EXERCICES D ENTRAÎNEMENT

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1 2_Pedicure-podologue_2015.qxp_Concours 170x240 mardi07/07/15 04:53 Page147 EXERCICES D ENTRAÎNEMENT EXERCICES Exercice 1 1. Identifiez le document. 2. Situez l anomalie sur ce document. 3. Nommez cette anomalie. 4. Précisez le sexe de la personne à l origine de ce document. Justifiez. 5. À l aide de schémas explicatifs ne comportant que la paire de chromosomes concernés, expliquez l origine de cette anomalie en considérant que les parents ne présentent pas d anomalies chromosomiques. 147

2 2_Pedicure-podologue_2015.qxp_Concours 170x240 mardi07/07/15 04:53 Page148 BIOLOGIE Exercice 2 1. Identifiez les 3 divisions. 2. Établissez les relations entre l évolution de la quantité d ADN (document 1) et les caryotypes du document 2. Document 1 : Sordaria est un champignon haploïde se disséminant grâce à des spores contenues dans des asques issus de cellules œuf. Le document ci-dessous illustre les variations de la quantité d ADN de chaque noyau lors de la formation de ces spores. 2Q quantité d ADN Q Q/2 cellule œuf spore t 0 divisions t 1 t 2 t 3 temps Document 2 : schémas du caryotype de Sordaria à différents moments du cycle (seules 2 paires de chromosomes ont été représentées, en réalité chez Sordaria 2n = 14 chromosomes). schéma 1 schéma 2 schéma 3 schéma 4 Légende : chromosomes chromosomes à 2 chromatides à 1 chromatide 148

3 2_Pedicure-podologue_2015.qxp_Concours 170x240 mardi07/07/15 04:53 Page149 EXERCICES D ENTRAÎNEMENT Exercice 3 1. Donnez le génotype des parents. 2. Écrivez le génotype de F1 en justifiant. 3. Interprétez les résultats de la génération F2. Document 1 : on peut réaliser des croisements expérimentaux chez la drosophile en s intéressant à 2 caractères : la couleur du corps et la forme des soies. Premier croisement corps gris soies lisses Parents homozygotes corps noir soies crochues Génération F1 100 % corps gris et soies lisses Deuxième croisement femelles de F1 corps gris soies lisses mâles corps noir soies crochues Génération F2 484 corps gris et soies lisses 461 corps noirs et soies crochues 30 corps gris et soies crochues 25 corps noirs et soies lisses 149

4 2_Pedicure-podologue_2015.qxp_Concours 170x240 mardi07/07/15 04:53 Page150 BIOLOGIE Exercice 4 1. Construisez la matrice des différences pour ces 3 gènes. 2. Expliquez pourquoi l on considère que ces 3 gènes appartiennent à la même famille. Nommez les mécanismes à l origine de cette famille. L hypophyse des vertébrés sécrète diverses hormones peptidiques. La séquence des nucléotides codant pour trois de ces hormones a été établie (document 1). Ces trois hormones, ADH (hormone antidiurétique), AVT (vasotocine) et OT (ocytocine), ont été identifiées dans différents groupes de vertébrés (document 2). Document 1 : comparaison des séquences nucléotidiques de ces trois hormones chez les mammifères. Séquences nucléotidiques Fonctions AVT TGC TAC ATC CAG AAC TGC CCC CGG GGT Contraction de la paroi des artères OT TGC TAC ATC CAG AAC TGC CCC CTG GGA Contraction de l utérus ADH TGC TAC TTC CAG AAC TGC CCG AGG GGC Réabsorption de l eau au niveau des reins Document 2 : présence de ces hormones dans les différents groupes de vertébrés et âge des plus anciens fossiles connus pour chacun de ces groupes. Groupes Hormones Âge des plus anciens fossiles connus en millions d années Poissons AVT 420 Batraciens AVT, OT 360 Mammifères AVT, OT et ADH

5 2_Pedicure-podologue_2015.qxp_Concours 170x240 mardi07/07/15 04:53 Page151 EXERCICES D ENTRAÎNEMENT Exercice 5 1. À partir de l exploitation du document 1, établissez le rôle du RU À partir de l exploitation du document 2, déterminez son mode d action. Document 1 : on réalise des expériences d injections d hormones ovariennes et d absorption de RU 486 sur des lapines impubères ; le tableau ci-dessous en précise les modalités et donne les résultats obtenus. Expériences Résultats On précise que t 1 est antérieur à t 2. Lot 1 Lot 2 Lot 3 Lot 4 Lot 5 Injection d œstradiol au temps t 1 non oui oui oui oui Injection de progestérone au temps t 2 non non oui oui oui Absoption du RU 486 au temps t 2 non non non 5 mg.kg 1 20 mg.kg 1 Aspect de l utérus (coupe microscopique) en fin de traitement Dentellisation de l endomètre non non oui +++ oui + non Document 2 : pour préciser l action du RU 486, on procède à l expérience suivante : chez trois lots de Rates, on mesure la radioactivité des cellules de la muqueuse utérine après injection de différentes molécules rendues radioactives (marquées au tritium 3H). Injections pratiquées* * La qualité de molécules radioactives injectée est la même dans les trois expériences. Radioactivité moyenne par cellule (en unités arbitraires) dans les cellules de la muqueuse utérine Lot 1 RU 486 marqué au tritium 7,9 Lot 2 Progestérone marquée au tritium 8,55 Lot 3 RU 486 non marqué puis progestérone marquée au tritium 2,41 151

6 2_Pedicure-podologue_2015.qxp_Concours 170x240 mardi07/07/15 04:53 Page152 BIOLOGIE Exercice 6 À partir de l exploitation des documents, expliquez l origine des plasmocytes et les conditions de leur différenciation. Le document 1a représente la chambre de culture de Marbrook, dispositif qui a permis d obtenir les résultats consignés dans le document 1b. Les lymphocytes B et T placés dans la chambre de Marbrook ont été prélevés chez le même animal préalablement mis en contact avec l antigène Z. Document 1a : chambre de Marbrook milieu de culture avec antigène Z chambre supérieure chambre inférieure membrane perméable aux molécules et imperméable aux cellules Document 1b : résultats de la culture Nature des lymphocytes préalablement activés placés dans la chambre Plasmocytes (sécréteurs d anticorps) présents dans la chambre par 106 cellules de rate Supérieure Inférieure Supérieure Inférieure / T4 + B / B 0 0 T4 B

7 2_Pedicure-podologue_2015.qxp_Concours 170x240 mardi07/07/15 04:53 Page153 EXERCICES D ENTRAÎNEMENT Document 2 : l utilisation de thymine radioactive (intégrée exclusivement à l ADN) chez un animal permet de marquer les lymphocytes B. Le tableau suivant présente les résultats obtenus. Temps T = 0 Mise en contact des LB avec l antigène Z et des nucléotides radioactifs T = 2 jours T = 6 jours T = 30 jours Lymphocytes B Plasmocytes Exercice 7 À l aide de ces deux documents, précisez la propriété des lymphocytes T cytotoxiques et leur mode d action. Document 1 : mise en culture de lymphocytes T. On injecte à une souris X le virus A, peu pathogène, qui ne la tue pas. Sept jours plus tard, on effectue un prélèvement dans la rate et on isole les lymphocytes. Ces lymphocytes sont répartis en trois lots. Chaque lot est alors mis en culture en présence de différentes cellules de souris de même souche. Milieu 1 : cellules saines Milieu 2 : cellules infectées par le virus A Milieu 3 : cellules infectées par le virus B différent de A On ajoute aux trois milieux de culture des lymphocytes T provenant de souris infectées par le virus A Pas de destruction des cellules Destruction (lyse) des cellules Pas de destruction des cellules 153

8 2_Pedicure-podologue_2015.qxp_Concours 170x240 mardi07/07/15 04:53 Page154 BIOLOGIE Document 2 : mode d action des lymphocytes T cytotoxiques Cellule infectée Lymphocyte T cytotoxique Devenir de la cellule infectée Document 3 : schéma au niveau moléculaire de la zone encadrée du document 2 Cellule infectée Membrane plasmique Antigène Récepteur T Membrane plasmique 154

9 2_Pedicure-podologue_2015.qxp_Concours 170x240 mardi07/07/15 04:53 Page155 EXERCICES D ENTRAÎNEMENT Exercice 8 1. Indiquez les caractères dérivés propres aux primates, puis aux catarrhiniens. 2. Donnez toutes les caractéristiques de l ancêtre commun aux hominoïdes. 3. Indiquez en le justifiant le groupe avec lequel le chimpanzé (paninés) est le plus étroitement apparenté. 4. Indiquez en le justifiant si l orang-outan (pongidés) est plus étroitement apparenté à l homme (homininés) ou au gibbon (hylobatoïdes). Document : arbre phylogénétique des primates Lorisiformes Lémuriformes Tarsiformes Platyrrhiniens Cercopithécoïdes Hylobatoïdes Homininés Paninés Gorillinés Pongidés Hominidés Strepsirrhiniens 15 Hominoïdes Omoplate dorsale allongée antéro-postérieurement Haplorrhiniens 5 Primates Truffe remplacée par un nez 1 Pouce opposable aux autres doigts Ongles à la place des griffes Orbites orientées vers l avant Catarrhiniens 9 Disparition de la 3 e prémolaire Simiiformes Narines ouvertes vers le bas 7 et séparées par une cloison Fermeture postérieure de l orbite Disparition des vibrisses Vertèbres caudales soudées en un coccyx (disparition de la queue) Quelques-unes des innovations évolutives apparues au cours de l évolution des Primates Désigne les Primates 155

10 2_Pedicure-podologue_2015.qxp_Concours 170x240 mardi07/07/15 04:53 Page156 BIOLOGIE Exercice 9 Expliquez à partir des documents les propriétés d action des lymphocytes T. On dispose de 2 lots de souris (A et B appartenant à la même souche). On introduit, chez les souris du lot A, le virus LCM qui infecte les cellules nerveuses et provoque une maladie mais n entraîne pas la mort. Sept jours plus tard, on teste la capacité de destruction des lymphocytes T (notés LT), prélevés dans la rate de ces souris en les transférant dans quatre milieux de culture différents. Les résultats sont donnés ci-dessous : Milieu de culture utilisé Milieu 1 Lymphocytes T de souris A Culture de cellules nerveuses de souris A infectées par le virus LCM Milieu 2 Lymphocytes T de souris A Culture de cellules nerveuses de souris A non infectées par le virus LCM Milieu 3 Lymphocytes T de souris A Culture de cellules nerveuses de souris infectées par un virus différent de LCM attaquant les cellules nerveuses également % de cellules nerveuses détruites 90 % des cellules sont détruites Aucune cellule détruite Aucune cellule détruite 156