Épreuve de Sciences de la Vie om : o : Série : C3 Date : 14/04/2015 Classe : 3 e Durée : 55 minutes Sciences de la Vie Cette épreuve est constituée de quatre exercices. Elle comporte deux pages numérotées 1/2 et 2/2. Exercice 1 :Les divisions cellulaires (5 points) Dans chacun des cas suivants, choisir la bonne réponse et justifier le choix. 1. Les deux chromatides d un chromosome : a. se séparent durant l anaphase de la mitose. b. se séparent durant l anaphase de la division réductionnelle. 2. La division qui permet d obtenir des gamètes est : a. la mitose. b. la méiose. 3. Les gamètes obtenus à la fin de la division : a. sont génétiquement identiques. b. sont génétiquement différents. 4. Le document ci-contre (a ou b) présente une cellule à 2n = 4 chromosomes durant la métaphase de la première division méiotique.. a b Exercice 2 : Transmission de la couleur du pelage chez le vison (5 points) Le vison est un mammifère très recherché pour sa fourrure. On croise deux visons appartenant à deux races pures qui diffèrent entre elles par la couleur du pelage : un vison mâle à pelage blanc et un vison femelle à pelage noir. À la F 1, tous les descendants ont le pelage rayé (noir et blanc). 1. Quelle conclusion peut-on tirer de ce croisement? 2. Désigner par des symboles les allèles responsables de la couleur du pelage. 1/2
3. Écrire les génotypes des parents et celui des descendants de la F 1. 4. On croise entre eux un couple de visons à pelage rayé. Faire une analyse factorielle permettant de préciser les proportions génotypiques et phénotypiques de la deuxième génération F 2. Exercice 3 : Digestion in vitro de deux substances organiques(5 points) Le tableau ci-dessous résume quelques montages expérimentaux de la digestion in vitro de deux substances organiques : l ovalbumine (protéine) et l huile (lipide). Tube Contenu du tube Milieu Température Durée A solution d ovalbumine + trypsine basique 37 o C 1 heure solution d ovalbumine + maltase basique 37 o C 1 heure C huile + eau + lipase + bile basique 77 o C 1 heure D huile + eau + lipase + bile basique 37 o C 1 heure 1. Le test de biuret, réalisé à la fin de l expérience sur le contenu des tubes A et, fait apparaître une coloration violette dans le tube uniquement. Ce test est négatif dans le tube A. a. Donner la signification du résultat obtenu dans chaque tube. Que peut-on déduire? b. Quelle propriété des enzymes est mise en évidence dans cette expérience? 2. a. Dans quel tube, C ou D, la digestion de l huile a-t-elle lieu? Donner le produit de cette digestion. b. Expliquer pourquoi la digestion n a pas eu lieu dans l autre tube. En déduire une propriété des enzymes. c. Indiquer le rôle de la bile dans la digestion des lipides. 3. Dans quelle partie du tube digestif ces deux digestions se déroulent-elles «in vivo» (dans l organisme)? Exercice 4 :Formation des gamètes chez l homme (5 points) Le daltonisme est une anomalie de la vision des couleurs. Chez l Homme, le gène responsable de la vision des couleurs est localisé sur le chromosome X et absent du chomosome Y. Ce gène possède deux allèles : l allèle responsable de la vision normale est dominant par rapport à l allèle d responsable du daltonisme. Le gène qui détermine le groupe sanguin d un individu est situé sur la paire chromosomique n o 9. Ce gène possède trois allèles : A, et O. Les allèles A et sont codominants entre eux et dominants par rapport à l allèle O qui est récessif. Un homme du groupe sanguin A est daltonien. 1. Schématiser (sans justifier) les deux paires chromosomiques de cet homme : la paire d autosomes n o 9 et la paire de gonosomes. 2. En considérant ces deux paires chromosomiques seulement, schématiser les diffèrents types de gamètes formés par cet homme. O TRAVAIL!
2/2 Classe de 3 e Contrôle 3, le 14/04/2015 Sciences de la Vie Corrigé Exercice 1 : Les divisions cellulaires (5 points) 1. Les deux chromatides d un chromosome se séparent durant l anaphase de la mitose (réponse a). En effet, c est durant l anaphase de la mitose et l anaphase de la division équationnelle que les chromatides se séparent, tandis que durant l anaphase de la division réductionnelle les chromosomes homologues d une tétrade se séparent. 2. La division qui permet d obtenir des gamètes est la méiose (réponse b). En effet, chaque gamète porte la moitié du caryotype (n chromosomes), et c est la méiose qui réduit le caryotype de 2n à n (la mitose conserve le caryotype). 3. Les gamètes obtenus à la fin de la division sont génétiquement différents (réponse b). En effet, durant la méiose, le 1 er brassage génétique a lieu :chaque gamète reçoit, au hasard, un chromosome de chaque paire de chromosomes homologues, avec tous les gènes qu il porte.ainsi, chaque gamète a un génotype propre à lui, différent des autres. 4. Le document aprésente une cellule à 2n = 4 chromosomes durant la métaphase de la première division méiotique (division réductionnelle). En effet, on observe deux tétrades formant la plaque équatoriale (b représente la métaphase d une mitose). Exercice 2 : Transmission de la couleur du pelage chez le vison (5 points) 1. Conclusion tirée du croisement Le pelage rayé est intermédiaire entre le pelage noir et le pelage blanc. Donc les allèles «pelage noir» et «pelage blanc» transmis par les parents de races pures à leurs desendants de la F 1 se sont exprimés de la même manière et ont donné un phénotype intermédiaire : le pelage rayé. On déduit queces deux allèles sont codominants. 2. Symbolisation des allèles responsables de la couleur du pelage Soient le symbole de l allèle «pelage noir» et le symbole de l allèle «pelage blanc». 3. Génotypes des parents et des descendants de la F 1 Les parents sont homozygotes. Leurs génotypes sont : (vison mâle à pelage blanc) et (vison femelle à pelage noir). Les descendants de la F 1, issus de parents homozygotes, sont hybrides de génotype. 4. Analyse factorielle Croisement : F 1 x F 1 Phénotypes : [] x [] Génotypes : x arème 1 pt 1 pt Gamètes : ½ ½ ½ ½
Échiquier de croisement ½ ½ ½ ½ ¼ ¼ ¼ ¼ Corrigé Analyse de l échiquier Proportions génotypiques Proportions phénotypiques ¼ ¼ [] ½ ¼ ½ [] ¼ [] Exercice 3 : Digestion in vitro de deux substances organiques (5 points) 1. Digestion de l ovalbumine a. Le test de biuret, réalisé à froid sur un aliment, permet de détecter la présence d une protéine ou d un polypeptide dans cet aliment par l apparition d une coloration violette. Ainsi, la coloration violette dans le tube révèle la présence d une protéine : l ovalbumine ; l absence de cette coloration dans le tube A (test négatif) indique la disparition de la protéine. On en déduit que l ovalbumine a été transformée dans le tube A en présence de trypsine mais n a pas subi de transformation dans le tube en présence de maltase. b. Une enzyme est spécifique d un aliment précis. En effet, seule la trypsine a pu agir sur l ovalbumine et l hydrolyser. 2. Digestion de l huile a. La digestion de l huile a lieu dans le tube D à 37 o C. L huile étant un lipide, elle est décomposée par la lipase en acides gras et glycérol (ou glycérine). b. Dans le tube C, la température est de 77 o C. Or, l enzyme est détruite à cette température et devient inefficace. On déduit qu une enzyme agit à une température convenable, compatible avec la vie (37 o C pour le corps humain). c. La bile est unsuc digestif basique dépourvu d enzymes. Elle émulsionne les lipides pour faciliter leur digestion et rend le milieu favorable à l activité de la trypsine. 3. Digestion in vivo de l ovalbumine et de l huile Dans l organisme, la digestion de l ovalbumine (protéine) par la trypsine et celle de l huile (lipide) par la lipase se déroulent dans l intestin grêle dans un milieu basique. Exercice 4 :Formation des gamètes chez l homme (5 points) 1. Schématisation des deux paires chromosomiques de l homme La paire n o 9 de l homme porte les deux allèles A et (un allèle sur chaque chromosome). Dans la paire de gonosomes XY, seul X porte un allèle d ; Y ne porte pas d allèle de ce gène. 1/2 arème Échiquier: Analyse : A-- d- Paire n o 9 X Y 2 pts 2. Les différents types de gamètes produits par l homme En considérant 2 paires chromosomiques, il y aura 4 types de gamètes (2 n = 2 2 = 4), chaque gamète contenant 2 chromosomes : un autosome et un gonosome. A- -da- - -d - 3 pts o 9 X o 9 Y o 9 X o 9 Y
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