1S DM 1 : devenir Homme, Femme. Correction

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1 1S DM 1 : devenir Homme, Femme. Correction é Des expériences historiques : les expériences de A. Jost Les expériences ont été réalisées sur des embryons de 20 jours présentant des voies génitales encore indifférenciées. Les résultats ont été observés 8 jours après. - expérience A: développement des voies génitales chez un embryon castré, - expérience B : greffe chez un embryon femelle d'un testicule prélevé chez un embryon mâle de même âge, - expérience C : implantation d'un cristal de testostérone. Document de référence : différenciation normale de l appareil génital (ne pas analyser, sert à l exploitation des expériences) Document 1 : greffe de testicule et implantation de cristal de testostérone avant différenciation des voies génitales Castration : ablation des gonades

2 A partir de l analyse et de l interprétation de ces expériences, montrez comment Jost a mis en évidence le rôle de 2 hormones dans la différenciation des voies génitales. 1. Bien identifier le problème posé et les consignes à une phrase d introduction Au cours de cet exercice, on nous demande de montrer que grâce à ses expériences, Jost a mis en évidence le rôle de 2 hormones dans la différenciation des voies génitales 2. Analyser chaque expérience à apporter une déduction Je vois (attention à la paraphrase, relevez les formations pertinentes : en relation avec le problème posé) Le document représente les résultats des expériences historiques de Jost Expérience 1 : Je vois que la castration de fœtus, mâle ou femelle, entraîne une régression des canaux de Wolff et un développement des canaux de Müller : différentiation des voies génitales en voies féminines (vagin, utérus, trompes) Expérience 2 : La greffe d un testicule chez un fœtus femelle entraîne une régression des canaux de Müller et un développement des canaux de Wolff (prostate, vésicules séminales, futurs canaux déférents) : différenciation des voies génitales en voies masculines Expérience 3 : L implantation d un cristal de testostérone, entraîne la différenciation des 2 types de canaux et une intersexualité : les voies génitales des 2 sexes se mettent en place Je déduis (donnez une explication à votre observation en utilisant, si besoin, vos connaissances) Sans gonades, la différenciation est féminine ; le testicule est indispensable à la différenciation des voies génitales masculines. Le testicule agit par voie sanguine (greffe), il produit une hormone qui stimule la différenciation masculine des voies génitales La testostérone est une hormone produite par le testicule, elle permet bien la différenciation des canaux de Wolff mais ne permet pas la régerssion des canaux de Müller : il y a une autre hormone, produite normalement par le testicule qui permet cette régression Je sais que le testicule produit 2 hormones, la testostérone qui stimule la différenciation des canaux de Wolff en voies masculines mais aussi l AMH qui permet la régression des canaux de Müller j en déduis que ce sont bien 2 hormones dont les rôles sont mis en évidence par ces expériences 3. conclure : apportez une réponse au problème posé. Jost a bien démontré la nécessité de 2 hormones : la testostérone ET l AMH, produites par le testicule pour assurer la différenciation normales des voies masculines chez un individu mâle. Connaissances à mobiliser: - Une ablation permet de monter le rôle de l organe retiré - Une greffe rétablit uniquement les communications sanguines, voie de la communication hormonale - La testostérone est une hormone produite par le testicule.

3 éé Les mécanismes de la différenciation de l appareil génital. (Pour compléter l exercice du livre) Cellules germinales : à l origine des cellules reproductrices Document de référence : fonctionnement de la testostérone (ne pas analyser) La testostérone, est un stéroïde (dérivé chimique du cholestérol), elle se fixe sur un récepteur, protéine à la forme parfaitement complémentaire et forme un complexe <hormone-récepteur> qui va agir sur l activité de la cellule. La protéine récepteur est caractérisée par sa séquence d acides aminés, codée par le gène de cette protéine. Sa séquence impose sa forme dans l espace et donc sa fonction. 1. Bien identifier le problème posé et les consignes à une phrase d introduction Au cours de cet exercice, on nous demande de dégager certains mécanismes qui interviennent dans la différenciation de l appareil génital mâle en analysant le cas de 2 personnes A, B ; l individu C, normal, servant de référence ; 2. Analyser chaque casà apporter une déduction (attention C = référence) Je vois (attention à la paraphrase, relevez les formations pertinentes : en relation avec le problème posé) Le document représente les caryotypes et les phénotypes sexuels de 3 personnes : A, B, C Je vois que les individus A et C de caryotype 44 + XY ont des phénotypes sexuels anormaux Je déduis (donnez une explication à votre observation en utilisant, si besoin, vos connaissances) Je sais qu un caryotype 44+XY devrait donner naissance à un individu de phénotype sexuel mâle : testicule + voies génitales mâles + organes génitaux externes mâles. Toute anomalie peut avoir des causes chromosomiques, génétiques ou hormonales

4 A : présente une gonade atrophiée et des voies génitales et organes externes féminins. D autre part, il possède un allèle muté du gène SRY Je sais que le gène SRY code normalement pour une protéine SRY qui déclenche une cascade de réactions aboutissant à la différenciation de la gonade indifférenciée en testicule. Celui-ci produit alors 2 hormones : testostérone et AMH qui permettent la différenciation des voies génitales et des organes externes. J en déduis que A produisant une hormone anormale, celle-ci ne joue pas son rôle et le testicule ne s est pas différencié, n a pas produit d hormones : les voies génitales et les organes externes se sont différenciés de façon féminine. Il s agit ici d une anomalie génétique. B : a bien des testicules mais des voies non Je sais que le testicule différencié produit 2 différenciées et des organes externes féminins hormones : D autre part on apprend qu il possède un allèle - la testostérone qui stimule la masculinisation muté du récepteur de la testostérone. des voies génitales et des organes externes et - l AMH qui fait régresser les voies féminines. Qu une hormone pour agir sur des cellules cibles doit pouvoir se fixer sur un récepteur J en déduis que le récepteur à la testostérone ne pouvant fixer cette hormone, elle ne stimule ni les canaux de Wolff qui disparaissent ni le tubercule génital qui se différencie en organes féminins. L AMH, elle, entraîne bien la régression des canaux de Müller qui disparaissent à pas de voies féminines. Il s agit ici d une anomalie hormonale. 3. conclure : apportez une réponse au problème posé. La différenciation de l appareil génital mâle est contrôlé par la présence du chromosome Y, du gène SRY et l action de 2 hormones testiculaires : la testostérone et l AMH. Il existe donc bien plusieurs mécanismes qui interviennent dans cette différenciation. Connaissances à mobiliser: - Normalement : XY àphénotype mâle ; XXàphénotype femelle - SRY, gène sur le chromosome Y, code pour la protéine SRY qui à différenciation de la gonade en testicule - La testostérone est une hormone produite par le testicule. - elle permet la différenciation des voies génitales en voies masculines et la différenciation des organes génitaux externes en pénis - les testicules produisent de la testostérone et de l AMH qui empêche le développement des voies génitales féminines. ééé Des anomalies de détermination du sexe chez les bovins.

5 identifier le problème à une phrase d introduction Au cours de cet exercice nous devons monter comment s effectue la masculinisation des voies génitales et qu elle nécessite la présence d une hormone testiculaire. Document 1a : les femelles «free Martin» - bien lire les textes et analyser : relever les informations pertinentes en évitant la paraphrase. - faites une hypothèse sur les mécanismes mis en jeu en utilisant vos connaissances. Connaissances à mobiliser : déterminisme de la différenciation des gonades, des voies génitales chez le mâle et la femelle. Importance de la communication sanguine, définition hormone. Le document nous présente un cas d intersexualité observé chez les bovins lors de grossesse gémellaire. En cas de sexes différents des 2 jumeaux, et si les connections sanguines placentaires sont réalisées, le mâle (XY) est de phénotype normal tandis que la femelle (XX) est masculinisée. Je sais que le caryotype XY détermine normalement un phénotype mâle et XX, femelle. Ici c est donc la femelle qui présente un phénotype anormal. Les 2 animaux étant connectés via le placenta on peut faire l hypothèse d un problème hormonal. Je sais que le testicule différencié chez le mâle produit 2 hormones qui vont agir sur les voies génitales indifférenciées : testostérone et AMH Les hormones sont des molécules qui sont libérée et véhiculée dans le sang et vont agir sur des cellules cibles dont elles modifient l activité On peut en déduire que les hormones produites par le testicule normal du mâle vont aller perturber le développement des voies féminines en passant par les connections sanguines placentaires

6 Document 1b - comparer les coupes réalisées chez les «free Martin» avec les coupes de référence, noter les différences - valider (ou pas) votre hypothèses en vous appuyant sur vos connaissances. Connaissances à mobiliser : Evolution normale des canaux chez le mâle est la femelle sous l effet de Le document représente l évolution comparée des voies génitales indifférenciées (canaux de Wolff et Müller) chez 3 bovins (XX, XY, Free Martin) Je vois qu en présence de testicules, les canaux de Wolff se développent tandis que les canaux de Müller régressent tandis qu en présence d ovaires (absence de testicules) les canaux de Müller se développent. Les femelles «free Martin» présentent la même évolution qu un mâle XY, quant à leurs voies génitales Je sais que jusqu à la différenciation des gonades, les voies génitales sont indifférenciées : canaux de Wolff et Müller ; C est ensuite sous l action des hormones produites par le testicule différencié que ces voies se différencient - la testostérone stimule la différenciation des canaux de Wolff en voies masculines et - l AMH inhibe le développement les voies féminines. Les testicules différenciés du mâle ont donc produit ces hormones qui sont passées dans le sang, via le placenta, jusqu à l embryon femelle où elles ont inhibé le développement des canaux de Müller (AMH) et stimulé le développement des canaux de Wolff (testostérone) Rédiger une synthèse pour répondre au problème en utilisant vos interprétations

7 Avant la différenciation des gonades il existe chez tous les embryons des voies indifférenciées : canaux de Wolff et Müller (doc1b). La différenciation de la gonade en testicule chez le mâle se traduit par la production d hormones (testostérone et AMH) qui vont stimuler la masculinisation des voies génitales et inhiber leur féminisation (doc1b). Chez les jumeaux bovins la communication sanguine qui s établi entre les 2 embryons (doc1a) permet la circulation des hormones chez la femelle où les voies génitales vont subir leur influence (doc 1a), masculinisant les voies génitales.