TS Q2A lactico d%E9shydrog%E9nase .pdf


Nom original: TS-Q2A-lactico-d%E9shydrog%E9nase.pdfAuteur: Perso

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Devoir
sujet

Stabilité et variabilité des génomes et évolution

2-Pratique de raisonnements scientifiques
Exercice 1 :
Un modèle possible de l’histoire évolutive des gènes qui codent pour la lactico-déshydrogénase, enzyme présente chez tous les êtres
vivants, est représenté dans le document de référence.
Montrer que les informations apportées par le document valident le modèle proposé de l’histoire évolutive des gènes de la lacticodéshydrogénase.

Evaluation

Des savoirs

Des méthodes scientifiques

Des techniques

Nom : ……………….
Prénom : ………………

S : ----0

04/12/2011
Fichier : Q2A-lactico-déshydrogénase

Ab : ----2.5

Term S

Cc : ----5.5

Re : ----0

20

Lycée de la Venise Verte

Exercice 1 : Document de référence

Exercice 1 : Document
La lactico-déshydrogénase (LDH) est une enzyme constituée par l’association de quatre chaînes polypeptidiques qui peuvent être
identiques ou non.
Chez l’Homme il existe trois chaînes (LDH-A, LDH-B, LDH-C).
1- Localisation des gènes de la LDH sur es chromosomes de l’Homme
Locus du gène
codant la LDH-A

Locus du gène
codant la LDH-C

Chromosome 11 humain
Locus du gène
codant la LDH-B

Chromosome 12 humain
2- Séquences partielles d’acides aminés des chaînes polypeptidiques LDH-A, LDH-B, LDH-C humaines, après
alignement :
209
LDH-A

234

LDH-B

G
-

V
-

S
-

L
-

K
Q

T
E

L
-

H
N

P
-

D
E

L
M

G
-

T
-

D
-

K
N

D
-

K
S

E
-

Q
N

W
-

K
-

E
-

V
-

H
-

K
-

Q
M

LDH-C

-

-

A

-

-

-

-

D

-

K

-

-

-

-

S

-

-

-

H

-

-

N

I

-

-

-

NB : dans les séquences de LDH-B et LDH-C, un tiret indique un acide aminé identique à celui présent dans la séquence LDH-A, laquelle est
prise arbitrairement comme référence.

Devoir
correction

Stabilité et variabilité des génomes et évolution

2- Pratique de raisonnements scientifiques
Les données collectées sur les gènes permettent de reconstituer leur histoire évolutive. Le document de référence présente un
AB

0.5

modèle de l’histoire évolutive des gènes de la LDH.
Les données scientifiques présentées par le document permettent-elles de valider ce modèle ?

 Mise en relation du document contenant les données scientifiques et le modèle présenté par le document de référence.
Constat : Le document montre qu’il existe trois locus de la LDH nommés LDH-A, LDH-B et LDH-C situés sur deux chromosomes
AB

0.5

CC

0.5

différents.
Conclusion : Il existe trois gènes de la lactico-déshydrogénase et non pas trois allèles d’un même gène (il n’y aurait alors qu’un
seul locus). Chaque gène est responsable de la formation d’une chaîne.
Constat : la comparaison des séquences des chaînes polypeptidiques montre de grandes ressemblances :
-entre A et B : 17 acides aminés identiques,

AB

0.5

-entre A et C : 19 acides aminés identiques,
-entre B et C : 14 acides aminés identiques.
Conclusion : La grande ressemblance entre les séquences d’acides aminés indique une grande ressemblance au niveau des
séquences ADN de ces trois gènes. Ces ressemblances constituent un argument en faveur d’une origine commune de ces trois

CC

0.5

gènes. Les gènes LDH-A, LDH-B, LDH-C sont issus de la duplication d’un gène ancestral.
Cette conclusion valide les duplications présentées par le modèle
Nouveaux problèmes :Quel est ce gène ? Comment expliquer les différences entre les gènes actuels ?

Constat : Les chaînes polypeptidiques présentent des différences :
AB

-9 entre A et B,

1

- 7 entre A et C,
- 12 entre B et C.

CC

1

Hypothèse explicative : Les différences entre les acides aminés des chaînes sont dues à des mutations qui se sont produites sur
la séquence ADN des gènes.
Les mutations se produisent au hasard et s’accumulent au cours du temps. Plus le nombre de mutation est important, plus le

CC

1.5

temps au cours duquel se sont accumulées les mutations est long.
La séparation entre le gène B et le groupe A-C est plus ancien que la séparation entre les gène A et C.
Cette conclusion valide la séparation des gènes présentée par le modèle.

Bilan :
Les données scientifiques présentées par le document valident le modèle. L’histoire évolutive des gènes de la LDH est donc celui
d’une famille multigénique :
CC

2

-

Présence d’un gène ancestral qui s’est dupliqué deux fois au cours du temps,

-

Des mutations ont modifiés les séquences dupliquées et sont à l’origine des gènes A, B et C de la LDH.


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