S'entraîner
SVT • Le vivant et son évolution
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Nouvelle-Calédonie • Décembre 2018
UV et mutations
Intérêt du sujet • L'exposition au soleil peut-être très dangereuse pour la santé, mais il existe des moyens de protection simples vis-à-vis des UV solaires nocifs.
Deux amies s'installent sur la plage de la baie des Citrons à Nouméa. Léa sort son tube de crème solaire alors qu'Élodie n'en met pas en affirmant que : « Le soleil, c'est bon pour la santé ! ».
document 1 Deux causes possibles de l'apparition d'un mutant
Lors de la mitose (multiplication cellulaire), le génotype est copié. Cette copie peut comporter des erreurs appelées mutations. Une mutation peut aussi avoir lieu par l'action de facteurs de l'environnement sur l'ADN, ce sont les agents mutagènes comme les rayons ultra-violets (UV) du soleil par exemple.
Source : d'après Hachette, SVT, édition 2017
▶ 1. Pour chacune des définitions suivantes, cocher la bonne réponse.
a) L'ensemble des gènes donc des allèles d'un individu correspond :
☐ au génotype
☐ au caryotype
☐ au phénotype
b) Un fragment d'ADN responsable de la réalisation d'un caractère est :
☐ un antigène
☐ un gène
☐ un chromosome
c) La modification de l'information génétique portée par un gène est :
☐ une fécondation
☐ une mitose
☐ une mutation
▶ 2. D'après le document 1, indiquer les deux causes possibles de l'apparition d'une mutation.
document 2 Une expérience à l'origine de nouveaux caractères chez la levure
Les levures sont des champignons unicellulaires formant des colonies. Le phénotype « couleur » de la levure est déterminé par un gène qui existe sous deux allèles « rouge » et « blanc ».
ph© Frédéric Hanoteau/Archives Hatier
On met en culture, sur un milieu nutritif, des cellules d'une souche de levure de phénotype « couleur rouge ».
Les cellules sont soumises à une irradiation (comme les rayons UV du soleil) de durée croissante : 0 ; 30 et 90 secondes.
On compte le nombre de colonies « rouges » et « blanches » apparues suite à l'irradiation.
Fréquence des mutations dans une population de levures
Source : d'après Nathan, SVT, édition 2017
▶ 3. À partir des informations du document 2, indiquer comment évolue le pourcentage de colonies « blanches » en fonction de l'irradiation. Proposer une explication à cette évolution.
document 3 Le soleil, une source d'UV
Nouvelle-Calédonie : ultraviolets ultratoxiques
C'est un sujet peu abordé en Calédonie : les dégâts du soleil. Une insouciance qui peut rapidement conduire à un mélanome*. C'est surtout vrai ici. Par sa position géographique, le Caillou est particulièrement exposé au rayonnement UV. « Il faut se mettre de la crème solaire dès le matin et tous les jours ! martèle le Dr Guillaume, dermatologue. C'est presque une obligation en Calédonie », que l'on s'expose à la plage ou pas.
Index UV
[…] Cette valeur estime la toxicité du soleil sur une échelle de 0 (risque minimal) à 11+ (risque très élevé). Même en hiver on franchit ce seuil. Alors qu'en métropole il oscille de 1 à 9, en Calédonie, il crève le plafond et peut atteindre 18 en été. Au vu de ces indices, on comprend mieux pourquoi il faut se protéger.
Source : extrait de La Dépêche de Tahiti du 09/01/2015
* Mélanome : cancer de la peau qui se développe suite à plusieurs mutations de différents gènes des cellules de l'épiderme (couche superficielle de la peau).
document 5 La protection contre les coups de soleil
Source : d'après Bordas, SVT 3e, 2012
▶ 4. À l'aide des documents 3 et 4, expliquer pourquoi en Nouvelle-Calédonie il est indispensable de se protéger du soleil et quel est le risque pour la santé.
▶ 5. À l'aide des documents 4 et 5, donner au moins deux conseils à ces deux amies de Nouméa pour éviter le cancer de la peau.
Les clés du sujet
Comprendre les documents
Répondre aux questions
▶ 3. Dans un premier temps, étudie le principe de l'expérience, puis analyse les résultats. Termine en expliquant l'évolution du nombre de colonies blanches à l'aide du texte précédant l'expérience et de tes connaissances.
▶ 4. Associe la toxicité des UV (document 3) à leur importance en Nouvelle-Calédonie (document 4), afin de montrer pourquoi il y est indispensable de se protéger du soleil.
▶ 5. Repère les indices UV sur la carte du document 4 et associe les précautions à prendre pour ces indices.
▶ 1. a) L'ensemble des gènes donc des allèles d'un individu correspond au génotype.
b) Un fragment d'ADN responsable de la réalisation d'un caractère est un gène.
c) La modification de l'information génétique portée par un gène est une mutation.
▶ 2. La première cause d'apparition d'une mutation est une erreur de copie de l'ADN avant la mitose, l'allèle est alors différent et transmis à une des cellules filles.
La seconde cause est une modification de l'ADN sous l'action de facteurs de l'environnement dits facteurs mutagènes, comme les ultraviolets, il y a aussi création d'un nouvel allèle.
▶ 3. • L'expérience consiste à irradier avec des UV des colonies de levures de phénotype « couleur rouge » pendant une durée variable. On évalue alors le pourcentage de colonies « blanches » apparues dans la population.
conseil
Il faut d'abord décrire les résultats, puis proposer une explication liée aux mutations.
D'après les résultats, plus l'irradiation est longue, plus le pourcentage de levures blanches augmente. Cependant un petit nombre de levures (1,02 %) peuvent devenir blanches même sans UV.
D'après le texte, la couleur des levures est due à l'expression d'un gène qui existe sous la forme de deux allèles : l'allèle « rouge » qui donne la couleur rouge et l'allèle « blanc » qui donne la couleur blanche. On sait qu'un nouvel allèle peut être créé par mutation, l'allèle « rouge » donne alors l'allèle « blanc ».
L'exposition aux UV augmente la présence d'allèle « blanc » en favorisant les mutations. Les UV sont donc un agent mutagène.
▶ 4. L'index UV entre 0 et 11+ estime la toxicité du soleil ; plus l'index est élevé, plus il y a d'UV et plus l'exposition au soleil est dangereuse.
D'après la carte du document 4, les index UV en juillet en Nouvelle-Calédonie sont entre 6 et 8, qui sont des valeurs élevées.
Dans le texte du document 3, il est ajouté que cet index peut monter jusqu'à 18 en été, ce qui est une valeur extrême. À titre de comparaison, en métropole on ne dépasse pas l'index 9 en été.
L'exposition au soleil peut entraîner des cancers de la peau (mélanomes) dus à une accumulation de mutations dans les cellules de la peau. Ce sont les UV du soleil qui causent ces mutations et provoquent donc les cancers, surtout s'ils sont très présents.
Comme en Nouvelle-Calédonie les UV sont très présents même en hiver, le risque de cancer est très élevé et il est impératif de se protéger du soleil.
▶ 5. D'après le tableau du document 5, pour se protéger d'un rayonnement UV très fort (index UV égal ou supérieur à 7) et donc du cancer de la peau, il faut : mettre des lunettes de soleil, un chapeau, de la crème solaire protection 40 et des vêtements ; se mettre sous un parasol ; ne pas être au soleil plus de 20 minutes ; au mieux ne pas s'exposer, si on est un enfant.