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Contrôle de Sciences de la Vie et de la Terre Avril 2011 Note:   Partie 1: L'ADN une molécule universelle ( 8 points) 

L'ADN de l'homme de Néandertal.

 

Enfant de Néandertal- Devil's Tower, Gibraltar2

Reconstitution par Elisabeth DAYNES

Entretient avec Richard GREEN, co‐auteur d'une découverte majeure. 

Le 7 mai 2010, notre équipe de l'université de Californie et celle de l'institut Max Planck (Allemagne) ont publié dans la revue Science, la séquence de 60% du génome de l'homme de Néandertal. Nous avons ainsi mis en évidence que jusqu'à 4% de notre ADN provient des Néanderthaliens, ce qui laisse penser qu'ils se sont reproduits avec certains des Homo sapiens, les hommes modernes qui leur étaient contemporains. Une des principales difficultés de ce travail a été de distinguer l'authentique ADN néandertaliens de celui des microbes ayant vécu dans les os (des fossiles de Néandertaliens) ces 40 000 dernières années., et d'éviter que l'ADN néandertalien soit contaminé par de l'ADN moderne, comme celui  des chercheurs, durant les manipulations.. de plus l'ADN fossile de Néandertal a subi les outrages du temps, il est donc fortement fragmenté et de nombreuses bases sont modifiées.  

 

Compétence: je sais extraire une information d'un texte: 

1) Quelle est la conclusion importante de cette recherche, qui a mis fin à une controverse scientifique vieille de plusieurs décennies. 

 

Voici la séquence d'un brin de l'ADN de Néandertal: Brin A : ATGTCGTATCGTACGATGCTGTCGGTACAA. Compétence: je restitue mes connaissances 

2) Ecris la séquence du brin B.  

  

3) Enonce la règle utilisée.  

 

4) Donne la signification des lettres A,T,G et C. 

Notes

Max :

de la Min :

classe Moy :

Feuille à rendre avec ta copie ..............................................................................................................................................Page n° 2

Partie 2: Le métabolisme des euglènes ( 8 points)  Les euglènes sont des algues unicellulaires chlorophylliennes d'eau douce. Elles se cultivent facilement en laboratoire. Pour tester l'influence de deux facteurs de l'environnement, la lumière et la présence d'une molécule organique, le glucose, on réalise les cultures suivantes pendant 4 jours.  

Conditions d'éclairement  Lumière  Obscurité   

Composition du milieu de culture 1 2 3 4  

Eau + ions minéraux  +  +  +  +  +: présence 

Glucose  ‐  +  ‐  +  ‐: absence 

 La croissance de la population d'euglènes est estimée à l'aide d'un microscope et d'une lame quadrillée. les résultats sont présentés dans le document ci‐dessous.  

  

Compétence: je pratique une démarche scientifique.

5) Détermine le nombre de cellules présentes dans chaque milieu de culture. Présente tes résultats dans un tableau

 

6) Pour chaque facteur testé, précise quel est le (ou les) témoin(s) expérimental(expérimentaux)

7) Interprète les résultats pour conclure quant à l'effet de la lumière et du glucose sur le métabolisme des 

euglènes.  

 

Feuille à rendre avec ta copie ..............................................................................................................................................Page n° 3

Partie 3: Origine d'une maladie: la phénylcétonurie (8 points  

La phénylcétonurie est une maladie grave affectant 1 nouveau né sur 16000 en France La phénylcétonurie est due à une enzyme appelée phénylalanine hydroxylase (PAH) qui intervient dans l'utilisation et la dégradation de la phénylalanine, un acide aminé que l'on trouve dans la plupart des aliments communs : céréales, tubercules, haricots, noix, légumes, fruits, viande, œufs, poissons, lait, produits laitiers, levures, algues... La PAH est issue de l'expression d'un gène. Chez les malades atteints de phénylcétonurie, l'enzyme PAH est non fonctionnelle, ce qui provoque l'accumulation de la phénylalanine dans le sang. A haute dose, la phénylalanine est toxique pour le cerveau, ce qui entraine un retard mental irréversible et d'autres problèmes neurologiques chez les enfants. Chez une femme La phénylalanine peut sévèrement compromettre la grossesse. Avec un régime alimentaire extrêmement strict, où l'on fait disparaître toute source de phénylalanine, les enfants nés phénylcétonuriques peuvent vivre normalement ; et les mères, qui ont cette maladie, peuvent avoir des enfants sains. On a séquencé les nucléotides du gène codant la PAH: Les résultats sont dans le tableau suivant:

Allèle PAH d'un individu sain. 1 1220 1245 1359ATGTCCACT.................. CTCGGCCCTTCTCAG TTCGCTACGAC ...............ATAAAGTAA

Allèle PAH d'un individu atteint de la phénylcétonurie 1 1220 1245 1359ATGTCCACT.................. CTAGGCCCTTCTCAG TTCGCTACGAC ...............ATAAAGTAALes portions non représentées sont identiques chez tous les individus

Compétence: s'informer à partir d'un texte, raisonner 

8) Explique l'origine de cette maladie.

9) A partir de cette maladie explique en quoi consiste la variabilité génétique

Partie 4: Les effets biologiques de la radioactivité (4 points) 

les substances radioactives disparaissent en émettant des rayonnements appelés ionisants. Ainsi l'iode 131 libéré par la centrale de Fukushima est très dangereux. En effet si l'on dispose de 5 grammes d'iode 131 (soit la taille d'un morceau de sucre), une semaine plus tard il n'en reste plus que la moitié soit 2,5 grammes. L'autre moitié disparue aura émis 1,15.1022 rayonnements béta. Un rayonnement, en traversant le tissu vivant, est susceptible d’entraîner des modifications chimiques qui peuvent toucher diverses molécules comme l’eau, les membranes des cellules ou l’acide désoxyribonucléique (ADN).

Compétence: je raisonne  

10) Sachant qu'émis sous forme gazeuse, l'iode 131 inhalé a la propriété de se fixer très rapidement sur la thyroïde, propose une hypothèse pour expliquer le fait que les personnes contaminées par de l'iode 131 développent souvent un cancer de la thyroïde. 

Compétence: j'applique les consignes de méthode (2points)

11) Ma copie est bien présentée, les questions sont écrites et soulignées, mes paragraphes sont espacés.