Devoir Surveillé n°3 – 2nde – 2010/2011
Transcription
Devoir Surveillé n°3 – 2nde – 2010/2011
Devoir Surveillé n°3 – 2nde – 2010/2011 Programme de révision : chap2 + chap3– Thème 1 I. LEVURES DE BOULANGER NORMALES OU MUTANTES /8 Capacités évaluées : utilisation ses connaissances pour raisonner s’informer à partir de Les cellules de boulanger sont des cellules capables d’utiliser le saccharose présent dans leur environnement extra-cellulaire. En effet, les levures fabriquent dans leur cytoplasme une molécule appelée saccharase, puis exportent cette molécule dans leur environnement. La saccharase est une molécule (une protéine) capable de transformer le saccharose en glucose. On réalise un test de dosage du glucose (à l’aide de bandelettes de glucose.) . Les résultats sont présentés ci-dessous : solution de saccharose indicateur coloré de la bandelette devient violet : présence de glucose levures de boulanger normales bécher à 37°C bécher à 37°C La même expérience est réalisée à l’aide de levures de boulanger mutantes appelées levures SNF : dans ces levures, le gène SNF qui est responsable de fabriquer la protéine saccharase est muté donc est non fonctionnel. On obtient les résultats ci-dessous : solution de saccharose indicateur coloré de la bandelette reste rose : absence de glucose levures de boulanger mutantes bécher à 37°C bécher à 37°C 1. Réaliser un schéma récapitulatif des échanges réalisés par la cellule de levure normale. 2. En vous appuyant sur les résultats expérimentaux, démontrer quel est le facteur qui, dans ces expériences, influence le métabolisme des cellules de levures. 3. D’après vos connaissances, quel autre facteur (non testé dans ces expériences) peut influencer le métabolisme des cellules de levures ? II. 1. 2. 3. DES BACTERIES PRODUCTRICES D’INSULINE /6.5 Dans cet exemple de production d’insuline par transgenèse, identifier l’organisme donneur, l’organisme génétiquement modifié et le gène transféré. Comment expliquez-vous que de grandes quantités d’insuline soient produites dans les cuves ? En utilisant l’exemple présenté dans les documents, démontrer pourquoi on peut III. LA MUCOVISCIDOSE …… UNE MALADIE GENETIQUE /5.5 « Pour tous, un mot d’ordre : donner son souffle pour ceux qui en manquent » La mucoviscidose est une maladie génétique dont vous avez tous entendu parler : en effet, depuis le décès regrettable du chanteur Grégory Lemarchal, les mobilisations en faveur de cette maladie génétique sont nombreuses (virades de l’espoir par exemple). Un individu sain possède, dans ses chromosomes n°7, un gène appelé CFTR, et qui est responsable du caractère ‘fabrication d’une protéine permettant un bon fonctionnement des voies respiratoires’. Un individu sain possède 2 allèles normaux, alors qu’un individu atteint de mucoviscidose possède 2 allèles mutés pour ce gène. La mutation du gène CFTR est à l’origine du caractère ‘atteint de drépanocytose’. Q : En utilisant une séquence de nucléotides fictive, réaliser un schéma permettant de comprendre ce que sont des allèles d’un gène. Votre schéma pourra éventuellement être complété par quelques phrases. Correction du DS n°3 (2nde) : cellule, métabolisme, ADN 1. schéma : 4 2. On observe que des cellules normales au contact d’une solution de saccharose transforment le saccharose de leur environnement en glucose puisque la bandelette test indique une coloration caractéristique de la présence de glucose. Au contraire, des cellules de levures mutées n’arrivent pas à transformer le saccharose en glucose, puisque la bandelette n’est pas positive. La seule différence entre les 2 expériences est l’utilisation de levures normales ou de levures qui ont le gène SNF muté. Or, ce gène est responsable de fabriquer la protéine saccharase qui est justement responsable de transformer le saccharose en glucose. On en déduit que le facteur qui influence le métabolisme des levures est le patrimoine génétique. 3. L’environnement des cellules . 1. Organisme donneur : cellule humaine Organisme génétiquement modifié : bactérie Gène transféré : gène de l’insuline 2. On apprend que les bactéries, si elles sont dans de bonnes conditions, se multiplient toutes les 40min. Etant données la taille des cuves, on comprend qu’elle doivent contenir une grande quantité de bactéries, chacune étant capable de se diviser toutes les 40min. 3. Le langage contenu dans le gène humain de l’insuline a été lu , compris, et utilisé par la bactérie puisque celle-ci est capable de produire de l’insuline humaine. Le langage de la molécule d’ADN contenue dans le gène est donc universel III. 3.5 0.5 3 1.5 2 5.5 Correction du DS n°3 (2nde) : cellule, métabolisme, ADN 1. schéma : 4 2. On observe que des cellules normales au contact d’une solution de saccharose transforment le saccharose de leur environnement en glucose puisque la bandelette test indique une coloration caractéristique de la présence de glucose. Au contraire, des cellules de levures mutées n’arrivent pas à transformer le saccharose en glucose, puisque la bandelette n’est pas positive. La seule différence entre les 2 expériences est l’utilisation de levures normales ou de levures qui ont le gène SNF muté. Or, ce gène est responsable de fabriquer la protéine saccharase qui est justement responsable de transformer le saccharose en glucose. On en déduit que le facteur qui influence le métabolisme des levures est le patrimoine génétique. 3. L’environnement des cellules . 1. Organisme donneur : cellule humaine Organisme génétiquement modifié : bactérie Gène transféré : gène de l’insuline 2. On apprend que les bactéries, si elles sont dans de bonnes conditions, se multiplient toutes les 40min. Etant données la taille des cuves, on comprend qu’elle doivent contenir une grande quantité de bactéries, chacune étant capable de se diviser toutes les 40min. 3. Le langage contenu dans le gène humain de l’insuline a été lu , compris, et utilisé par la bactérie puisque celle-ci est capable de produire de l’insuline humaine. Le langage de la molécule d’ADN contenue dans le gène est donc universel III. 3.5 0.5 3 1.5 2 5.5 Correction du DS n°3 (2nde) : cellule, métabolisme, ADN 1. schéma : 4 2. On observe que des cellules normales au contact d’une solution de saccharose transforment le saccharose de leur environnement en glucose puisque la bandelette test indique une coloration caractéristique de la présence de glucose. Au contraire, des cellules de levures mutées n’arrivent pas à transformer le saccharose en glucose, puisque la bandelette n’est pas positive. La seule différence entre les 2 expériences est l’utilisation de levures normales ou de levures qui ont le gène SNF muté. 3.5 Or, ce gène est responsable de fabriquer la protéine saccharase qui est justement responsable de transformer le saccharose en glucose. On en déduit que le facteur qui influence le métabolisme des levures est le patrimoine génétique. 3. L’environnement des cellules . 1. Organisme donneur : cellule humaine Organisme génétiquement modifié : bactérie Gène transféré : gène de l’insuline 2. On apprend que les bactéries, si elles sont dans de bonnes conditions, se multiplient toutes les 40min. Etant données la taille des cuves, on comprend qu’elle doivent contenir une grande quantité de bactéries, chacune étant capable de se diviser toutes les 40min. 3. Le langage contenu dans le gène humain de l’insuline a été lu , compris, et utilisé par la bactérie puisque celle-ci est capable de produire de l’insuline humaine. Le langage de la molécule d’ADN contenue dans le gène est donc universel III. 0.5 3 1.5 2 5.5