Première · Enseignement scientifique

Contrôle n°4 — L'ADN, support de l'information génétique

Évaluation des connaissances sur la structure de l'ADN, son rôle dans la synthèse des protéines et les mécanismes de la réplication.

1h · Moyen · 3 exercices · Barème sur 20 points

Entraînement généré par IA — vérification pédagogique complète non acquise.

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Sujet

Travaille d’abord sans consulter le corrigé. Note tes réponses et les étapes de ton raisonnement.

Exercice 1 — Structure de la molécule d'ADN (7 points)

1. Décrivez la structure en double hélice de l'ADN en précisant la nature des deux brins (sens, liaison) et le principe d'appariement des bases. 2. Une séquence d'un brin d'ADN est : 5'-ATGCCGTA-3'. Donnez la séquence complémentaire de l'autre brin en indiquant son sens. 3. Qu'est-ce qui confère à l'ADN ses propriétés de stabilité et de fidélité lors de la réplication ?

Exercice 2 — Du gène à la protéine (8 points)

Le schéma présente les étapes de l'expression d'un gène chez un eucaryote. 1. Nommez les deux grandes étapes représentées et leur lieu dans la cellule. 2. Quel est le rôle de l'ARN polymérase ? Quelle molécule est synthétisée lors de la première étape ? 3. Expliquez ce qu'est le code génétique. Pourquoi dit-on qu'il est dégénéré ? Donnez un exemple.

Exercice 3 — Réplication et mutations (5 points)

Cochez la ou les bonnes réponses. 1. Lors de la réplication semi-conservative : a) Les deux brins de la molécule mère sont conservés intacts. b) Chaque nouvelle molécule fille contient un brin ancien et un brin néosynthétisé. c) La réplication a lieu avant chaque division cellulaire. d) Elle nécessite une amorce d'ARN. 2. Une mutation est : a) Toujours néfaste pour l'organisme. b) Un changement héréditaire de la séquence nucléotidique de l'ADN. c) La source ultime de la diversité génétique. d) Toujours visible (phénotypique). 3. Une mutation par substitution d'une base : a) Peut être silencieuse si elle ne change pas l'acide aminé codé. b) Entraîne toujours un décalage du cadre de lecture. c) Peut créer un codon stop prématuré (mutation non-sens). d) Est réparée avec une fidélité absolue par l'ADN polymérase.

Corrigé et barème

Le total du barème est de 20 points. Les réponses rédigées admettent plusieurs formulations pertinentes ; compare le raisonnement, pas seulement les mots.

Exercice 1 — Structure de la molécule d'ADN : 7 points

1. L'ADN est formé de deux brins antiparallèles (un en 5'→3', l'autre en 3'→5') enroulés en hélice. Les brins sont liés par des liaisons hydrogène entre bases complémentaires : A avec T (2 liaisons), G avec C (3 liaisons). 2. Séquence complémentaire : 3'-TACGG CAT-5'. On écrit généralement l'autre brin dans le sens 5'→3' : 5'-TACGG CAT-3'. 3. La complémentarité des bases et les liaisons hydrogène assurent la stabilité de la double hélice et le principe de copie fidèle : chaque brin sert de modèle pour synthétiser son complémentaire.

Exercice 2 — Du gène à la protéine : 8 points

1. Transcription (dans le noyau) et traduction (dans le cytoplasme, sur les ribosomes). 2. L'ARN polymérase catalyse la synthèse d'un brin d'ARN messager (ARNm) complémentaire au brin codant de l'ADN. 3. Le code génétique est la correspondance entre la séquence de nucléotides de l'ARNm (codons) et la séquence d'acides aminés de la protéine. Il est dégénéré car plusieurs codons différents peuvent coder le même acide aminé (exemple : CCU, CCC, CCA, CCG codent tous pour la Proline).

Exercice 3 — Réplication et mutations : 5 points

1. b, c, d. 2. b, c. 3. a, c.

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