De la connaissance du gène à sa manipulation

 

Ce sujet comporte trois parties indépendantes. Le barème est donné à titre purement indicatif.

Première partie: de l'ADN à la protéine (30/80)

1. Les schémas A et B du document i représentent un gène d'Eucaryote et un gène de Procaryote.

a. Légender ces deux schémas (directement sur la feuille du document 1, qui devra être rendue avec la copie)

b. En vous appuyant sur ces deux schémas, décrire les processus qui aboutissent, à partir de l'ADN, à un ARN messager fonctionnel. On s'appliquera à proposer une description comparative et concise.

2. Les mécanismes que l'on vient d'étudier ne sont qu'une étape des processus qui vont de l'ADN à la protéine chez les Eucaryotes.

Réaliser un schéma général synthétique de l'ensemble de ces processus et des structures impliquées, présentant uniquement les faits et notions essentiels et pouvant être proposé à des élèves de lycée. (Ce schéma ne devra pas dépasser une double page).

3. Les propriétés génétiques de 1' ADN reposent sur des particularités structurales et métaboliques de la molécule. L'une de ces propriétés, mise en évidence par Meselson et Stahi (1958), est le caractère semi-conservatif de sa réplication.

Montrer dans quelle mesure l'exploitation des résultats expérimentaux présentés dans le document 2 permet de mettre en évidence cette propriété.

Deuxième partie : les manipulations génétiques (30/80)

Les documents 3, 4, et 5 illustrent quelques exemples de manipulations génétiques.

 l'aide de ces documents et de vos connaissances, montrer comment l'information génétique contenue dans un organisme peut être modifiée, et présenter quelques intérêts pratiques de ces manipulations.

Troisième partie: étude d'une mutation chez Chlamydomonas reinhardtii (Chlorophycée) (d'après Rochaix et al. 1989, Embo J) (20/80)

Par l'action d'un agent chimique, le 5-Fluorodéoxyuridine, on obtient un mutant de Chlamydomonas reinhardtii appelé FuD34, affecté dans le gène psbC du photosystème Il de l'appareil photosynthétique.

D'après l'étude des documents 6, 7, 8 et 9, établir la nature et les conséquences de cette mutation.

 

Document 1 - Manquant

Document 2

Document 3

Document 4

Document 5

Document 6

Document 7

Document 8

Document 9