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ADN : le support de l’information génétique
L’ADN dans toutes les cellules et son extraction ; nucléotides et séquence ; double hélice, complémentarité A–T, C–G et égalités de Chargaff ; dimensions de la molécule ; gène, séquence et information ; universalité de l’ADN et transgenèse.
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Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Devoir surveillé – ADN : le support de l’information génétique
Durée : 60 min – Calculatrice autorisée – Sur 20 points · SVT 2ⁿᵈᵉ
Les réponses doivent être rédigées et justifiées. Soigne l'orthographe et la présentation.
Exercice 1 – Mobiliser ses connaissances ★★
(8 pts)Un élève affirme : « L’ADN n’est qu’une très longue molécule ; je ne vois pas comment elle pourrait contenir une information, ni pourquoi une bactérie pourrait lire un gène humain. » Dans un texte structuré, accompagné d’un schéma, montre que la structure de l’ADN lui permet de porter une information génétique, lisible par tous les êtres vivants.
- a)Décris la composition d’un nucléotide et nomme les quatre nucléotides de l’ADN.
- b)Réalise le schéma légendé d’une portion d’ADN dépliée de quatre paires de bases, puis explique la complémentarité des deux brins.
- c)Explique où se trouve l’information génétique dans la molécule, ce qu’est un gène, et pourquoi le nombre de séquences possibles est immense.
- d)Explique ce qu’est l’universalité de l’ADN, et réponds à l’élève sur la bactérie et le gène humain.
Exercice 2 – Le chromosome d’une bactérie ★★★
(12 pts)Document 1 — Le chromosome d’Escherichia coli. Cette bactérie de l’intestin, longue d’environ 2 µm, possède un seul chromosome : une molécule d’ADN circulaire, à deux brins, de 4 641 652 paires de bases (souche K-12, séquence de référence).
Document 2 — Sa composition. Les nucléotides à guanine et à cytosine représentent ensemble 50,8 % des nucléotides de la molécule.
Document 3 — Le début de la séquence de référence (24 premiers nucléotides d’un brin) : AGCTTTTCATTCTGACTGCAACGG.
Document 4 — Une portion de la molécule. On isole une portion de 1 000 paires de bases de ce chromosome ; elle contient 530 nucléotides à adénine.
Données : 0,34 nm entre deux paires voisines ; 10 paires par tour d’hélice.
- a)Calcule les pourcentages de A, de T, de G et de C de la molécule (document 2).
- b)Écris la séquence du brin complémentaire du fragment du document 3, puis indique combien de nucléotides à guanine comptent les deux brins réunis de ce fragment.
- c)Calcule la longueur de la molécule d’ADN, en mm (au centième).
- d)Compare cette longueur à celle de la bactérie, puis conclus sur l’état de l’ADN dans la cellule.
- e)Calcule le nombre de tours d’hélice de la molécule (au millier près).
- f)Calcule le nombre de nucléotides à guanine de la portion du document 4 et sa proportion de G. Compare-la à celle de la molécule entière et explique ce qu’on peut en conclure.
Bon courage !
Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).
Voir le corrigé et le barème
Corrigé et barème – ADN : le support de l’information génétique
Durée : 60 min – Calculatrice autorisée – Sur 20 points · SVT 2ⁿᵈᵉ
Exercice 1 – Mobiliser ses connaissances ★★
(8 pts)- a)Un nucléotide = un groupement phosphate + un sucre, le désoxyribose + une base azotée. Quatre nucléotides, qui ne diffèrent que par leur base : adénine (A), thymine (T), cytosine (C), guanine (G). (2)
- b)Schéma : deux brins (squelettes sucre-phosphate à l’extérieur), quatre paires de bases au centre, par exemple A–T, G–C, T–A, C–G, liaisons faibles entre bases ; titre et légendes. Les bases s’associent toujours A face à T et C face à G : la séquence d’un brin impose celle de l’autre (brin complémentaire). (2)
- c)L’information est dans la séquence, l’ordre des nucléotides le long d’un brin, que rien n’impose. Un gène est une portion d’ADN de séquence précise, à une place déterminée d’un chromosome, qui permet de fabriquer une protéine. Avec 4 nucléotides, n nucléotides donnent 4ⁿ séquences : déjà 410, plus d’un million, pour 10 nucléotides. (2)
- d)Tous les êtres vivants ont un ADN fait des mêmes quatre nucléotides, en double hélice, avec la même complémentarité : seules la séquence et la longueur changent. Un gène qui porte l’information d’une protéine humaine, introduit dans une bactérie, y est donc lu comme ses propres gènes : la bactérie peut fabriquer la protéine humaine, comme l’insuline humaine produite par des bactéries depuis 1982 (transgenèse). C’est aussi un argument en faveur d’une origine commune du vivant. (2)
Attention — L’information est dans l’ordre des nucléotides, pas dans leur nombre.
Exercice 2 – Le chromosome d’une bactérie ★★★
(12 pts)- a)G et C sont complémentaires : %G = %C = 50,8 ÷ 2 = 25,4 %. Reste 100 − 50,8 = 49,2 % pour A et T : %A = %T = 24,6 %. (2)
- b)Brin complémentaire : TCGAAAAGTAAGACTGACGTTGCC (A ↔ T, C ↔ G, même ordre). Le fragment porte 5 G et 6 C ; face aux C, le brin complémentaire porte 6 G : 5 + 6 = 11 G. (2)
- c)4 641 652 × 0,34 = 1 578 161,68 nm ≈ 1 578 µm ≈ 1,58 mm. (2)
- d)1 578 µm ÷ 2 µm ≈ 789 : l’ADN est environ 790 fois plus long que la bactérie. Il ne peut donc pas y être tendu : il est replié et compacté dans le cytoplasme (pas de noyau chez la bactérie). (2)
- e)4 641 652 ÷ 10 ≈ 464 165, soit environ 464 000 tours. (2)
- f)2 000 nucléotides ; T = A = 530, soit 1 060 ; reste 940 pour G et C, d’où 470 G ; %G = 470 ÷ 2 000 = 23,5 %, contre 25,4 % pour la molécule entière. La composition varie donc d’une portion à l’autre : le pourcentage du document 2 est une moyenne sur toute la molécule, et chaque portion a sa propre séquence. (2)
Attention — Une paire = deux nucléotides : 1 000 paires font 2 000 nucléotides.
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Ce contrôle de SVT 2ⁿᵈᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « ADN : le support de l’information génétique » : 2 exercices, 60 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Mobiliser ses connaissances ★★/ 8 pts
- Exercice 2 — Le chromosome d’une bactérie ★★★/ 12 pts
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours et la fiche de révision.
- Refaire les exercices corrigés.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 60 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « ADN : le support de l’information génétique » ?
- 60 minutes pour 2 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 60 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de SVT de seconde ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « ADN : le support de l’information génétique » du programme officiel de SVT en seconde.
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