Exercice II-A. Pratique des raisonnements scientifiques - Exploitation d'un document (4points).
Stabilité et variabilité des génomes et évolution.
un modèle possible de l'histoire
évolutive des gènes qui codent la lactico-déshydrogénase,
enzyme présente chez tous les êtres vivants, est représenté
dans le document de référence.
Montrez que les informations apportées par le 2ème document valident le modèle proposé de l'histoire évolutive des gènes de la lactico-déshydrogénase.
Document de référence : Modèle proposé pour illustrer l'histoire évolutive qui a conduit aux gènes qui codent la lactico-déshydrogénase chez l'Homme.
Document de travail :
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 types de chaînes ( LDH-A, LDH-B et LDH-C).
a)Localisation de la LDH sur les chromosomes de l'Homme :
b)Séquences partielles d'acides aminés des chaînes polypeptidiques LDH-A, LDH-B et LDH-C humaines, après alignement :
NB : Dans les séquences de LDH-B et LDH-C, un tiret indique un acide aminé identique à celui présent dans la séquence de LDH-A, laquelle est prise arbitrairement comme référence.
Corrigé personnel
qui n'engage que moi :
Le document b montre les séquences partielles alignées de LDH- A, B et C. On constate de grandes similitudes : on a donc affaire ici à une famille multigénique. Les trois gènes A, B et C dérivent d'un gène ancestral commun ancien.
On constate cependant des différences : 9 entre A et B et 7 entre A et C. En admettant que les mutations s'accumulent régulièrement avec le temps, A et C sont donc plus proches car ils ont subi moins de mutations et dérivent d'un gène ancestral commun récent qui lui même dérive du gène ancestral ancien : c'est ce qui est posé comme hypothèse dans le modèle.
On peut aussi poser comme hypothèse que B dérive directement du gène ancestral ancien qui a muté un grand nombre de fois.
Le document a présente la localisation de la LDH sur les chromosomes humains : A et C sont côte à côte sur le même chromosome. Cela confirme le fait qu'ils dérivent tout deux d'un gène ancestral récent qui s'est dupliqué et qui a muté. La copie s'est placée à la suite de l'original.
Le gène B est sur un autre chromosome. On en déduit que le gène ancestral ancien s'est dupliqué, la copie ou l'original s'est transposé sur le chromosome 11. Par la suite, la copie et l'original ont subi des mutations chacun de leur côté.
