Partie 2B - Altération du gène fgfr1 et synthèse… · Bac ST2S Chimie, Biologie et Physiopathologie Humaines Métropole 2021
Thème : Information génétique : ADN, cycle cellulaire, expression des gènes et mutations · Tiré du sujet Métropole France (2021)
Énoncé
PARTIE 2B: Origine génétique et transmission
Origine génétique: altération du gène fgfr1
Des mutations du gène fgfr1, codant un récepteur de facteur de croissance, ont été décrites comme pouvant être responsables de l'apparition du syndrome de Kallmann.
Les séquences nucléotidiques ci-dessous correspondent au même fragment du brin transcrit du gène fgfr1, chez un individu sain et chez un individu atteint du syndrome de Kallmann.
1405 1422
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Sujet sain: CAT GCC GTC GTA GTT GGT
Sujet malade: CAT GAC GTC GTA GTT GGT
Document 8: Expérience utilisant de l'uracile radioactif
Des cellules sont cultivées sur un milieu contenant de l'uracile radioactif pendant 15 minutes. L'uracile est un composant spécifique de l'ARN.
La culture est alors photographiée (photo a) à l'aide d'une plaque sensible à la radioactivité qui noircit le film photographique.
Ensuite, les cellules sont cultivées sur un milieu non radioactif pendant 90 minutes. Une deuxième photographie est alors réalisée selon le même protocole (photo b).
Document 9: Illustration d'une étape de la synthèse d'une protéine
Mode de transmission
Le document 10 représente l'arbre généalogique de la famille de madame B. Cette maladie est transmise selon le mode dominant.
2B.1
Localiser et nommer le type de mutation présent chez un sujet atteint du syndrome de Kallmann.
2B.2
Exploiter le document 8 pour en déduire le trajet de l'ARN messager lors de la synthèse d'une protéine à partir d'un gène.
2B.3
Identifier l'étape représentée par le document 9 et annoter les repères 1 à 5.
2B.4
Donner, à l'aide du code génétique, les séquences polypeptidiques codées par les deux fragments du gène fgfr1 chez le sujet sain et le sujet malade. Détailler la démarche en nommant et en définissant les étapes.
2B.5
Indiquer la conséquence de la mutation sur la protéine FGFR1.

Corrigé
Corrigé établi d’après les éléments de correction officiels
2B.1 Localiser la mutation
Réponse : 1409
2B.1 Nommer le type de mutation présent chez un sujet atteint du syndrome de Kallmann
Réponse : Mutation par substitution de C par A (mutation ponctuelle / faux-sens)
2B.2 Exploiter le document 8 pour en déduire le trajet de l'ARN messager lors de la synthèse d'une protéine à partir d'un gène
Réponse : La radioactivité, liée à l'insertion d'uracile radioactif dans l'ARN, apparaît d'abord dans le noyau (photo a), puis se délocalise dans le cytoplasme (photo b). On en déduit que l'ARNm est fabriqué dans le noyau, puis transféré dans le cytoplasme.
2B.3 Identifier l'étape représentée par le document 9
Réponse : Traduction (dans le cytoplasme)
2B.3 Repère 1
Réponse : ARNt
2B.3 Repère 2
Réponse : Acide aminé (Phe)
2B.3 Repère 3
Réponse : Codon
2B.3 Repère 4
Réponse : ARNm
2B.3 Repère 5
Réponse : Ribosome
2B.4 Détailler la démarche en nommant et en définissant les étapes
Réponse : 1) Transcription : production de l'ARNm à partir du brin d'ADN transcrit, grâce à la complémentarité des bases A/U, T/A, G/C, C/G. 2) Traduction : production d'une séquence polypeptidique par le ribosome, selon le code génétique. Chaque codon de l'ARNm correspond à un acide aminé.
2B.4 ARNm du sujet sain
Réponse : GUA CGG CAG CAU CAA CCA
2B.4 Séquence polypeptidique du sujet sain
Réponse : Val – Arg – Gln – His – Gln – Pro
2B.4 ARNm du sujet malade
Réponse : GUA CUG CAG CAU CAA CCA
2B.4 Séquence polypeptidique du sujet malade
Réponse : Val – Leu – Gln – His – Gln – Pro
2B.5 Indiquer la conséquence de la mutation sur la protéine FGFR1
Réponse : Protéine modifiée (2ème acide aminé leucine au lieu d'arginine), non fonctionnelle (ne joue plus le rôle de récepteur).
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