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Ces exercices corrigés sur « Le génome et ses mutations » en terminale permettent de s'entraîner et de vérifier ses acquis en enseignement scientifique. Ils suivent le programme officiel de terminale et sont classés par difficulté (facile, moyen, difficile). Au programme : L'ADN, support de l'information génétique, La réplication : copier le génome avant chaque division, Qu'est-ce qu'une mutation ?, Les différents types de mutations ponctuelles. Écris ta réponse puis clique sur « Vérifier » : la correction est immédiate et tolère majuscules, espaces et ponctuation. Cet entraînement aide à mémoriser les méthodes, repérer ses erreurs et gagner en confiance avant un contrôle. Exercices gratuits proposés par un professeur particulier à Marseille pour réviser enseignement scientifique en terminale.
Exercices corrigés, classés du plus simple au plus complexe. Cherche d'abord seul au brouillon, puis déplie la correction détaillée pour vérifier ta méthode et tes raisonnements.
Exercice 1 — Reconnaître le type de mutation ponctuelle
Pour chaque cas, compare la séquence d'origine et la séquence mutée, puis nomme le type de mutation ponctuelle.
- Séquence d'origine :
A T G C C A — séquence mutée : A T G C C T.
- Séquence d'origine :
A T G C C A — séquence mutée : A T G T C C A.
- Séquence d'origine :
A T G C C A — séquence mutée : A T G C A.
Corrigé :
1. Le dernier nucléotide A est remplacé par un T (même nombre de nucléotides, un seul change) : c'est une substitution.
2. La séquence mutée compte un nucléotide de plus (un T s'est inséré après le G) : c'est une insertion (addition), qui décale le cadre de lecture en aval.
3. La séquence mutée compte un nucléotide de moins (un C a disparu) : c'est une délétion, qui décale elle aussi le cadre de lecture.
Exercice 2 — Spontanée ou induite ?
Pour chaque situation, indique si la mutation est plutôt spontanée ou induite, et justifie en une phrase.
- Une erreur non corrigée se produit naturellement lors de la copie de l'ADN, sans aucun facteur extérieur.
- Un grand nombre de mutations apparaissent dans les cellules de la peau après plusieurs coups de soleil sévères.
- Le risque de mutations augmente fortement dans les voies respiratoires d'un fumeur régulier.
Corrigé :
1. Mutation spontanée : elle provient d'une erreur de réplication non réparée, sans cause extérieure ; c'est le taux de mutation naturel.
2. Mutation induite : les UV du soleil sont un agent mutagène ; l'exposition augmente la fréquence des mutations dans les cellules de la peau.
3. Mutation induite : les composants du tabac sont des agents mutagènes chimiques qui augmentent le nombre de mutations dans les cellules exposées.
Exercice 3 — Cellule somatique ou germinale ?
Indique pour chaque cas si la mutation peut être transmise à la descendance, en précisant le type de cellule touchée.
- Une mutation apparaît dans une cellule de la peau exposée au soleil.
- Une mutation apparaît dans une cellule à l'origine d'un gamète (cellule germinale).
- Une mutation somatique déclenche la formation d'une tumeur dans le foie d'un individu.
Corrigé :
1. Cellule somatique (de la peau) : la mutation n'est transmise qu'aux cellules filles de l'individu, pas à sa descendance.
2. Cellule germinale : la mutation peut se retrouver dans un gamète et donc être transmise à la descendance, contribuant à la diversité génétique.
3. Cellule somatique (du foie) : la mutation n'est pas héréditaire à l'échelle de l'espèce ; elle reste localisée à l'individu, mais peut être à l'origine d'un cancer.
Exercice 4 — Conséquence d'une mutation sur le phénotype
À l'aide du cours, classe chaque mutation selon sa conséquence (neutre, défavorable, favorable) et justifie.
- Une substitution ne change pas la protéine produite, qui garde exactement le même rôle.
- Une mutation rend une enzyme totalement non fonctionnelle, provoquant une maladie génétique.
- Une mutation permet à des adultes de digérer le lactose dans une population d'éleveurs.
Corrigé :
1. Mutation neutre (silencieuse) : la protéine est inchangée (ou son rôle n'est pas affecté), donc le phénotype n'est pas modifié.
2. Mutation défavorable : la protéine (l'enzyme) ne fonctionne plus, ce qui entraîne une maladie : c'est un désavantage.
3. Mutation favorable dans ce contexte : pouvoir digérer le lactose à l'âge adulte est un avantage dans une population d'éleveurs ; le caractère favorable dépend de l'environnement (ici culturel et alimentaire).
Exercice 5 — Lire un graphique : dose d'agent mutagène et mutations
Exploite le graphique pour répondre aux questions de lecture.
- Document. On expose des cellules à des doses croissantes d'un agent mutagène (rayonnement) et on compte le nombre de mutations.
- Que représente la valeur mesurée à la dose 0 ? À quel type de mutation correspond-elle ?
- Décris l'évolution du nombre de mutations lorsque la dose augmente.
- Que peux-tu conclure sur le rôle de cet agent mutagène ?
Corrigé :
1. À la dose 0, aucun agent mutagène n'est appliqué : la valeur mesurée (6 mutations) correspond au taux de mutations spontanées, dues aux erreurs naturelles de réplication.
2. Le nombre de mutations augmente nettement avec la dose : il passe de 6 à 150, soit une multiplication par 25 environ. La croissance s'accentue aux fortes doses.
3. Cet agent est bien mutagène : il augmente la fréquence des mutations, d'autant plus que la dose reçue est élevée. Cela justifie de limiter l'exposition (prévention).
Exercice 6 — Analyse de document scientifique — UV et cancer de la peau
À partir du document, réponds aux questions de lecture et d'interprétation.
- Document. Les rayons ultraviolets (UV) du soleil pénètrent dans la peau et provoquent des erreurs dans l'ADN des cellules cutanées (formation de liaisons anormales entre nucléotides voisins). La plupart de ces lésions sont réparées, mais une partie échappe aux systèmes de réparation et devient des mutations. L'accumulation de mutations dans des gènes contrôlant la division cellulaire peut conduire à un cancer de la peau (mélanome). Les études montrent que le risque croît avec l'exposition cumulée aux UV au cours de la vie.
- Explique, à partir du document, par quelle suite d'événements les UV peuvent conduire à un cancer.
- Décris la relation entre exposition cumulée aux UV et incidence du cancer de la peau d'après le graphique.
- Le document permet-il d'affirmer que tout cancer provient d'une seule mutation ? Justifie.
- Quelles mesures de prévention peux-tu proposer en t'appuyant sur ces données ?
Corrigé :
1. Les UV sont des agents mutagènes : ils provoquent des lésions de l'ADN des cellules de la peau. La plupart sont réparées, mais celles qui échappent à la réparation deviennent des mutations. Si ces mutations s'accumulent dans des gènes contrôlant la division cellulaire, la cellule peut se diviser de façon incontrôlée : c'est le cancer.
2. Le graphique montre que l'incidence augmente nettement avec l'exposition cumulée : de 8 cas pour 100 000 (très faible exposition) à 90 cas pour 100 000 (très forte exposition), soit une multiplication par 11 environ. La relation est croissante.
3. Non : le document précise qu'il faut une accumulation de mutations dans une même cellule pour conduire à un cancer. Une seule mutation ne suffit généralement pas.
4. Mesures de prévention : limiter l'exposition au soleil aux heures les plus intenses, utiliser une protection solaire (crème, vêtements, chapeau), éviter les cabines de bronzage. Réduire l'exposition cumulée réduit le nombre de mutations, donc le risque.