V VIDYALAYA · Soutien scolaire
SVT2ndeLa Terre, la vie et l'organisation du vivantExercices + corrigé

ADN : molécule universelle du vivant — Exercices

Structure, complémentarité et universalité de l'ADN. Corrigé en fin de fiche.
⏱ ~25 min✎ Calculatrice autorisée (exercice 5)
1Vrai ou Faux/ 4 pts
Indique si chaque affirmation est vraie (V) ou fausse (F). Si elle est fausse, corrige-la en une phrase.
  1. L'ADN est présent uniquement dans les cellules animales.
  2. Un nucléotide est constitué d'une base azotée, d'un désoxyribose et d'un groupement phosphate.
  3. Dans l'ADN, la guanine (G) s'apparie avec la thymine (T).
  4. Chez les bactéries, l'ADN est situé dans le noyau de la cellule.
2Brin complémentaire/ 3 pts
Pour chaque brin d'ADN donné, écris la séquence du brin complémentaire.
  1. Brin 1 : A — T — T — G — C — A — G
  2. Brin 1 : G — G — C — T — A — A — C — G
  3. Brin 1 : T — A — G — C — T — A — G — C — A
3Composition en bases/ 5 pts
Un fragment d'ADN double brin contient 200 nucléotides au total (les deux brins réunis). On sait que 30 % des bases sont des adénines (A).
  1. Quel est le pourcentage de thymine (T) dans ce fragment ? Justifie.
  2. Quel est le pourcentage cumulé de guanine (G) et de cytosine (C) ? Justifie.
  3. En déduire le pourcentage de guanine seul. Calcule le nombre de nucléotides à base de guanine dans ce fragment.
4Universalité de l'ADN/ 4 pts
On compare la séquence d'un gène impliqué dans la respiration cellulaire chez trois espèces :
Humain : A-T-G-C-C-T-A-A-G
Souris : A-T-G-C-C-T-A-A-G
Levure : A-T-G-C-C-T-A-C-G
  1. Compare les séquences de l'humain et de la souris.
  2. En quoi la séquence de la levure diffère-t-elle de celle de l'humain ? Indique la position et la nature du changement.
  3. Que traduit la quasi-conservation de cette séquence entre des organismes aussi différents ? Quel terme désigne le fait que bactéries, champignons et humains possèdent tous de l'ADN ?
5Problème — Taille du génome humain/ 4 pts
Le génome humain haploïde contient environ $3 \times 10^9$ paires de bases. Une cellule diploïde contient deux copies du génome. On estime qu'un gène mesure en moyenne $2{,}7 \times 10^4$ paires de bases et que le génome humain compte environ $2 \times 10^4$ gènes.
  1. Combien de paires de bases contient une cellule diploïde humaine ? Exprime en notation scientifique.
  2. Calcule le nombre total de paires de bases que représentent tous les gènes du génome haploïde. Exprime en notation scientifique.
  3. Calcule le pourcentage de l'ADN codant par rapport au génome haploïde total. Arrondis au dixième. Que peut-on conclure ?
Corrigé détaillé
1Vrai ou Faux
a) \(\text{FAUX}\) \(\text{L'ADN est universel : on le trouve chez tous les êtres vivants (bactéries, champignons, plantes, animaux).}\)
b) \(\text{VRAI}\) \(\text{Nucléotide = base azotée + désoxyribose + groupement phosphate.}\)
c) \(\text{FAUX}\) \(\text{G s'apparie avec C (cytosine). C'est A (adénine) qui s'apparie avec T (thymine).}\)
d) \(\text{FAUX}\) \(\text{Les bactéries sont des procaryotes, sans noyau : leur ADN est libre dans le cytoplasme.}\)
2Brin complémentaire
a) \(\text{A-T-T-G-C-A-G} \xrightarrow{A \leftrightarrow T,\; G \leftrightarrow C}\) \(\text{T-A-A-C-G-T-C}\)
b) \(\text{G-G-C-T-A-A-C-G} \xrightarrow{A \leftrightarrow T,\; G \leftrightarrow C}\) \(\text{C-C-G-A-T-T-G-C}\)
c) \(\text{T-A-G-C-T-A-G-C-A} \xrightarrow{A \leftrightarrow T,\; G \leftrightarrow C}\) \(\text{A-T-C-G-A-T-C-G-T}\)
3Composition en bases
a) \(\text{Complémentarité} \Rightarrow \%T = \%A =\) \(30\%\)
b) \(\%G + \%C = 100 - \%A - \%T = 100 - 30 - 30 =\) \(40\%\)
c) \(\%G = \%C = 40 \div 2 = 20\% \quad \Rightarrow \quad 200 \times 0{,}20 =\) \(40 \text{ nucléotides à base de guanine}\)
4Universalité de l'ADN
a) \(\text{Humain : A-T-G-C-C-T-A-A-G} \quad \text{Souris : A-T-G-C-C-T-A-A-G}\) \(\text{Les séquences sont identiques : 9 bases sur 9 identiques.}\)
b) \(\text{Position 8 — Humain : A ; Levure : C}\) \(\text{La levure diffère en position 8 : A est remplacé par C (une seule différence sur 9).}\)
c) \(\text{Séquence quasi identique entre humain, souris et levure}\) \(\text{Cela témoigne d'une origine évolutive commune. La propriété illustrée est l'universalité de l'ADN.}\)
5Problème — Taille du génome humain
a) \(2 \times 3 \times 10^9 =\) \(6 \times 10^9 \text{ paires de bases}\)
b) \(2 \times 10^4 \times 2{,}7 \times 10^4 = (2 \times 2{,}7) \times 10^{8} =\) \(5{,}4 \times 10^8 \text{ paires de bases}\)
c) \(\dfrac{5{,}4 \times 10^8}{3 \times 10^9} \times 100 = \dfrac{5{,}4}{30} \times 100 =\) \(18{,}0\% \quad \text{— la majorité de l'ADN humain (82 \%) est non codant.}\)