Niveau Tle D

SUJET N°1

            Ce sujet comporte quatre (04) pages

           PREMIÈRE PARTIE: PHYSIOLOGIE  (12 POINTS)

I)    (5 points)

Madame X consulte un médecin pour cause de stérilité. Celui-ci prescrit des examens sanguins. A la suite des résultats d’un dosage quotidien de LH pendant un mois. Les résultats sont consignés dans le tableau cidessous

                      Dosage quotidien de LH avant la prescription

Le médecin propose un traitement au clomifène qui est un analogue structural des oestrogènes et inhibe leur action en se fixant préférentiellement sur des secteurs hypothalamiques.

1) - Tracer le graphe représentant la variation de LH plasmique en fonction du temps.   2pts

Echelle : 1 cm --------> 2 jours

       2 cm -------> 1 mUL / mL

2) - Analyser le graphe tracé et ceux du document ci-dessous.   1,5pt

3) - Cette analyse et vos connaissances vous permettent–elles de justifier le traitement prescript par le médecin ?      0,5pt

4) - Après le traitement ce couple peut – il s’attendre à avoir un enfant ? justifier votre réponse.      1pt

II)     (4 points)

On utilise 4 lots de souris identiques et on fait subir à chaque lot un traitement particulier.

Toutes les souris sont ensuite utilisées pour la préparation d’un sérum anti sérum albumine de bœuf par injection d’une quantité de cette albumine, capable d’induire une synthèse d’anticorps spécifique.

Comment chacun des lots sera – t – il capable de réagir  à la stimulation antigénique provoquée par cette injection ?

III)     (3 points)

Les neurophysiologistes ont utilisé beaucoup de modèles expérimentaux pour determiner la nature de l’influx nerveux ; mais également les facteurs intervenant dans sa conduction. A cet effet , des mesures de la vitesse de l’influx nerveux à 37° C pour diverses fibres isolées de mammifères ont donné les résultats du tableau du document 3.

1)- D’après cette experience, quels sont les facteurs qui agissent sur la vitesse de l’influx nerveux.   1pt

2)- Exprimer vos résultats sous forme d’une relation mathématique.     1pt

3)- L’excitation de la branche cutanée du nerf sciatique de chat a permis d’obtenir l’enregistrement du document 4 grâce à des électrodes placées à 3 cm de l’électrode  excitatrice.

A partir du document 3 interpréter cet enregistrement et préciser la structure de la branche cutanée du nerf sciatique de chat .   1pt

                                                            Document 3

                                       Document 4

               DEUXIÈME PARTIE: GENETIQUE   (8 POINTS)

I)     (4 points)

Certaines maladies sont provoquées par des déficiences enzymatiques : par exemple, la guanine est normalement dégradée en acide urique au cours d’une chaîne de réactions successives et une déficience enzymatique au niveau de l’une des étapes de cette chaîne provoque diverses anomalies parmi lesquelles une paralysie grave entraînant généralement la mort avant la puberté. Le document ci-dessous représente l’arbre généalogique d’une famille atteinte de cette maladie.

1. Le gène responsable de cette maladie est-il dominant ou récessif ? justifiez votre réponse.   ( 1 point )
2. Expliquer le mode de transmission de ce gêne.  ( 01 point )
3. Il est très peu probable de rencontrer une fillette souffrant de cette maladie : Pourquoi ?  ( 1 point )
4. Les enfant 26 et 27 sont des jumeaux. Pourquoi un seul des deux souffre de la maladie ?  ( 0,5 point )
5. Quelles sont les probabilités pour que l’enfant attendu par le couple 21-22, soit malade ?   ( 0,5 point )

II)      (4 points)

Chez la drosophile, on étudie la transmission de deux couples d’allèles : un couple d’allèle commandant la couleur du corps ( corps gris, corps noir ) ; un couple d’allèle déterminant la couleur des yeux ( yeux rouges, yeux blancs ).

 On croise un mâle au corps gris et aux yeux rouges avec une femelle au corps noir et aux yeux blancs, ces deux parents sont de race pure. On obtient une génération F1 dont les individus ont le corps gris, mais dont les mâles ont les yeux blancs et les femelles les yeux rouges.

On croise une femelle au corps gris et aux yeux rouges avec un mâle au corps noir et aux yeux blancs. Ces deux parents sont également de race pure. On obtient une génération F1 dont tous les individus ont le corps gris et les yeux rouges.

1.Préciser la localisation chromosomique des allèles responsables de la couleur du corps et de la couleur des yeux, en justifiant votre choix.     1pt

2. Ces deux couples d’allèles sont-ils indépendants ou liés ? Justifier votre réponse.   1pt

3.Donner le génotype des individus de la génération F1 du deuxième croisement.    1pt

4. Un mâle et une femelle de cette génération F1 de ce croisement s’accouplent .Quelle sera la composition phénotypique et génotypique de la génération F2 obtenue ?    1pt 

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                                          SUJET N°2

                      Ce sujet comporte quatre (04) pages

                              PREMIERE PARTIE : PHYSIOLOGIE    (12 points)

I)     (4 POINTS)

Soit la séquence des nucléotides d’un gène ci-dessous. Seul le brin transcrit est représenté.

        T A C  -   G A C  -   C A C   -   C T C  -  T C C   -  A C G                                                                

1. Définissez les notions suivantes :1point

a. Nucléotide

b. Gène

1. Citez les molécules qui composent l’ADN1,5points
2. Citez les différentes étapes dela synthèse de cette protéine. Précisez la localisation de chaque étape.1point
3. Donnez la chaine polypeptidique.0,5point

 II)      (4 POINTS)

A/  Une série d’expériences a été réalisée sur un coeur de mammifère

• La section du nerf vague (ou nerf X ou nerf pneumogastrique) innervant le cœur provoque one augmentation du rythme cardiaque alors que sa stimulation provoque une diminution du rythme cardiaque
• La section des nerfs orthosympathiques afférents du cœur entraîne une très faible diminution du rythme cardiaque.
• La stimulation de ces mêmes fibres orthosympathiques entraîne une augmentation du rythme cardiaque.
• La stimulation simultanée des nerfs parasympathiques et orthosympathiques entraîne one diminution du rythme cardiaque.

1. Analyser ces observations et déduire l'action du parasympathique et de l'orthosympathique sur le rythme cardiaque.1pts
2. Expliquer pourquoi la stimulation intense du nerf vague provoque une mort foudroyante?1pt

B/   Le document 1 présente des données, recueillies au cours d'exercices musculaires, concernant d'une part des personnes non entraînées, d'autre part des athlètes entraînés.

1. Définir le débit cardiaque. Expliquer le mode de calcul du débit cardiaque à partir des donées figurant dans le Tableau.      1pt
2. Analyser ces données et déduire l'influence de l'entraînement sur le débit cardiaque.  1pt

III)           (4 POINTS)

On fait consommer à un chien un repas sucré, sa glycémie augmente légèrement à la suite du repas puis revient à la normale environ 3 heures après.

Pour expliquer le retour de la glycémie à la normale, on émet deux hypothèses :

Hypothèse 1 : Le glucose excédentaire apporté à l’organisme par les aliments est évacué dans l’urine

Hypothèse 2 : Le glucose excédentaire est stocké par l’organisme.

Pour vérifier ces hypothèses,  on soumet à votre analyse deux résultats d’expériences. (Document a et b)

                                                                Document a

                                                          Document b

1. Exploitez ces documents pour valider l’une des hypothèses proposées.1,5points
2. On perfuse le foie prélevé d’un chien en faisant pénétrer par la veine porte un courant d’eau salée à 8g/L à une température de 38°C. Le perfusât sortant de la veine porte contient du glucose ; on poursuit la perfusion jusqu’à ce qu’il n’en contienne plus. Le foie est placé dans une étuve à 38°C. Au bout de quelques heures, on recommence la perfusion et on constate que le liquide sortant contient à nouveau du glucose.

En quoi cette expérience vous permet-elle de préciser les reposes précédentes ?1point

1. La régulation de la glycémie est sous la dépendance de secrétions hormonales du pancréas (glucagon et insuline). On ajoute au liquide de perfusion comme ci-dessus indiqué, l’une ou l’autre des deux hormones. Les dosages du glucose dans le flux entrant et sortant du foie permettent d’établir les variations du bilan hépatique de cette substance (document c)

a. Pourquoi dit-on que le pancréas est une glande mixte ?        0,5point

b. A partir du document c donnez le rôle de chacune des deux hormones pancréatiques. 1point

                         DEUXIEME PARTIE : GENETIQUE (08 points)

I)     4,5points

Dans le Nord du BURKINA FASO, grâce aux possibilités locales d’irrigation, des chercheurs ont pu cultiver intensément deux variétés de tomates : une première catégorie A  à gros fruits et une seconde catégorie B à petit fruits. Les individus de la categorie A se sont revelés sensibles à un champignon parasite : le Fusarium ; contrairement à ceux de la categorie B.

Les chercheurs désirent améliorer la production par la création d’une nouvelle variété : « gros fruits résistant aux Fusarium »

Le croisement entre les catégories A et B a donné uniquement des tomates  à petit fruits résistant aux Fusarium

Sur les plants issus de la première génération, on pratique l’autofécondation. Les résultats sont obtenus sur deux expériences parallèles.

1. Les couples d’allèles sont-ils liés ou indépendants ?0,5point
2. Faites une interprétation chromosomique de ces résultats 3points
3. Les chercheurs ont-ils atteint leur objectif ? pourquoi ? 1point

II)     3,5points

Le daltonisme est une affection héréditaire liée au chromosome X. Le gène responsable de cette affection se manifeste à l'état récessif.

La mère du voisin de Pierre distingue parfaitement les couleurs, mais son mari ne les distingue pas. Leur fils Jean est daltonien ainsi qu'une des deux sœurs de Jean.

La sœur daltonienne de Jean, appelée Françoise, a 3 enfants dont 2 garçons daltoniens et 1 fille qui distingue les couleurs.

Jean a 2 enfants, 1 garçon et 1 fille, qui distinguent parfaitement les couleurs.

La fille de Jean a épousé un homme daltonien, et ils ont 2 garçons et 2 filles qui distinguent le vert du rouge.

a) Construire l’arbre généalogique de cette famille.       2points

b) Quel sont les génotypes de la mère de Jean, de la femme de Jean, de la fille de Jean, du père des enfants de Françoise?             1 point

f) La fille de Jean peut-elle avoir des enfants non daltoniens avec son mari?   0,5point

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                                            Epreuve  de Sciences de la Vie et de la Terre
                                                        (Documents non autorisés)
                                                                    1ère Partie
Exercice I :       3,5points
EXPERIENCE : On met dans des tubes à essai, des solutions de Saccharose (C12H22O11) de concentrations différentes :
                               Tube1 = 200g/l : cellule plasmolysée
                               Tube2=100g/l : cellule normale
                                Tube3= 50g /l : cellule turgescente
 On ajoute dans chaque tube,  un épiderme d’oignon. Après agitation des tubes, on laisse chaque tube au repos pendant quelques minutes. 
1 Quelles interprétations faites-vous à partir de ces résultats ?
2- schématisez l’aspect de la cellule du tube 1 ; tube 2 et enfin du tube 3.
3- Calculer la pression osmotique en atmosphère puis en pascal (Pa) d’une cellule du tube2 à la température de 36,5° C. (1 atm= 1013 hPa)

Exercice II :           5 points
A.      Des « bébé éprouvette » sont nés en France pour la première fois en 1992. L’ovule prélevé dans l’ovaire d’une femme par cœlioscopie est fécondé en éprouvette avec le sperme du conjoint. L’œuf ainsi formé est réimplanté 3jours plus tard dans l’utérus de la mère. La grossesse se poursuit normalement pendant neuf mois.
1.    Au niveau de quel organe féminin a lieu, normalement l’étape réalisée en éprouvette ?        0,5pts
2.    Afin de recueillir un ovule, la maturation des follicules ovariens est produite par un  traitement hormonal et l’ovulation est induite par l’injection d’hormone gonadotrophine chorionique (HCG) qui stimule la décharge ovulante
a. Précisez les hormones ovariennes et hypophysaires secrétées pendant cette phase de maturation folliculaire.        1pts
b. Nommez l’hormone qui déclenche normalement l’ovulation.        0,5pt
c. A quel moment la HCG est-elle secrétée ?            0,5pt
B.      Certains cas de stérilité chez la femme sont liés à l’absence d’ovulation.
1.    On fait à de telles femmes une injection d’extraits hypophysaires : on constate qu’il y a souvent ovulation
a. Quelle était dans ces cas la cause probable de l’absence d’ovulation ?         0,5pt
b. Peut-on utiliser des extraits hypophysaires masculins ? Justifiez votre réponse.        1pt
c. Alors que pour ses femmes l’ovulation exigeait des extraits hypophysaires, la grossesse peut-elle se dérouler normalement sans apport  nouveau de ces mêmes extraits hypophysaires ? Pourquoi ?      1pt
                      
                                         2ème Partie : Génétique   (11,5 points)
Exercice I      9points
A -   Un agriculteur croise deux lignées pures de plante ; l’une à grains colorés et ridés, et l’autre à grains incolores et lisses. En F1, tous les individus sont colorés et lisses. L’agriculteur croise ensuite les individus de la F1 avec des individus incolores et ridés. La génération issue de ce croisement se compose comme suit :
•    1208 grains colorés et ridés
•    1209 grains incolores et lisses
•    45 grains colorés et lisses
•    44 grains incolores et ridés
1.    Donnez une interprétation chromosomique de ces résultats.      2,5pts
2.    Quelles seraient les proportions observées dans une population de 1000 individus, si l’agriculteur avait croisé des individus de la F1 entre eux ?      2pts
B -   Un autre gène gouverne l’activité de la photosynthèse chez le végétal. L’agriculteur dispose de lignées pures : des grains colorés dont les plantes ont une activité photosynthétique élevée, et des grains incolores générateurs de plantes à activité photosynthétique faibles. Le croisement de ces deux lignées donne en F1 des grains colorés dont les plantes possèdent une activité photosynthétique faible. Le croisement entre les individus de la F1 donne une F2  composée de :
•    54 grains colorés à activité photosynthétique élevée
•    162 grains colorés à activité photosynthétique faible
•    54 grains incolores à activité photosynthétique faible
•    18 grains incolores à activité photosynthétique élevée
3.    Donnez une interprétation chromosomique de ces résultats.       2,5pts
4.    Quelles seraient les proportions des phénotypique s’il s’agissait d’un test-cross ?      2pts
                   (Prendre une population de 100 individus)

Exercice II     (2,5 point)
Des rachis colorés et piquants sont croisés avec des radis incolores et doux. Toute la descendance est faite de radis colorés et piquants en F1.
Le croisement des individus de la F1 avec des radis incolores et doux produit 4 types d’individus en nombre égal.
Analysez et interprétez ces résultats.

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                              DEVOIR DE SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE,
                                               Première partie : (12 points)

A / REPRODUCTION HUMAINE      9pts
Pour mettre en évidence l’interaction entre certaines hormones et leur action sur l’appareil reproducteur, on réalise les expériences suivantes :
1.    L’ablation des testicules provoque chez le rat adulte la régression des caractères sexuels secondaires et la stérilité.
La ligature des canaux déférents entraine la stérilité mais ne modifie pas les caractères sexuels secondaires.
Des injections d’extraits testiculaires à un mâle adulte précédemment castré restaure l’état normal des caractères sexuels secondaires mais l’animal reste stérile.
a.    Analysez et interprétez ces expériences.   2pts
b.    Qu’en déduisez-vous ?     1pt
c.    Que contient l’extrait testiculaire ? quelle est son origine ?   1pts
2.    L’ablation de l’hypophyse chez les rats adultes mâles provoque la régression des testicules et celle des caractères sexuels secondaires. Cependant, l’injection d’extraits hypophysaires rend la structure testiculaire normale.
a.    Quelle conclusion peut-on tirer de ces expériences ?   1pts
b.    Que contiennent les extraits hypophysaires ?    1pt
3.    La castration du rat provoque une hyper activité de l’hypophyse antérieure. On peut freiner celle-ci par l’injection de broyat testiculaire. En déduire l’action des testicules sur l’activité hypophysaire.     1pt
4.    A l’aide d’un schéma, résumez les différents mécanismes contrôlant le fonctionnement de l’appareil génital de l’homme.    2pts

B / BIOLOGIE CELLULAIRE        3pts
Voici la séquence d’une portion d’ADN : 3’ AAT  GGC  AAA  CCC  TCC  TCA  5’
Les triplets de bases de plusieurs types d’ARNt sont énumérés dans le tableau ci-dessous
Acide Aminé attaché               A         B           C             D            E          F
Triplets de bases d’ARNt      AAA     CCC      GGC       UCC       UCA      AAU

a.    A partir de la séquence d’ADN  ci-dessus, déterminez l’ordre normal de succession des acides aminés en utilisant les lettres.     1pt
b.    En déduire la chaîne polypeptidique correspondant.      2pts

                                          Deuxième partie : 8 pts
On se propose d’étudier la transmission de certains caractères chez la pomme de terre.
1.    Le croisement de deux lignée pures de pomme de terre ; l’une à tige rougeâtre et feuilles dentelées, l’autre à tige verte et feuilles entières a donné une descendance F1 constituée uniquement de plants a tige rougeâtre et feuilles dentelées.
Un plant F1 croisé avec un plant à tige verte et feuilles entière produit :
    115 plants à tige rougeâtre et feuilles dentelées
    112 plants à tige rougeâtre et feuilles entières
    121 plants à tige verte et feuilles dentelées
    110 plants à tige verte et feuilles entières.
a.    Déterminez le mode de transmission de ces caractères.   2,5pts
b.    Donnez les génotypes des parents et ceux des descendants du deuxième croisement (vous utiliserez l’écriture fractionnelle).  2pts
2.    On croise maintenant un pied de pomme de terre à tige rougeâtre et velue de lignée pure avec un pied à tige verte et glabre de lignée pure également. Les individus de la F1 sont tous à tige rougeâtre et velue.
Le croisement d’un individu de la F1 avec un pied à tige verte et glabre fournit :
    1191 pieds à tige rougeâtre et velue
    229 pieds à tige rougeâtre et glabre
    1209 pieds à tige verte et glabre
    309 pieds à tige verte et velue
a.    Déterminer le mode de transmission de ces caractères.   2.5pts
b.    Donnez le génotype des parents et des individus de la F1.    1pt
 
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                              DEVOIR DE SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE,
I-Hérédité humaine
                 1) dans la liste suivante, éliminer l’intrus :
A- autosomal.   
 B- dominant.   
 C- récessif.  
 D- allèle.
 E- hétérochromosome. 
 F- lié au sexe.

                    2) Accoler ensemble, deux à deux, les termes de chacune des deux listes suivantes qui vous paraissent le mieux en relation :
A- Gène lié au sexe               1- Deux allèles différents  
B- Allèle dominant                2- S’exprime uniquement chez un homozygote
C- Hétérozygote                    3- Sur un autosome   
D- Allèle récessif                   4- S’exprime toujours
E- Gène autosomal                 5- Sur un hétérochromosome

                           3) La transmission d'un caractère est dite autosomale récessive si (QCM) :
A- le gène est porté par un chromosome sexuel. 
 B- le gène ne s'exprime qu'à l'état homozygote.
 C- les deux conditions A et B sont réunies en même temps.     
D- le gène est porté par un chromosome non sexuel et n'est pas dominant.
E- le gène est responsable d'une maladie génétique.

                            4) La transmission d'un caractère génétique est dite liée au sexe si (QCM) :
A- le gène est porté par un autosome
B- le gène est porté par un hétérochromosome
C- le gène est récessif
D- le gène est dominant
E- le gène est codominant

                          5) Une femme portant un gène dominant sur un de ses chromosomes X (QCM) :
A- ne le transmet qu'à ses garçons.
B- ne le transmet qu'à ses filles.
C- a autant de chances de le transmettre à ses garçons et à ses filles.
D- a plus de chances de le transmettre à ses filles qu'à ses garçons.
E- a plus de chances de le transmettre à ses garçons qu'à ses filles.

                            6) Un homme atteint de daltonisme (QCM) :
A- est considéré comme un homozygote.
B- est considéré comme un hémizygote.
C- est considéré comme un hétérozygote.
D- transmet le gène du daltonisme à certains de ses garçons.
E- transmet le gène du daltonisme à toutes ses filles.

                                   7) Une femme atteinte de daltonisme (QCM) :
A- est hémizygote pour le gène du daltonisme.
B- est hétérozygote pour le gène du daltonisme.
C- est homozygote pour le gène du daltonisme.
D- transmet le gène à toutes ses filles.
E- transmet le gène à certains de ses garçons.
F- transmet le gène à tous ses garçons.    

                                  8) Un homme à la fois hémophile et daltonien (QCM) :
A- transmet les deux gènes à tous ses fils.
B- transmet les deux gènes à toutes ses filles.
C- transmet le gène du daltonisme à ses filles et celui de l'hémophilie à ses fils.
D- est hémizygote pour ces deux gènes.
E- aura forcément des filles atteintes de l'une ou l'autre anomalie.
            II-DIHYBRIDISME   
  À partir du document proposé et de vos connaissances, expliquez la diversité génétique des individus obtenus à l’issue du deuxième croisement.
Vos explications seront accompagnées d’une schématisation mettant en évidence les mécanismes chromosomiques impliqués dans la transmission des allèles au cours du deuxième croisement.          La Drosophile, organisme diploïde, est une petite mouche qui présente une grande diversité de phénotypes.
Premier croisement : On croise des drosophiles de lignées pures : un mâle à abdomen rayé et au thorax dépourvu de soies, et une femelle dont l’abdomen est uni et le thorax portant des soies. Toutes les drosophiles obtenues en première génération(F1) ont l’abdomen uni et le thorax portant des soies.
Deuxième croisement :On croise ensuite une femelle obtenue en F1 avec un mâle à l’abdomen rayé et au thorax sans soies. On obtient à la génération suivante :
      -40% d’individus à l’abdomen uni et au thorax portant des soies ;
      -10% d’individus à l’abdomen uni et au thorax sans des soies ;
      -10% d’individus à l’abdomen rayé et au thorax portant des soies ;
      -40% d’individus à l’abdomen rayé et au thorax sans des soies

                        Deuxième partie :
I-    La cellule        
        Soit la séquence d'ADN (représentée uniquement par ses bases azotées) :
Brin transcrit: ATG CTG ATG CTA GCT GTG TCG ATC AGA TAT AGA CAT AGA TAG ATT
1.    Déterminer le brin non transcrit à partir du brin transcrit.  0.5pt
2.    En utilisant le tableau du code génétique, déterminer la séquence d'acides aminés correspondante.   1pt
3.    La base G n°13 disparaît par mutation dans le brin transcrit. Comment s'appelle ce type de mutation ? Le traduire en protéine 2.      1.5pts
4.    Une base T s'introduit entre la huitième et la neuvième base (entre T et G) dans le brin transcrit. Comment s'appelle ce type de mutation ? Le traduire en protéine 3.    1.5pts
e) Une base A remplace la base G n° 6 dans le brin transcrit. Comment s'appelle ce type de mutation ?       0.5pt



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 Exercice II :        4pts

L'arbre généalogique représenté sur le document ci-dessous est celui d'une famille dont certains membres sont atteints d'une maladie héréditaire, l'hémophilie B, caractérisée par une déficience de la coagulation du sang
1. L'allèle responsable de cette maladie est-il dominant ou récessif ? Justifiez la réponse.      1pt
2. Donnez la localisation chromosomique du gène de l’hémophilie ? Justifiez la réponse. 1pts
3. Donnez les génotypes des individus III4, III5 et IV2.
Justifiez la réponse.      2pts