Groupe de biologie du collège Voltaire

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Pour vous entrainer, il est possible de résoudre les exercices du cours. Collaboration via le forum (mot de passe transmis lors du cours)

    Théorie de l'évolution:

  • Distinguer les similitudes et différences entre l'énoncé de Lamarck et Darwin.
  • Les preuves de l'évolution:

  • Connaître les arguments qui permettent d’établir des liens de parenté entre les espèces (actuelles et/ou disparues) . Arguments basés sur l’anatomie, l’embryologie (y compris gènes HOX) et des données moléculaires.
  • Connaître la place des espèces fossiles sur un arbre phylogénétique. Savoir commenter un arbre phylogénétique
  • Place de l’homme dans le règne animal :

  • Connaître les caractères qui établissent que l’homme est un primate
  • Connaître quelques caractères dérivés des hommes
  • Evolution humaine :

  • Connaître les grandes lignes de l’évolution humaine.
  • Décrire son caractère buissonnant
  • Savoir différencier les autralopithèques, et les différents représentants du genre Homo.
  • Connaître quelques unes de leurs caractéristiques
  • Savoir situer l’origine de l’homme moderne
  • Diversité, innovations génétiques et sélection naturelle :

  • Se souvenir ce qui produit de la diversité et des innovations génétiques (remaniements chromosomiques , duplication de gènes et transposition, mutation, crossing over et séparation des chromosomes homologues lors de la méiose
  • Savoir décrire les différentes conséquences des mutations
  • Savoir expliquer comment naissent de nouveaux gènes.
  • Savoir ce qu’est une famille de gène et comment elles naissent.
  • Savoir commenter des illustrations qui montrent que le génome s’est complexifié au cours de l’évolution.
  • Savoir ce que sont sélection naturelle ou sexuelle, et comment elles agissent pour sélectionner les innovations génétiques.
  • Savoir globalement à quoi correspond le concept de dérive génétique.
  • Connaître quelques raisons qui expliquent que malgré 1% de différence au niveau des gènes, chimpanzés et humains sont si différents (p 142 et suivantes)
  • Spéciation

  • Savoir, enfin, comment on passe de la sélection naturelle ou sexuelle à la création de nouvelles espèces (spéciation).
  • Savoir la définition d’une espèce biologique.
Pour accéder aux documents couleurs du cours, il faut vous logger sur le site....

Notions à connaître pour l’Oral et l’Ecrit de Maturité

  1. Les systèmes du corps humain :défenses de l'organisme(immunité), système nerveux et hormonal (régulation), fonctionnement du corps humain et systèmes principaux
  2. Ecologie :Cycles de la matière et transfert d’énergie. Mécanismes adaptatifs. Dynamique des écosystèmes. L’homme et son environnement.
  3. Génétique :Génétique mendélienne. Génétique moléculaire :réplication de l'ADN, synthèse des protéines, mutations, génie génétique et autres applications, epigénétique
  4. Evolution : Les preuves de l’évolution. Eres géologiques et signification. L’origine de la vie. Les théories de l’évolution. Origine de l’espèce humaine
  5. Intégré à l'écologie et à l'évolution : Histoire des sciences. Sciences et société. Bioéthique.
  1. A l'aide de la marche à suivre suivante, créer un arbre phylogénétique à partir d'une protéine homologue.'
  2. Résumez votre démarche, pourquoi votre arbre est robuste,et pourquoi il démontre les liens évolutifs des espèces sélectionnées. Expliquez pourquoi cette démarche n'est possible qu'avec des protéines homologues.
Madame Phelouzat répondra aux éventuelles questions des élèves le vendredi 7 avril à 11h (entrée libre).

Pourquoi le greffon donne-t-il les fruits propres au greffon et pas ceux du porte-greffe ? »

  • Principe: les cellules ne migrent pas du porte-greffe au greffon. Des connections s'établissent entre les canaux à sève du porte-greffe et du greffon.
  • Les cellules du greffon prolifèrent grâce à la photosynthèse et à l'apport en sels minéraux et eau du porte-greffe.
  • Ces cellules étant celles du greffon, elles synthétisent des protéines et des enzymes qui sont celles codées par leur ADN.
  • En conséquence, la structure des cellules, la forme et la structure des organes qu'elles constituent et les diverses molécules qu'elles vont synthétiser sont propre à celles du greffon.
  • La forme et le parfum des fleurs, ou des fruits, sont donc exclusivement l'expression du génotype des cellules qui constituent le greffon.
Méiose :
  • Savoir comment évolue la quantité d'ADN d'un chromosome au cours de la méiose
  • Connaître les principales étapes de la méiose
  • Savoir ce qu’est un crossing-over (enjambement), comment il se fait et pourquoi il produit de la diversité génétique.
  • Savoir à quoi correspond la ségrégation au hasard des chromosomes homologues lors de la méiose, et pourquoi elle produit de la diversité génétique.
  • Savoir résoudre des exercices de génétique mendélienne (monohybridisme) et déterminer le mode de transmission de certains allèles (récessif, dominant, autosomal, liée au sexe)
Groupes sanguins:
  • Savoir expliquer le génotype et le phénotype des groupes sanguins.
Epigénétique :
  • Savoir ce qu’est l’épigénétique.
  • Savoir ce que sont les modifications épigénétiques de l’ADN
  • Savoir en quoi ce mode de transmission est différent de la transmission génétique des caractères.
Génétique et environnement :
  • Connaître un exemple qui illustre que plusieurs gènes peuvent définir un caractère.
  • Connaître un exemple qui illustre que des facteurs externes peuvent influencer l’effet d’un allèle.
  • Connaître un exemple qui montre que le phénotype dépend de multiples facteurs externes et internes.
Génétique moléculaire :
  • Connaître la structure générale et la composition de l'ADN, de l'ARN et des protéines.
  • Savoir expliquer ce qu'est le principe de la réplication semi-conservative de l'ADN.
  • Savoir expliquer avec le bon lexique la réplication de l'ADN.
  • Savoir expliquer avec le bon lexiquet la transcription de l'ADN en ARNm.
  • Savoir expliquer la fonction des ARNt dans la traduction de l'ARNm en protéines.
  • Savoir expliquer avec le bon lexique les étapes de la traduction de l'ARNm en protéines.
  • Savoir expliquer la différence entre un brin codant et un brin transcrit.
  • Savoir ce qu'est la maturation (épissage) de l'ARNm.
  • Savoir ce qu'est un agent mutagène et pouvoir en donner des exemples.
  • Savoir ce qu’est une mutation, et savoir expliquer les effets des différentes mutations. Origine (réplication) et exemples d'agents mutagènes.
  • Savoir résoudre les exercices du cours et schématiser les différents processus.
  • Savoir expliquer pourquoi une même séquence d'ADN peut conduire à des protéines différentes (exons/ introns)...
Biotechnologies :
  • Savoir ce qu’est une PCR et connaître son principe.
  • Savoir ce que sont des enzymes de restriction et comment ils sont utilisés pour créer des OGM ou construire un plasmide bactérien recombinant.
  • Savoir pourquoi ils sont utilisés parfois pour les électrophorèses d’ADN sur gel.(TP sur la PCR: sensibilité au PTC)
  • Connaître les étapes principales de la création d’un OGM.
  • Savoir ce qu'est une cellule souche.
Rendre un document couleur qui explique clairement, en notant chacune des étapes:
  • Comment vous expliquez vos résultats (homozygote ou hétérozygote)
  • N'oubliez pas de montrer pourquoi le fragment avec A et T "disparaît" lors de la PCR...
  1. A l'aide de l'article de Wikipedia, rappellez à quoi sert l'opéron lactose chez les procaryotes.
  2. A l'aide d'un schéma que vous aurez fait vous même, proposez un modèle de la régulation de cet opéron.
  3. Soignez le lexique et sa précision lors de l'explication orale.
  • Méiose :
  • Savoir comment se fait la recombinaison au hasard des chromosomes homologues
  • Savoir expliquer pourquoi elle produit de la diversité génétique
  • Savoir expliquer pourquoi un crossing-over produit de la diversité génétique.
  • Connaître les principales étapes de la méiose
  • Génétique et environnement :
  • Connaître un exemple qui illustre que plusieurs gènes peuvent défininir un caractère
  • Connaître un exemple qui illustre que des facteurs externes peuvent influencer l’effet d’un allèle.
  • Connaître un exemple qui montre que le phénotype dépend de multiples facteurs externes et internes.
  • Groupes sanguins:
  • Savoir expliquer le génotype et le phénotype des groupes sanguins.
  • Régulation de l'expression des gènes:
  • Savoir expliquer comment les bactéries peuvent réguler l’expression de leurs gènes.
  • Rapellez le but de l'expérience.
  • Decrivez précisement, avec le bon lexique, ce que vous voyez sur la boite de Pétri 1
  • Expliquez les relations de cause à effet qui rendent possibles de tels résultats.
  • Comparez la boîte de Pétri 1 à la boite de Pétri 2.
  • Comment expliquer ces différences?
  • Boite 1:
  • Boite 2:
  • jeu de cartes allèles:
  • La paire 9 avec les allèles des groupes sanguins : A et B= allèles dominants. O= allèle récessif.
  • La paire 11 avec les allèles de la drépanocytose HbA= allèle dominant. HbS= allèle récessif.
  • La paire de chromosome sexuelle n° 23 avec sur les chromosomes X un des allèles de l’hémophilie (allèle absent du chromosome Y) : Hem+= allèle dominant, Hem - = allèle récessif.
  • A faire :
  • Prendre en photo deux cartes;
  • Donner les phénotypes;
  • Prévoir tous les types de gamètes possibles;
  • Etudier la transmission des caractères aux enfants en utilisant deux cartes. Une pour le père et une autre pour la mère;

Devoirs pour le lundi 16 ou jeudi 19:

  • Lire en détails le protocole du TP "La rétroinhibition".
Voici une partie du cours qui explore les relations complexes entre gènes et environnement. Voici la réponse aux questions posées:
Activité 1 :
  • 1) le brin codant, complémentaire au brin transcrit, montre que la mutation ponctuelle a transformé un codon en codon STOP.
  • 2)Elle montre que les gènes existent toujours en deux exemplaires (un sur chaque membre d'une paire de chromosomes homologues.
  • 3)Comme il est hétérozygote, il a donc un gène de la tyrosine kinase fonctionnel ce qui suffit. Oui, car les parents sont sains, et donc hétérozygote pour le gène de la tyrosine kinase.
Activité 2 :
  • 1) la mélanine n'est pas transportée dans le cytoplasme vers les cellules superficielles de la peau, une des protéines nécessaires à ce transport n'étant pas fonctionnelle. Conséquence : albinisme car les cellules de la peau ne reçoivent pas la mélanine.
  • 2) le gène de la myosine Va est situé sur le chromosome 15, et lorsqu'il est muté il provoque également l'albinisme sous sa forme homozygote. Celui de la tyrosine kinase, qui produit le même phénotype, est situé sur le chromosome 11.
  • 3)Le génotype qui conduit au phénotype obèse doit être homozygote soit pour le gène ob, soit pour le gène obr, soit les deux….
Activité 3 :
  • 1) la formation des fibres d’hémoglobine S est favorisée par un taux d'oxygène bas, des températures élevées et dépend aussi du ph…
  • 2)Certains conseils donnés aux malades sont la conséquence directe de ce qui est dit en (1).
  • 3) Les siamois sont obtenus par croisement à partir de parents possédant les mêmes caractéristiques.
  • 3) comme l'activité de la tyrosinase des chats siamois chute brutalement entre 35 et 38 degrés, la température va donc avoir une influence importante sur la quantité de mélanine produite, et donc sur la couleur de poils.
Activité 4 :
  • 1)le risque tumoral (0-74 ans) est multiplié par 12 avec la présence du gène BRCA1. La prédisposition est un concept qui lie une ou plusieurs gènes à une probabilité de développer une maladie. MAIS il n'y a pas de relation de cause à effet directe et mécanique. La relation est purement probabiliste.
  • 2) trivial, voir le tableau du document 3
  • 3)Un test de dépistage négatif pour BRCA 1 permet d'éliminer l'augmentation du risque de cancer du sein liée à ce gène. Mais la possibilité de développer un cancer du sein n'est pas uniquement liée à ce gène. Les contrôles sont donc nécessaires. La généralisation des tests génétiques pose de nombreux problèmes. Le premier est lié au fait qu'il n'y a pas de traitement contre des gènes de prédisposition. Le second est lié à la discrimination que pourrait subir ceux qui auraient subis des tests génétiques négatifs.
  • 4)Plusieurs gènes sont impliqués dans la prédisposition à des maladies cardio-vasculaires. Mais l'alimentation ainsi que le mode de vie vont également avoir une grand influence sur ce risque.

Exercice 1 

  • Gln – His – Arg – Ala - Phe

Exercice 2 :

  • a) GCC- GAC – TAT – ATT – ATC
  • b)Ala – Asp – Tyr – Ile - Ile

Exercice 3 :

  • Dans la mesure où il s'agit d'une portion de polypeptide, oui. Sinon, il faudrait les codons start et stop.

Exercice 4 :

  • réponses b -c – e

Exercice 5 :

  • a)La séquence est le brin codant. Donc l'ARNm est CUA-CGC-UAG-GCG-GUU-AUC
  • b)Leu-Arg-STOP

Exercice 6 :

  • 122x3 plus les trois bases du codon STOP.
  • 123 codons (dont le stop)
  • question ambigue : les 61 ARNt est une réponse qui pourrait convenir.

Exercice 7 :

  • a)ACG UGU GAG AUG
  • b) question ambigue : le brin codant transcrit est TGC ACA CTC TAC
  • c)UGC ACA CUC UAC

Exercice 8

  • a)AAA AAT CCC CGG GGA
  • b)TTT AAC CCC GAG TCG

L’exercice sur les mutations est trivial et corrigé oralement.

Exercice sur l'hémophilie:

  • a)La séquence mutée ne concerne qu'une seule paire de base azozée
  • b) Ces deux mutations ponctuelles se traduisent par un acide aminé nouveau, donc deux mutations faux sense.
  • c) trivial avec le code génétique ( c'est le brin codant qui es donné).
  • d)la transcription
  • e) trivial avec le code génétique
  • f)la traduction
  • g)la mutation ayant lieu sur le même acide aminé, l'un des deux acides aminés a probablement des propriétés physico-chimiques proches de celui de la séquence normale.

Du sexe génétique au sexe phénotypique:

  • Savoir expliquer comment il a été trouvé que le responsable de la détermination d'un embryon en mâle était le gène SRY.
  • Savoir comment on passe d'un embryon indiférencié à un embryon mâle ou femelle à partir de la présence ou de l'absence d'un chromosome Y.

Génétique moléculaire:

  • Connaître la structure générale de l'ADN, de l'ARN et des protéines.
  • Savoir faire un schéma simple qui montre pourquoi une double hélice d'ADN est constituée de deux brins dans le sens opposé (3'-5' et 5'-3').
  • Savoir expliquer ce qu'est le principe de la réplication semi-conservative de l'ADN.
  • Savoir commenter avec le bon lexique un schéma montrant la réplication de l'ADN.
  • Savoir commenter avec le bon lexique un schéma montrant la transcription de l'ADN en ARNm.
  • Savoir expliquer la fonction des ARNt dans la traduction de l'ARNm en protéines.
  • Savoir expliquer avec le bon lexique les étapes de la traduction de l'ARNm en protéines
  • Savoir expliquer la différence entre un brain codant et un brin transcrit.
  • Savoir ce qu'est la maturation (epissage) de l'ARNm.
  • Savoir ce qu'est une mutation, et savoir expliquer les effets des différents mutations.
  • Savoir résoudre les exercices du cours.
  • Savoir expliquer pourquoi une même séquence d'ADN peut conduire à des protéines différentes...