
C. Une maladie contractée in utero
D. L’ankylose d’un osselet
E. La prise d’antibiotiques
11. Une atteinte localisée du cortex cérébral peut provoquer :
A. Une hémiplégie (paralysie d’un hémicorps)
B. Des troubles du langage
C. Une paraplégie (paralysie des deux membres inférieurs)
D. Une hémi-anesthésie (troubles sensitifs d’un hémicorps)
E. Une crise d’épilepsie
12. Le stress est une situation d’agression qui peut provoquer :
A. La libération d’hormones diurétiques
B. Une accélération du rythme cardiaque
C. Un ulcère de l’estomac
D. La baisse du cortisol plasmatique
E. La libération d’adrénaline
13. L’intelligence :
A. Est parfaitement mesurée par le QI
B. Est fonction du milieu éducatif
C. Est répartie dans toute l’espèce du milieu animal
D. Est indépendante des chromosomes
E. Nécessite un système nerveux
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14. La cellule :
A. Est l’élément de base de tout être vivant
B. Comporte toujours des chromosomes
C. Est protégée par une membrane totalement imperméable
D. Contient de l’ADN dans un cytoplasme
E. Peut être cancéreuse
15. Une maladie héréditaire :
A. Se transmet (sous forme parfois atténuée) à toute la
descendance
B. Est forcément liée au sexe
C. Comporte toujours un nombre anormal de chromosomes
D. Se manifeste toujours dès la naissance
E. Peut ne pas être congénitale
16. Un neurone :
A. Se divise comme toute cellule par mitose
B. Peut recevoir 10 000 synapses
C. Est le siège de potentiels de plusieurs volts
D. Provoque directement la contraction musculaire
E. Peut mesurer plus d’un mètre
17. Le SIDA
A. Est dû à un rétrovirus
B. Est caractérisé par une atteinte des lymphocytes T
C. Peut être transmis par la mère à son enfant
D. Provoque la production d’anticorps
E. Est à l’origine de maladies bactériennes et de cancers
18. Comment s’appelle la spécialité qui a pour rôle de
repositionner les dents dans l’arc dentaire ?
A. Pédodontie
B. Orthodontie
C. Normodontie
D. Dondotontie
E. Elle n’a pas de nom particulier
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19. Les cordes vocales :
A. Sont plus grandes chez la femme que chez l’homme
B. Sont en même nombre que l’individu peut émettre de notes
différentes dans le chant
C. N’émettent qu’un son primaire qui devra être modulé
D. Déterminent la hauteur
E. Peuvent s’altérer si elles fonctionnent mal
20. La fécondation in vivo :
A. Nécessite le prélèvement d’un ovocyte
B. Se fait depuis plus de 100 ans chez l’animal
C. Est l’insémination directe d’un spermatozoïde dans l’utérus
D. Est la transplantation d’un jeune embryon
E. Peut être réalisée sans le concours d’un médecin
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CORRIGÉ
1 : B. L’enfant voit dès le 4° jour, se tient assis et commence à se
déplacer à 4 pattes vers 6 mois et coordonne graphisme et écriture
vers 3 ans.
2:D
3 : A, B, D.
4 : B, C, E
5 : C, D, E
6 : A, E. Il existe trois formes de MCJ :
La forme sporadique, d’origine inconnue compte pour 85 à 90 % des
cas de MCJ.
La forme familiale à une mutation génétique et elle est responsable
de 5 à 10 % des cas.
La forme iatrogène résulte de la transmission accidentelle de l’agent
causal par des instruments de chirurgie contaminés, par la greffe de
cornée ou de dure-mère ou par l’administration d’hormones de
croissance obtenues à partir d’hypophyses humaines. Moins de 5 %
des cas de MCJ sont d’origine iatrogène.
7:A
8:C
9 : A, C. Darwin (1808 – 1882), auteur de « L’origine des espèces »
10 : C, D, E. L'ankylose de l'étrier ou ankylose stapédo-vestibulaire
est une surdité survenant suite à une destruction du ligament
annulaire suivie d'une production excessive de tissu conjonctif au
moment de la cicatrisation.
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11 : A, B, D, E.
12 : A, B, C, E.
13 : E. L’intelligence dépend un peu du milieu et peut dans certains
cas être associée aux chromosomes (trisomie 21) mais les réponses
B et D ne peuvent être cochées de manière certaine. Quant à la
réponse C elle est mal formulée car on ne parle pas d’espèce
animale mais de règne animal.
14 : A, E. La réponse B est fausse car une cellule procaryote a un seul
chromosome circulaire. La réponse D est fausse pour un eucaryote.
15 : E. Une maladie héréditaire ne se manifeste pas forcement dès la
naissance. Par exemple, les symptômes de la chorée de Huntington
ne se manifestent qu’à l’âge adulte. Congénitale signifie qui est
présente dès la naissance.
16 : A, B, E
17 : A, B, C, D. Même si le fait d’être malade du SIDA conduit à des
maladies opportunistes on ne peut pas dire que le SIDA soit
directement à l’origine de ces maladies.
18 : B
19 : C, D, E. C’est la fréquence de vibration des cordes vocales qui
détermine la hauteur du son.
20 : B, E. Ne confondez pas in vivo (dans les conditions naturelles) et
in vitro (au laboratoire) !
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LILLE
A Lille, l’épreuve de sciences est une épreuve d’une heure de
compréhension d’un texte scientifique. Elle se présente sous la forme
d’un QCM où il faut cocher la (ou les) réponse(s) attendue(s). Seules
les réponses complètes sont considérées comme bonnes mais il n’y a
pas de point négatif en cas de réponse fausse ou incomplète.
LILLE 2001 : LES MONSTRUOSITES
DUES A DES MUTATIONS ?
Dès 1947, Rostand étudie les caractères héréditaires des mutations
des amphibiens, et associe deux disciplines, l'embryologie et la
génétique. Il examine le mode de détermination du sexe chez le
crapaud.
« Un vrai naturaliste (...) a d'autres soucis qu'utilitaires. Quand la
nature lui pose une énigme, il n'a de cesse qu'elle ne soit résolue. Il
sait aussi qu'on est mal fondé à préjuger l'importance d'une
recherche tant que celle-ci n'est pas arrivée à son terme : que de fois
l'on a vu d'humbles vérités prendre tout soudain leur essor ! »
Jean ROSTAND, 1971.
Les recherches expérimentales de Rostand, commencées en 1947,
sur la « parthénogenèse par le sperme » ou gynogenèse ont fondé
la génétique des batraciens (ou amphibiens), plus spécifiquement
celle des amphibiens anoures (crapauds, grenouilles). En raison de
sa grosseur et de sa manipulation aisé; l'œuf de batracien est le
matériel idéal pour l'embryologiste : aussi Rostand l'a-t-il utilisé lors
de ses recherches sur la parthénogenèse. Ses travaux sur la
gynogenèse et les malformations qu'elle entraîne l'amènent à
passer de l'œuf à l'adulte pour en étudier la génétique.
Le 1er septembre 1947, Rostand publie dans les Comptes rendus de
l'Académie des Sciences une note intitulée « Gynogenèse et
anomalies digitales chez les Crapauds ». Il y explique qu'ayant
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examiné des crapauds gynogènes, il a découvert dans un lot de 6
crapelets issus d'une même femelle, 3 crapelets possédant 6 orteils
au lieu de 5 aux pattes postérieures. Cette proportion de 50 pour
cent d'anormaux suggère à Rostand « l'hypothèse d'une anomalie
génétique » (c'est-à-dire une mutation transmissible à la
descendance). Puis il découvre, dans d'autres lots de crapauds
obtenus par gynogenèse, d'autres sujets atteints, non plus de
polydactylie, mais d'ectrodactylie (absence de doigts) et de
syndactylie (soudure des doigts).
Sur ses 150 crapauds gynogénétiques, 20 possèdent une
ectrodactylie aux pattes postérieures, ce qui donne, pour cette
anomalie « par défaut », un pourcentage de 13,33 pour cent. Dans
cette population d'anormaux, certains, outre le défaut d'orteils,
présentent une absence de doigts aux mains (membres antérieurs)
et les doigts de quelques crapauds sont soudés. Les individus des
lots témoins ne présentent aucune malformation : « Il apparaît donc
incontestable que la gynogenèse favorise l'apparition des anomalies
digitales chez le crapaud », conclut Rostand. Il rappelle alors que
l'embryologiste chinois Tchou-Su avait déjà remarqué ce fait en
1931 : dans ses expériences de « faux hybridismes » (œufs de
crapaud fécondés par du sperme de rainette), Tchou-Su avait
observé deux crapelets avec quatre orteils aux pieds et trois doigts
aux mains. De même, Bataillon avait relevé des cas d'absence de
doigt dans ses études sur les faux hybrides. Ainsi la gynogenèse
« extériorise » le défaut en permettant aux gènes récessifs de
s'exprimer dans une constitution diploïde du noyau femelle.
Rostand recherche aussi ces anomalies dans les populations
naturelles du crapaud commun. Le 12 avril 1948, il annonce,
toujours à l'Académie des sciences, la découverte d'une
« Polydactylie naturelle chez le Crapaud ordinaire (Bufo bufo) ».
Rostand insiste « Il est à peine besoin de souligner l'intérêt que
pourra présenter, pour maintes recherches expérimentales,
l'identification de mutations chez les Batraciens anoures, jusqu'ici à
peu près délaissés par l'investigation génétique ». Il va fonder une
génétique des batraciens en recherchant des mutants et en
étudiant le mode héréditaire (dominant, récessif) par lequel la
mutation s'exprime.
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Les diverses mutations des amphibiens.
Le 15 avril 1948, les idées de Rostand se précisent dans une mise au
point intitulée « Les mutations des Batraciens anoures » publiée
dans la Revue Scientifique. « A l'heure actuelle, précise-t-il, le
biologiste généticien connaît seulement trois mutations affectant
les batraciens : l’albinisme, l'ectromélie et la polydactylie ». Il en
soupçonne d'autres qu'il voulait étudier au laboratoire et dans la
nature, comme l’ectrodactylie, la clinodactylie (phalange coudée),
l'anophtalmie (absence d'yeux). L'albinisme, la mutation la plus
connue dans les groupes zoologiques, est une absence de
pigmentation qui donne une blancheur, une pâleur aux individus qui
en sont atteints ; les vrais albinos, en raison de cette
dépigmentation, ont les pupilles rouges. L'albinisme total ou partiel
atteint nombre d'animaux, de la mouche à l'homme ; chez les
amphibiens les naturalistes ont signalé, dès le XIXème siècle, un
certain nombre de cas d'albinisme (albinisme total, ou partiel quand
la pigmentation des yeux est normale). Le plus connu est l'albinisme
de la larve d'une salamandre (Ambystoma mexicanum), l'axolotl
« blanc », qui deviendra l'un des modèles animaux de laboratoire
par excellence.
Auguste Duméril, directeur du laboratoire des Reptiles et
Amphibiens, découvrit et éleva cette souche albinos à partir des
premiers axolotls expédiés du Mexique en 1864. De même un beau
travail de Héron-Roger montra en 1886 le caractère héréditaire de
l'albinisme chez un petit amphibien de nos régions, l’Alyte ou
« crapaud accoucheur ». En 1941 les embryologistes utilisent des
souches albinos d'axolotl pour montrer soit le caractère génétique
de l'albinisme, soit l'effet du froid sur l'œuf. Le caractère albinos est
un marqueur génétique permettant, dans les greffes d'ovaire ou les
transplantations nucléaires, de mesurer la transmission du
caractère pigmenté et donc la réussite ou l'échec des expériences.
Rostand souligne l'intérêt qu'il y aurait à rechercher des albinos
anoures : « en raison des facilités qu'offrent les Batraciens anoures
à l'insémination artificielle, et, plus généralement, à
l'expérimentation embryologique, il serait fort intéressant de
pouvoir, chez eux, comme chez les Urodèles (Ies tritons), disposer
de races albinos, ou même d'individus albinos ».
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Une deuxième mutation notée par Rostand est l'ectromélie
bithoracique (absence des deux bras). L'anomalie a été découverte
en 1941 dans deux pontes d'une femelle de crapaud par
l'endocrinologue genevoise Kitty Ponse (1897-1982), pionnière de
l'endocrinologie sexuelle et de la génétique. C'est une mutation
dominante et à forte pénétration puisque 91,6 pour cent des
têtards d'une ponte en sont atteints : elle est létale au moment du
passage à la métamorphose (les têtards n'atteignent pas le stade
terrestre). Kitty Ponse notait « Beaucoup de ces mutations
dominantes sont des déficiences. La perte d'une série de gènes, par
élimination d'un fragment de chromosome, expliquerait la
multiplicité des anomalies qui accompagnent l'ectromélie. Quant à
la preuve génétique de cette hypothèse, elle est pratiquement
irréalisable, eu égard aux difficultés d'élevage de ces Batraciens,
même à l'état normal, et à la létalité de cette mutation au moment
de la métamorphose ». La preuve que cette forme d'ectromélie
correspond à une mutation génétique chez le crapaud est apportée
par le fait que la femelle porteuse de la mutation produisit, lors de
deux pontes, des têtards ectromèles. Rostand, en 1947, découvre
un troisième exemple d'anomalie, la polydactylie du crapaud. Cette
polydactylie avait été remarqué; nous l'avons vu, chez les crapelets
gynogénétiques, et les six crapauds polydactyles observés sur un lot
de 7 407 crapauds mâles en provenance du Jura. A ces anomalies
considérées comme mutationnelles, Rostand ajoute la polydactylie
découverte, aussi en 1947, aux Etats-Unis par D.W. Bishop chez la
salamandre Ambystoma tigrinum.
L'association de l'embryologie et de la génétique.
Cependant, en 1948, les exemples de mutations chez les batraciens
sont peu nombreux et leurs effets morphologiques ne sont pas
toujours identifiés avec certitude quand la mutation est létale au
stade têtard. Rostand, optimiste sur l'avenir de ce type de
recherche, conclut « maintenant que l'attention est attirée sur les
mutations des Batraciens anoures, on peut espérer que, malgré les
grandes difficultés qu'offre l'élevage de ces animaux, une
"génétique des Batraciens" sera bientôt en voie de se constituer ». Il
réunit, par ses recherches, l'embryologie et la génétique dans la
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mesure où la gynogenèse (embryologie) permet l'expression du
patrimoine mutationnel (génétique).
Ces deux disciplines se sont rapprochées dès les fondements de
l'embryologie expérimentale à la fin des années 1880, avec Laurent
Chabry en France et Wilhem Roux, Hans Driesch, Oscar Hertwig en
Allemagne, bien que le terme de génétique n'apparaisse
officiellement qu'en 1906. Il n'est mention que d'hérédité et les
questions que se posent les embryologistes sont celles du devenir
des blastomères dans des expériences sur le contenu et le rôle
héréditaire des premières cellules de l'œuf. C'est cette embryologie
expérimentale qui ouvre le débat entre un développement « libre »
sans pré-détermination (néo-épigenèse) et un développement
déterminé (néo-préformation), après la découverte de l'isotropie et
de l'anisotropie de l'œuf. Cette relation entre embryologie et
(hérédité) génétique s'exprime dans l'ouvrage de Thomas Hunt
Morgan (prix Nobel 1933), embryologiste et fondateur de la
génétique chromosomique. Rostand traduit son livre, Embryology
and Genetics (1934) en 1936 et commente; « ...cette Embryologie et
Génétique, qui est le dernier écrit de l'illustre savant, est, du point
de vue doctrinal, l'un des plus importants, puisqu'il s'y efforce de
rattacher l'une à l'autre les deux grandes disciplines auxquelles il a
consacré le meilleur de son talent d'investigation ».
En 1949, Rostand fonde cette « Génétique des Batraciens », par une
synthèse qu'il publie sous ce titre dans la Revue générale des
Sciences pures et appliquées. Cette génétique des Batraciens qui
prenait forme depuis les débuts de 1940 dans différents pays
coïncide avec la fondation de la génétique des bactéries et des
bactériophages elle a été aussi alimentée par les travaux sur la
gynogenèse des embryologistes tels que les Hertwig en Allemagne.
Cette génétique comblait un vide, d'autant que l'embryologie de ce
groupe zoologique était déjà perfectionnée. En 1935,
l'embryologiste C.H. Waddington écrivait : « les animaux qui se
prêtent le mieux à l'investigation embryologique sont
malheureusement ceux dont l'hérédité nous est la moins connue
parce qu'ils croissent très lentement et sont difficiles à élever jusqu'à
l'état de maturité. Une des premières questions à résoudre était de
reconnaître les caractères récessifs et dominants des mutations
découvertes chez les batraciens ».
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La génétique de la polydactylie
Le caractère récessif de la polydactylie chez le crapaud est
démontré par la technique de la gynogenèse où une ponte donne,
chez une femelle normale, environ 30 pour cent de larves
polydactyles. En 1949, Rostand recense les anomalies génétiques
des batraciens et celles dont le caractère récessif ou dominant n'a
pas encore été démontré albinisme, polymélie, ectrodactylie,
syndactylie, clinodactylie, monorhinie (orifice nasal unique),
atrophie des yeux, anophtalmie (c'est-à-dire soit une suppression
totale d'un ou des deux yeux, ce qui est relativement rare et ne peut
se diagnostiquer qu'après un examen histologique, soit une
microphtalmie qui correspond à une diminution de l'ébauche
oculaire accompagnée de défauts de structures anatomiques),
suppression des dents, déformations de l'iris (aniridis). Dans ce
texte de 1949, trois remarques méritent attention. D'abord,
Rostand insiste sur la nécessité des études de terrain « Il pourra être
intéressant d'étudier la répartition de certaines anomalies
(géographie des gènes), et aussi de rechercher dans quelle mesure
elles donnent prise à la sélection naturelle ».
Idée toute rostandienne que cette « géographie des gènes » qui
traduit une éthique écologique interdisant le déplacement d'une
espèce dans un lieu autre que sa localité d'origine. De telles
pollutions génétiques, paraissent aujourd'hui d'autant plus
inadmissibles que l'on sait qu'il peut exister des variations
génétiques importantes au sein d'une même espèce, en particulier
pour ce qui concerne le mode de détermination du sexe ou de sa
différenciation, et qu'il existe aussi des races géographiques
polyploïdes et des formes hybrides. Ces dernières ont été l’objet
d'études approfondies et de découvertes nouvelles concernant le
complexe des espèces de « grenouilles vertes » en Europe et en
France, en particulier par A. Dubois et R.Gunther en 1982 : ces
études n'ont de valeur et de réalité qu'à la condition d'être
effectuées sur des populations naturelles, non polluées par des
introductions humaines.
Les batraciens, des animaux de choix
La deuxième remarque de Rostand concerne l'intérêt de la
génétique des batraciens au laboratoire : « en bref, nous pensons
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que la Génétique des Batraciens, bien qu'elle soit une des dernières
venues, a son rôle à jouer dans l'étude expérimentale de l'hérédité,
et que ces animaux ne tarderont pas à conquérir une place non
négligeable dans les laboratoires de Génétique ». Rostand pense
essentiellement aux batraciens anoures, car les urodèles avaient
déjà été l'objet dès 1939, d'investigations génétiques, en particulier
par l'école de l'embryologiste américain G. Fankhanser : s'inspirant
de la découverte de Rostand sur l'effet diploïdisant du froid,
découvre avec R. Watson, en 1942, le même effet, non plus en
refroidissant, mais en chauffant à 36 C.
Ce type de recherche était également poursuivi par l'embryologiste
suisse M. Fischberg dès 1947, et par l'embryologiste français
L. Galliera dès 1950. Cependant, les études systématiques et
régulières en laboratoire de mutations chez les anoures ne
commenceront qu'au début des années 1960 avec le groupe de
Fischberg à la Station de Zoologie expérimentale de l'Université de
Genève. Cette mise en route des études sur les mutations chez les
batraciens anoures, a pu se réaliser grâce à l'introduction du
Xénope, un batracien africain dont la reproduction est facile.
Rostand, et c'est là sa troisième remarque, comprend l'intérêt
expérimental d'un tel matériel car il est très difficile de conserver et
d'élever les grenouilles et crapauds de nos régions. « Tant qu'on
n'aura pas découvert des mutations chez les Batraciens faciles à
élever, comme le Xénope, par exemple, la Génétique des Batraciens
devra nécessairement se borner à l'étude des produits de première
génération ».
Verena Uehlinger, de l'équipe de Fischberg à Genève, publiera en
1969 des études sur les Xénopes, notamment l'article intitulé « une
mutation récessive déterminant la polydactylie chez Xenopus laevis
D. (Batraciens anoures) ». Uehlinger utilise aussi ces animaux pour
démontrer la détermination génétique de cette polydactylie chez le
Xénope par l'expérience de la régénération du membre coupé que
Rostand emploiera dans le cas de l'anomalie P. En effet, le
diagnostic est simple si l'anomalie est génétique le régénérat (la
portion du membre qui repousse) est toujours anormal, si
l'anomalie n'est pas génétique le régénérat est normal.
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La détermination du sexe du crapaud
En 1950, à la suite de la publication d'une note aux Comptes rendus
de l'Académie des Sciences. « Sur la gynogenèse, comme moyen
d'exploration du patrimoine héréditaire chez le crapaud ordinaire
(Bufo bufo) », Rostand s'intéresse à la détermination génétique du
sexe chez le crapaud commun. Deux modes déterminent l'origine
du sexe dans le monde animal le sexe femelle correspond soit à une
homogamétie (X X) comme chez la drosophile femelle et la femme,
à une hétérogamétie (ZW) comme chez la poule ; le sexe masculin
correspond soit à une hétérogamétie (XY), comme chez la
drosophile mâle et l'homme, soit à une homogamétie (ZZ) comme
chez le coq. La gynogenèse s'avère un moyen expérimental pour
déterminer de quel mode génétique dépend le sexe du crapaud.
Dans ces années 1950, la question était ouverte.
Chez les batraciens urodèles et grâce aux recherches de
l'embryologiste américain R. R. Humphrey effectuées entre 1942 et
1945, on savait que le sexe femelle est hétérogame (ZW) et donc le
mâle homogame (ZZ). Humphrey avait masculinisé une femelle; sa
démarche expérimentale est la suivante il greffe chez un embryon
(femelle) une ébauche testiculaire à la place de l'ébauche d'ovaire
gauche. Le testicule gauche se développe et masculinise le portegreffe et son ovaire droit, ce dernier formant des modules
testiculaires à partir des ovogonies se différenciant en
spermatozoïdes. Humphrey pratique ensuite une ablation du
testicule gauche greffé. La femelle est un faux mâle, génétiquement
femelle et physiologiquement mâle. Le faux mâle peut féconder une
femelle normale et les produits de ce croisement sont
génétiquement les produits de deux femelles. Dans ces expériences
de croisement ZW (faux mâle) x ZW (femelle), Humphrey obtient, au
lieu de 50 pour cent de mâles et de femelles comme dans un
croisement normal, 25 pour cent de (mâles), 50 pour cent de ZW
(femelles) et 25 pour cent de WW (hyperfemelles) ; ensuite, dans
certains croisements issus de cette descendance, il obtient 100 pour
cent de femelles démontrant ici que ces femelles étaient le produit
d'une femelle WW et d'un mâle normal ZZ (tous les produits ne
pouvaient en effet être que ZW). Cette belle démonstration
expérimentale de Humphrey laissait entrevoir une possibilité de
recherches chez d'autres amphibiens et en particulier les anoures.
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Dans cette optique, Kitty Ponse entreprend, en 1941, un protocole
de recherche sur la détermination du sexe chez le crapaud commun.
Pour cela, elle féminise des crapauds mâles. Le crapaud mâle
possède, au dessus du testicule, un ovaire atrophié appelé organe
de Bidder : cet organe, après castration, se transforme en ovaire
fonctionnel entraînant une féminisation du crapaud avec
développement d'oviductes. Le mâle devient une femelle
fonctionnelle au bout de trois à sept ans après la castration. Les
croisements entre deux mâles (femelle génétiquement mâle et mâle
normal) réalisés par K. Ponse donnent toujours des sujets mâles,
démontrant, comme chez l'axolotl, une homogamétie mâle du type
ZZ. Toutefois ce résultat contredisait une expérience similaire de
J.Harms qui démontrait une hétérogamétie mâle (XY). Ponse faisait
alors remarquer qu'elle avait expérimenté sur des crapauds en
provenance d'Italie et J. Harms sur des crapauds originaires de
Koenigsberg et concluait à des « différences génétiques raciales ».
En 1950, elle émet un doute sur ses résultats, évoquant des
perturbations lors de la formation des « ovules mâles ».
L'indispensable géographie des sexes
Aussi, en 1952, Rostand écrit-il : « la question de la sexualité du
Crapaud ordinaire (Bufo bufo) est loin d'être éclaircie » dans la
mesure où ses contrôles sur le sexe des crapauds gynogènes n'ont
donné que des femelles, l'incitant à opter pour une homogamétie
femelle (XX) et donc une hétérogamie mâle (XY). En 1955, le
problème n'étant pas résolu (il ne l'est toujours pas aujourd'hui),
Rostand concluait sur la détermination du sexe chez le crapaud :
« en bref, il est, pour l'instant, difficile de comprendre pourquoi,
d'une part, les produits sans père sont tous femelles, alors que les
produits de deux pères sont tous mâles ». Les embryologistes
japonais de l'université de Hiroshima, M. Nishioka, I. Miura et K.
Saitoh découvrent, en 1993, que, chez la grenouille japonaise Rana
rugosa, il existe une variation géographique du mode
chromosomique de la détermination primaire du sexe, comme
l'envisageait K. Ponse pour les crapauds d'Europe. A. Dubois notera :
« iI est symptomatique que ce récent travail des chercheurs
japonais suscite un grand intérêt en Europe parmi les chercheurs
s'intéressant à la détermination du sexe chez les Vertébrés
inférieurs, alors que la communauté scientifique européenne n'a
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guère manifesté son intérêt pour le problème posé par Bufo bufo,
l'espèce commune de crapaud européen ».
Parmi les anomalies décrites par Rostand nous devons ajouter celle
concernant la couleur des yeux. En 1950, il découvre la première
grenouille verte mâle à yeux noirs, il observera également, en 1952,
chez la grenouille rousse, un mâle à iris brun. Il croisera ces mâles
avec des femelles normales à iris dorés, mais les descendants de ces
croisements resteront normaux. Le caractère récessif de cette
mutation yeux noirs a été confirmé, depuis 1967, chez différents
batraciens, dont la grenouille verte en 1970, par Rostand et Pierre
Darré.
La variation géographique dans la détermination du sexe de la
grenouille japonaise ne pouvait se faire que par des études sur le
terrain et dans des populations non génétiquement polluées.
D'autres recherches ont permis de découvrir chez une même espèce
des formes polyploïdes, l'origine et l'intérêt de telles recherches sur
le terrain ont été pressentis par Jean Rostand qui voulait réaliser
chez les batraciens une « géographie des gènes ». Pour la
détermination génétique du sexe chez le crapaud commun
d'Europe, cette géographie se révèle indispensable, et sur cette
base, il sera possible d'étudier l'avantage adaptatif des différents
modes éventuels de reproduction.
QUESTION 1 : Que peut vouloir dire anophtalmie ?
A. Absence d'un œil
B. Absence d'un ou des deux yeux
C. Présence d'un cercle autour de la pupille sur un œil
D. Présence d'un cercle autour de la pupille d'un ou des deux
yeux
E. Déficit de l'odorat
QUESTION 2 : Que peut vouloir dire gynogenèse ?
A. Naissance d'un individu de sexe féminin
B. Naissance d'un individu à partir de 2 parents femelles
C. Naissance d'un individu femelle à partir de 2 parents
femelles
D. Embryologie
E. Naissance d'un individu femelle à partir d'un seul parent de
sexe féminin
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QUESTION 3 : En quoi les anomalies observées par Rostand chez les
crapauds ont fait avancer la compréhension de la génétique ?
A. Il a lui-même provoqué la naissance des crapauds
B. Il a observé un taux très important d'anomalies
C. Il a démontré que certains gènes étaient récessifs et
d'autres dominants
D. Il a fait s'exprimer des gènes récessifs qui habituellement
s'expriment peu
E. Il a empêché l'expression des spermatozoïdes
QUESTION 4 : La mutation la plus connue chez les collègues de
Jean Rostand est :
A. L'albinisme
B. L'ectrodactylie
C. La clinodactylie
D. L'anophtalmie
E. L'ectromélie
QUESTION 5 : Le fait qu'une femelle porteuse d'une absence de
membre produise lors de 2 pontes des têtards ayant des membres
absents fait la preuve que :
A. L'anomalie est due à une mutation dominante
B. L'anomalie est due à une mutation récessive
C. C'est le même mâle porteur de l'anomalie qui est le père
des 2 séries de têtards
D. L'anomalie de la mère est due à une mutation génétique
E. Par hasard, une anomalie dans le développement peut se
produire deux fois
QUESTION 6 : Parmi ces affirmations, l'une est vraie :
A. Le 3ème exemple d'anomalie découvert par Rostand est
l’ectromélie
B. Les batraciens sont faciles à élever
C. Les exemples de mutations sont peu nombreux chez les
batraciens avant 1950
D. Les effets des mutations sont d'autant mieux identifiés
qu'elles sont létales
E. L'alyle est une salamandre
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QUESTION 7 : Parmi ces affirmations, l'une est fausse :
A. Le terme de génétique est apparu en 1946
B. La génétique des batraciens débute dès les années 1940
C. Le crapaud accoucheur est un amphibien
D. L'ectromélie est létale au moment de la métamorphose
E. L’axolotl est une larve de salamandre
QUESTION 8 : Parmi ces affirmations l'une est vraie :
A. La théorie du développement déterminé est aussi appelé
épigenèse
B. Les crapauds sont des batraciens urodèles
C. Le xénope est un batracien africain
D. Les études systématiques de mutations chez les anoures
commencent à Gènes dans les années 60
E. Les batraciens ne sont pas tous des amphibiens
QUESTION 9 : Parmi ses affirmations, l'une est fausse :
A. Bufo fufo est un crapaud ordinaire
B. La question du mode génétique dont dépend le sexe du
crapaud était réglée dès 1945
C. Chez les batraciens urodèles, on savait que le sexe femelle
était hétérogamie dès 1945
D. Humphrey a masculinisé des femelles et Kitty Ponse a
féminisé des mâles
E. L'expérience de la régénération du membre coupé
contribue à démontrer la détermination génétique de la
polydactylie
QUESTION 10 : Une mutation dominante et à forte pénétration est
caractérisée par :
A. Son expression masculine exclusive
B. Son expression féminine exclusive
C. Son expression dans les deux sexes
D. Son expression extrêmement fréquente
E. L'importance de sa variation d'une génération à l'autre
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QUESTION 11 : Dans cet article quelles sont les 3 mutations, chez
les amphibiens, et qui étaient connues de Rostand, en 1948 :
A. L'hypogonadisrne thyréotrope
B. L'albinisme
C. L'ectromélie bithoracique
D. La polymyelie
E. La polydactylie
QUESTION 12 : La syndactylie chez les crapauds est une
malformation caractérisée par les propositions suivantes :
A. Absence de doigt
B. Soudure des doigts
C. Présence de cinq doigts aux pattes
D. Soudure des deux pattes entre elles
E. Transmission génétique
QUESTION 13 : Le Xenope est :
A. Un batracien
B. Une méthode de recherche en génétique
C. Une mutation récessive chez les batraciens anoures
D. D'origine africaine
E. Un crapaud anthropophage
QUESTION 14 : Le sexe masculin hétérogamète chez la drosophile
mâle est caractérisé par les lettres suivantes :
A. XZ
B. XY
C. XX
D. YX
QUESTION 15 : Dans ce texte, les chercheurs suivants ont
contribué, avec J. Rostand, à la connaissance de la génétique chez
les crapauds :
A. L. Mondain
B. K. Ponse
C. H.Wigdton
D. J. Harms
E. P. Darré
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QUESTION 16 : Le caractère récessif d'une mutation :
A. S'oppose au caractère dominant
B. S'exprime chez les homozygotes
C. S'exprime chez les hétérozygotes
D. S'exprime seulement avant la métamorphose du têtard
E. Ne s'exprime que dans les mitochondries
QUESTION 17 : Dans une population de 150 crapauds
gynogénétiques le nombre de ceux atteints d'ectrodactylie est de
20. La proportion d'animaux atteints est donc de :
A. 16,66%
B. 13,33%
C. 70,50%
D. 66,66%
E. 25,33%
QUESTION 18 : D'après l'expérience de Kitty Ponse, la castration du
crapaud mâle entraîne les événements suivants :
A. Le mâle devient une femelle fonctionnelle
B. Un ovaire fonctionnel apparaît
C. Le mâle, ZZ devient femelle ZW
D. Le mâle ZZ devient hyperfemelle WW
E. Son croisement avec un mâle normal donne toujours des
mâles.
QUESTION 19 : Le croisement de grenouilles à iris bruns avec des
femelles à iris dorés donne :
A. Des grenouilles à iris dorés
B. Des grenouilles à iris dorés et à iris brun en égale proportion
C. Des grenouilles à iris bruns
D. Des grenouilles à iris bruns / dorés chez un même animal
E. Des grenouilles à iris bruns (25%) et à iris dorés (75%)
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QUESTION 20 : Ce texte traite du ou des sujets suivants :
A. Les mutations des amphibiens
B. La théorie de la métamorphose du crapaud
C. Les liens entre l'embryologie et la génétique
D. Les méthodes d'élevage de crapauds
E. Le mode de détermination du sexe du crapaud
QUESTION 21 : L'anophtalmie ne peut se diagnostiquer que grâce à
une méthode : laquelle ?
A. L’examen cytologique
B. Le comptage des chromosomes
C. L'analyse du cytoplasme
D. L'examen ophtalmologique
E. L'examen histologique
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