Première · SVT, spécialité

Devoir surveillé n°4 — La transmission de l'information génétique

Contrôle sur la réplication de l'ADN, la mitose et la méiose, et les anomalies de la méiose.

1h30 · Difficile · 2 exercices · Barème sur 20 points

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Sujet

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

Exercice 1La réplication de l'ADN (9 points)

Décrivez de manière précise le mécanisme semi-conservatif de la réplication de l'ADN. Votre description devra mentionner les enzymes principales impliquées et expliquer en quoi ce mécanisme assure la fidélité de la transmission de l'information génétique.

Exercice 2Comparaison mitose / méiose (11 points)

Un organisme a un caryotype 2n=4. 1. Représentez schématiquement les chromosomes d'une cellule en prophase I de méiose. Indiquez les appariements (bivalents). 2. Combien de chromosomes et de molécules d'ADN comptera une cellule à la fin de la première division de méiose (télophase I) ? Justifiez. 3. Quelle est la différence fondamentale, concernant le patrimoine génétique, entre une division mitotique et la méiose ?

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 1La réplication de l'ADN : 9 points
La réplication est semi-conservative : chaque brin de la molécule mère sert de matrice pour la synthèse d'un brin complémentaire, aboutissant à deux molécules-filles identiques, chacune composée d'un brin ancien et d'un brin néosynthétisé. Les étapes clés sont : dénaturation par les hélicases, stabilisation par les protéines SSB, amorçage par une primase, élongation par l'ADN polymérase III (qui ne fonctionne que de 5' vers 3'), et ligation des fragments d'Okazaki par l'ADN ligase. La fidélité est assurée par l'appariement spécifique des bases et l'activité de relecture (proofreading) des ADN polymérases.
Exercice 2Comparaison mitose / méiose : 11 points
1. Le schéma doit montrer 2 paires de chromosomes homologues (soit 4 chromosomes) appariés en 2 bivalents. Chaque chromosome est dupliqué (deux chromatides sœurs). 2. À la télophase I, la cellule a subi la réduction chromatique. Elle possède n=2 chromosomes, mais chaque chromosome est encore constitué de deux chromatides sœurs. Il y a donc 2 chromosomes et 4 molécules d'ADN (2 chromosomes * 2 chromatides). 3. La mitose produit deux cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère (conservation du caryotype 2n). La méiose produit quatre cellules filles haploïdes (n), génétiquement différentes entre elles et de la cellule mère, grâce à l'enjambement et à l'assortiment indépendant des chromosomes.

Comprendre, puis réessayer

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