Exercice I
1 b.d — 2. A.b.c.d — 3. b — 4. a.c.d.f.g — 5. B.c — 6. A.c.f — 7. b — 8. C.d.e — 9. B.c — 10. B.c.d.

Exercice II
A.1 De même que les cellules embryonnaires, les cellules d'un individu adulte sont génétiquement semblables.
2. Une greffe entre vrais jumeaux n'est jamais rejetée.
3. Les chromosomes ne sont observables au microscope optique qu’au moment de la mitose.
4. Les cellules en culture ne se multiplient pas indéfiniment.
5. L'identité biologique est dépendante des protéines membranaires de l’individu.
B-1 La cellule-œuf contient le programme génétique qui se retrouve ensuite dans toutes les cellules de l’individu.
2. L’individu est original grâce aux marqueurs d'identité déterminés par le programma génétique.
3. Les chromosomes et ta chromatine constituent le même matériel vu à des moments différents du cycle cellulaire.
4. Les chromosomes subissent une duplication en interphase, un partage en anaphase, ce qui conduit à la transmission intégrale de l'information génétique.
5. Un greffon provenant d’un individu n’ayant pas la même identité chimique est rejeté.
6. La mitose permet le renouvellement cellulaire et le maintien des caractéristiques cellulaires.

Exercice III
1. À l’anaphase;
2. chromosomes;
3. C’est l’anaphase.
4.Titre : Cellule de racine d’oignon en anaphase.
5. Ces phases sont très éphémères;
5- C’est la métaphase
Titre : Cellule de racine d’oignon en métaphase

Exercice IV
1. Cette expérience vise à rechercher le déterminisme de la mitose. L'amputation du cytoplasme dès que son volume atteint une certaine valeur empêche à la cellule de se diviser. Donc, quand le rapport nucléo-plasmique n'est plus respecté, la division ne se déclenche pas. On peut alors penser que la division est déclenchée à partir du moment où le volume du cytoplasme dépasse une certaine valeur, avec suffisamment de substances de réserve, d’ARNm,.. etc. Il faut alors que le rapport nucléo-plasmique atteigne une certaine valeur.
2. Ce graphique présente la croissance du noyau et du cytoplasme de la même cellule entre deux mitoses. On constate que le cytoplasme grandit plus vite puisqu'en 20 heures, sa valeur passe de 500 à \(1000 \times {10^{ - 3}}\) \(\mu {m^3}\), avant de se stabiliser. La croissance du noyau débute quand celle du cytoplasme est déjà arrêtée. Dans tous les cas, le volume du cytoplasme est toujours supérieur à celui du noyau.
3. Ces hypothèses étaient fondées puisque le cytoplasme, après une mitose, grandit plus vite que le noyau. A partir d'un certain moment, ce dernier n'arrive plus à contrôler un volume cytoplasmique important. La mitose tend alors a maintenir de rapport nucléo-plasmique a une valeur le stable.
4. En observant révolution des courbes a partir de la 15ème heure, nous pouvons penser que la mitose peut être également déclenchée par un certain volume du noyau.
À partir de la 20eme heure, le volume cytoplasmique a déjà atteint le maximum, mais la mitose n'intervient qu’à la 25eme heure, quand le volume du noyau a subitement augmenté. C'est donc une certaine valeur du rapport nucléo-plasmique qui déclenche la mitose.

Exercice V
1. La différence entre les différents moments de l’interphase est liée à la réplication de l‘ADN. En effet. Celle-ci à lieu en phase S de l'interphase. Avant la phase S, il y a une molécule-mère. Pendant la phase S, I’ADN est en cours de réplication, donc une partie de chaque brin est associé a un nouveau brin. À la fin de l’interphase, tout I’ADN est répliqué.
Devenir d'un fragment d'ADN au cours de l‘interphase dans un milieu radioactif:
-(a): Début d’interphase
-(b): Phase S
-(c); Fin d’interphase
2-Si l'interphase a lieu avec de la thymine radioactive, les brins néoformés en contiendront, Par conséquent, chaque molécule-fille d'ADN contient un brin radioactif puisque la réplication est semi-conservative ; chaque brin parental se retrouve apparié à un brin néoformé. Lors de la mitose, les molécules filles se retrouvent chacune dans une cellules-filles; Il est donc normal que les cellules-filles contiennent de I’ADN radioactif.
3. Lors de l'interphase suivante, les brins néoformés ne seront pas radioactifs puisque le milieu est normal. À la fin de l’interphase, on aura donc la moitié des molécules d'ADN avec un brin radioactif et l'autre moitié avec deux brins non radioactifs. En mitose, les molécules d'ADN sont réparties dans les deux cellules. Dans une cellule-fille, il y a donc environ la moitié des chromosomes à une chromatide qui seront radioactifs.
Évolution de la radioactivité des molécules d'ADN au cours de l ‘interphase et à la fin de la mitose après culture dans un milieu non radioactif :
\(\mathop T\limits^* \) est la Thymine radioactive

Exercice VI
1- Voir graphe ci-dessous
2. Un cycle cellulaire comprend une interphase et une mitose.
L’interphase se repère grâce à la phase S, c'est la phase au cours de laquelle la quantité d’ADN double. Elle est encadrée par les phases G1 et G2. L'ensemble de ces 3 phases constitue l’interphase. La mitose correspond à la division par deux de la quantité de I'ADN.
La durée du cycle cellulaire correspond à l’intervalle de temps au bout duquel un phénomène se répète, par exemple la division par deux de la quantité d’ADN.
Le cycle dure donc 20 heures.
3-Cycle cellulaire durant 20 heures, il y a doublement du nombre de cellules toutes les 20 heures. À la 38ieme heure, on sera pour chaque cellule au même stade qu’à la 18eme heure, c’est-à-dire qu'il y aura eu nouvelle réplication de I'ADN. On aura alors \(4,2 \times {10^3}\) unités arbitraires d’ADN.

Exercice VII
1. La mitose
2. Il s'agit d'une cellule végétale puisqu'on note l'absence d'aster et la présence d'une membrane squelettique.
3- a) La cellule A est en métaphase;
b) La cellule B est en anaphase ;
4-Annotation du schéma:
4.1. Membrane plasmique (cytoplasmique)
4.2. Fibre du fuseau achromatique
4.3. Chromosome ;
4.4. Cytoplasme ;
5. 6 éléments n°3
6. Le résultat, c'est la formation de deux cellules identiques entre-elles et à la cellule initiale renfermant 6 chromosomes.
Importance dans l'organisme,Croissance : Renouvellement des tissus.

Exercice VIII
1-On compte, chez le cheval :
- 31 paires de chromosomes semblables deux à deux, ou autosomes (62 en tout)
- 1 paire de chromosomes sexuels, ou gonosomes différents : X et Y.
Le caryotype du cheval comporte donc 64 chromosomes.
Chez le bœuf domestique, on compte : 29 x 2 = 58 autosomes + 2 gonosomes différents, soit 60 chromosomes.
2.-À part le nombre, les chromosomes des deux animaux diffèrent par la longueur et la forme (en particulier la position du centromère). Par exemple, les 13 premières paires chez le cheval ont un centromère médian (ou presque) alors que les 18 autres paires d'autosomes ont un centromère terminal.
Chez le bœuf, tous les autosomes ont un centromère terminal. Des différences du même type existent pour les chromosomes sexuels, qui sont différents chez les deux espèces. Cependant, les animaux ont en commun le fait de posséder deux gonosomes différents tous deux, donc des mâles.
3- N’importe quel animal de l'espèce « cheval » possède (s’il est mâle) le caryotype représenté.
N'importe quel animal de l'espèce « bœuf » possède (s’il est mâle) le caryotype représenté.
Le caryotype d’une cellule quelconque d'un animal pris au hasard permet de connaître son origine (sauf si deux espèces différentes ont des caryotypes semblables).

Exercice IX
1- AND et protéines
2- Adénine (A), Guanine (G), Thymine (T), Cytosine (C).
3- A-T et C-G
4- Base organique azoté, désoxyribose, acide phosphorique.
5- A l’interphase.
B
1. Les chaînes nucléosomiques, le nucléofilament de la chromatine et le chromosome mitotique correspondent à des degrés différents de la compaction du même matériel génétique.
2. Une double hélice est constituée de deux brins d’ADN unis par des bases azotées complémentaires.
3. L’information génétique est codée par la séquence des nucléotides.
4. La réplication de l'ADN durant la phase S de l’interphase permet d’obtenir deux copies du programme génétique.
C. 1 Quantité d’ADN
Titre : Un cycle cellulaire
2. La première mitose a débuté à 1h45mn et se termine à 2h45.
3. Le cycle cellulaire regroupe une interphase (2h45 à 13h45) et une mitose (13h45 à 14h45), donc 11h + 1h = 12h.
4. De 2h à 13h45 c'est l‘interphase qui comporte 3 parties :
* 2h — 5h30 - Phase G1 ou première phase de croissance cellulaire. La cellule augmente de volume mais les filaments d'ADN restent entiers, d’où la constance de la courbe.
* 5h30 — 10h - Phase S correspondant à la duplication des molécules d’ADN nucléaire, donc à la fissuration des chromosomes, d’où la croissance de la courbe.
* 10h - 14h Phase G2 ou deuxième phase de croissance cellulaire, sans nouvelle duplication de I‘ADN

Exercice X
1- Chez le colibacille, toutes les bases azotées existent en même quantité alors que chez le veau et les levures, les quantités d’Adénine et de Thymine sont presque égales, ainsi que celles de Cytosine et de Guanine.
La quantité de chaque base organique azotée varie avec les organismes. Ceci montre que la règle de Chargaff se vérifie quelque soit l'espèce.
2- a) Chez le bactériophage les quantités de Thymine et d’Adénine ne se rapprochent pas ainsi que celles de Guanine et Cytosine.
b) L'hypothèse la plus plausible est que l’ADN viral doit être monocaténaire.

Exercice XI
1-Un nucléotide est formé de trois molécules liées entre elles :
- Une molécule d'acide phosphorique : \({H_3}P{O_4}\) (notée P) ;
- Une pentose (ribose ou désoxyribose) (notés : R ou DR) ;
- Une base organique azotée (5 possibles), notée A ou C ou G ou T ou U.
2a) Les nucléotides composant l’ARN (acide ribonucléique) contiennent du ribose et l'une des quatre bases azotées suivantes : Adénine, Guanine, Cytosine ou Uracile.
On les appelle des ribonucléotides. Il y en a quatre sortes. Les nucléotides composant l’ADN (acide désoxyribonucléique) contiennent du désoxyribose et l'une des quatre bases azotées suivantes:
Adénine, Guanine, Cytosine ou Thymine. On les appelle des désoxyribonucléotides. Il en a quatre sortes.
b)- La molécule d‘ARN est le plus souvent une molécule monocaténaire (un seul brin), formée de ribonucléotides liés entre eux.
L’ADN est toujours une molécule bicaténaire (c’est-à-dire possédant deux brins).
Les deux chaînes de désoxyribonucléotides sont liées entre elles par des liaisons hydrogène et bases complémentaires (A liée à T et C liée à G). Exemple
La molécule représentée ici ressemble à une « échelle » dont les quatre barreaux sont formés par des paires de bases (complémentaires). Les deux brins composant la molécule d’ADN sont donc des brins complémentaires.
Bases azotées Hypoxanthine Acide urique
3-Le schéma est le suivant: Nucléotides :
Nucléotides \( \to \) Bases azotées \( \to \) Hypoxanthine \( \to \) Acide urique
4- Saris l'enzyme E, la réaction de transformation :
Hypoxanthine \( \to \) Bases n'est pas possible,
La fraction hypoxanthine qui n'est pas transformée en bases pourra par contre être transformée en acide urique, lequel sera donc plus abondant chez le malade que dans le cas normal (individu sain)
5- En présence d’hypoxanthine, les cellules saines se multiplient. Or, lors des mitoses, il y fabrication de nouvelles molécules d’ADN qui « utilisent » une certaine quantité de bases azotées
Ces bases manqueront (ou seront présentes en quantité insuffisante) chez les cellules d'individus malades. Les cellules d'individus malades ne pourront donc pas réaliser correctement la synthèse des molécules d’ADN nécessaire aux divisions cellulaires et par conséquent, ne se multiplieront pas
Le syndrome de Lesch-Nyhan est donc une maladie caractérisée par au moins deux symptômes :
- Accumulation d'acide urique;
- Difficultés pour les cellules du malade à subir des mitoses.

Exercice XII
1-Il y a quatre mitoses successives en 60 heures, soit environ 15 heures pour un cycle cellulaire (mitose + interphase entre deux mitoses).
2- La mitose conserve le nombre de chromosomes. Il y aura donc 46 chromosomes dans n'importe quelle cellule (nerveuse ou autre), quel que soit le nombre de mitoses et le nombre de cellules.3-D’une cellule à l'autre, le volume nucléaire varie dans un même organisme. Cependant, la masse d’ADN reste la même. Cela montre que, quel que soit le nombre (et la localisation) des mitoses ayant permis la formation de cellules différenciées, il y a eu conservation de la masse d’ADN par cellule. Cela implique donc l'existence, entre deux mitoses successives, d'un mécanisme régulateur, matérialisé ici par une synthèse d’ADN, qui permet cette conservation (la quantité d’ADN double au cours de cette synthèse).

Exercice XIII
1. Voir la figure (Ne pas oublier l’orientation des brins)
2. ADN modifié (C est la cytosine altérée)
On constate que les deux molécules-filles d’ADN synthétisée sont différentes de la molécule et différents entre elles

Exercice XIV
1- La différence entre l'hémoglobine normale (HbN) et l’hémoglobine anormale (HbS) est que dans cette dernière, un acide glutamique en 6eme position-est remplacé par une valine.
2-Reconstitution des ARNm dans le cas :
- Pour l’hémoglobine N, on aura :
- Pour l’hémoglobine S, on aura :
3.Reconstitution des ADN dans les 2 cas
- Pour l’hémoglobine N, ADN (HbN)
- P0ur l’hémoglobine S, ADN (HbS)
La chaîne transcrite est la n°2. La cause première de cette maladie héréditaire est le remplacement sur la chaîne transcrite de l'ADN normal, d’un nucléotide à Thyrnine par un autre à Adénine

Exercice XV
1-Séquence polypeptidique codée par la séquence nucléotidique.
TAG — GAT — TAT — TAC — GAT — ATT —- AGC — C     (ADN).
AUC — CUA — AUA — AUG — CUA — UAA — UCG — G    (ARNm)
AUC = isoleucine (lso) ; CUA = Leucine (Leu) ;
AUA = Méthionine (Met) ; AUG = Méthionine (Met)
CUA = Leucine (Leu) ; UAA = Stop
Le polypeptide aura donc 5 acides aminés : Iso — Leu — Met — Met - Leu.
2. Conséquences des mutations
Séquence 2 (ARNm) : AUC — CUA “- AUA -— UUG — CUA — UAA- UCG — G. '
Polypeptide obtenu : lso - Leu — Met — Leu — Leu.
Séquence 3 (ARNm) : AUC — UAA — UAA — UGC — UAU — AAU — CGG.
Mono-peptide obtenu : Iso. -
Séquence 4 (ADRNm) : AUC — CUA — AUA — CAU -- GCU — AUA -— AUC — G \
Polypeptide obtenu : lso — Leu — Mety — His — Ala — Met — Met avec His, Histidine et Ala, Alanine.