DEVOIR 1
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IMPORTANT
Veuillez réaliser ce devoir après avoir étudié la séquence 1.
Durée : 3 h 30 min
Exercice 1 : Synthèse des connaissances - texte argumenté (10 points)
Hormis les vrais jumeaux, chaque personne a un génotype unique car elle possède une combinaison
unique d’allèles et/ou des anomalies chromosomiques.
Source : www.bloghoptoys.fr
Montrez comment, chez les organismes à reproduction sexuée, la méiose contribue à la diversité des
individus.
— Chaque étape essentielle sera illustrée par un schéma avec des couleurs judicieusement choisies.
— Afin d’illustrer vos propos, vous considérerez trois gènes X, Y, et Z, existant sous deux formes alléliques
(X et x, Y et y et Z et z). Les gènes X et Z ne sont pas liés et les gènes X et Y sont liés.
— Pensez à apporter des arguments dans l’objectif de prouver votre propos : observations, mesures,
exemples d’expériences, ….
Exercice 2 : Pratique du raisonnement scientifique (10 points)
Le trèfle blanc à quatre feuilles est à la fois considéré comme un porte bonheur du fait de sa rareté et
comme un danger du fait du cyanure qu’il peut produire. Un horticulteur cherche à produire en grand
nombre des trèfles à quatre feuilles qui ne produisent pas de cyanure.
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A partir des différents documents, mis en relation entre eux et avec vos connaissances, vous
déterminerez si les allèles responsables de la production de cyanure et des quatre feuilles sont
dominants ou récessifs et liés ou non liés, afin d’aider l’horticulteur à comprendre comment il pourra
produire uniquement des trèfles blancs à quatre feuilles non toxiques.
—Document 1 : LE TRÈFLE À QUATRE FEUILLES, un porte-bonheur dont il faut se méfier …
Le trèfle à quatre feuilles est dû à une mutation, relativement rare, du trèfle blanc (Trifolium repens,
l’espèce la plus commune dans les pelouses, dont le bout des feuilles forme souvent un cœur), qui lui
donne des feuilles exceptionnellement composées de quatre folioles au lieu des trois habituelles. Il est
considéré, dans la civilisation occidentale, comme un porte-bonheur.
« L’équipe de l’Américain Wayne Parrott a localisé le gène qui contrôle le nombre de feuilles chez le trèfle
blanc Trifolium repens L. ! Celui-ci existe en deux versions : l’une, inhibe la formation de la quatrième
feuille. L’autre, la déclenche. »
Un article issu du n°1116 de Science & Vie
On nommera ce gène le gène Q avec l’allèle dominant Q et l’allèle récessif q.
Pourtant le succès du trèfle blanc est dû en partie au moyen de défense qu’il a développé contre
les herbivores : il libère du cyanure lorsque les tissus de ses feuilles sont endommagés. Le cyanure
d’hydrogène (HCN) est un poison extrêmement toxique, inhibant la respiration cellulaire. D’ailleurs,
la plante ne le stocke pas tel quel, cela serait trop dangereux. Elle produit deux sortes de composés
précurseurs, des glycosides cyanogènes, qui sont emmagasinés dans la vacuole. Lorsqu’il attaque une
feuille, le prédateur casse des cellules et libère une enzyme qui se trouve normalement dans la paroi.
Cette enzyme entre alors en contact avec les glycosides, les décomposant et dégageant ainsi le cyanure
d’hydrogène. La cyanogenèse (production de cyanure) du Trèfle blanc est rendue possible, entre autres,
par la présence du gène Li, qui détermine la présence de l’enzyme nécessaire pour l’hydrolyse des
glucosides et la libération du cyanure. Ce gène existe dans deux versions : un allèle assure la présence
de l’enzyme hydrolysant les glucosides ; et l’autre non.
—Document 2 : Croisements effectués par l’horticulteur
L’horticulteur étudie la descendance de 6 plants de trèfles blancs. Il indique ses résultats dans l’arbre
généalogique ci-dessous.
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—Document 3 : Phénotypes des trèfles du champ de l’horticulteur
Très motivé, notre horticulteur se décide à compter les trèfles blancs obtenus sous sa serre à partir de
deux trèfles blancs toxiques à 3 feuilles cueillis dans son champ. Il obtient :
– 92 trèfles blancs toxiques à 3 feuilles ;
– 29 trèfles blancs non toxiques à 3 feuilles ;
– 30 trèfles blancs toxiques à 4 feuilles ;
– 11 trèfles blancs non toxiques à 4 feuilles.
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