\thumb

\begin{qcm}{Vérification des connaissances}{5} % titre , temps
Choisissez la seule proposition correcte dans chaque série.
\begin{questions}
\item Une maladie génétique résulte :

\choix d'une mutation qui se transmet de manière héréditaire;

\choix d'une mutation somatique qui apparait à la naissance;

\choix d'une interaction entre les gènes et les facteurs de l'environnement.

\item On considère un individu homozygote malade pour un gène responsable d'une maladie autosomale récessive, le risque de transmettre la maladie à sa descendance est :\resetchoix

\choix de 100\%;

\choix de 50\% si son conjoint est homozygote sain pour le gène envisagé;

\choix de 50\% si son conjoint est hétérozygote pour le gène envisagé;

\choix de 25\% si son conjoint est homozygote pour le gène envisagé.

\item Dans le cas de certaines maladies génétiques, les traitements dispensés permettent :\resetchoix

\choix de modifier le génotype des malades;

\choix de guérir de la maladie;

\choix de modifier le phénotype des malades.

\item La thérapie génique consiste :\resetchoix

\choix à introduire un nouveau gène dans la cellule-œuf;

\choix à introduire un allèle sain dans les cellules malades;

\choix à remplacer l'allèle muté par un allèle sain dans les cellules malades.

\item La thérapie génique :\resetchoix

\choix permet de réparer les allèles mutés;

\choix modifie génétiquement l'individu malade;

\begin{tabularx}{\linewidth}{@{}l@{\xspace}X@{}}
\choix & permet de réparer le fonctionnement des cellules atteintes par la maladie.
\end{tabularx}
\end{questions}
\end{qcm}

\begin{corrige}
\begin{questions}
\item Réponse \choix[a]. Une maladie génétique résulte d'une mutation qui
s'est produite à un moment donné dans une cellule de la lignée germinale d'un
individu. À travers la reproduction sexuée, cet allèle muté est ensuite transmis
à la descendance. Les maladies qui résultent de l'interaction entre les gènes et
les facteurs de l'environnement sont des maladies multifactorielles.

\item Réponse \choix[c]. L'individu homozygote pour une maladie récessive
autosomale possède les deux allèles morbides ou mutés. La probabilité qu'il
transmette un allèle muté à sa descendance est donc de 1. Dans le cas d'une
maladie récessive, un enfant malade est un enfant qui a hérité d'un allèle muté
de chacun de ses parents. Si l'autre parent est homozygote sain, il n'héritera
que l'allèle muté de son parent malade et donc son risque d'être lui-même
malade est nul (si on néglige les mutations spontanées). Si l'autre parent est
hétérozygote, il aura donc 1 risque sur 2 d'hériter de cet allèle morbide. Par
conséquent, le risque de transmission d'une maladie autosomale récessive
lorsque l'un des parents est malade est de 50\% si son conjoint est hétérozygote
pour le gène envisagé.

\item Réponse \choix[c]. Les traitements luttent contre les symptômes de la
maladie (phénotype macroscopique), et améliorent l'état général des patients
mais ils ne permettent pas de modifier le génotype des malades, ni de guérir de
la maladie.

\item Réponse \choix[b]. On ne modifie jamais le génome de la cellule-œuf.
Les manipulations génétiques de l'œuf ou de l'embryon sont interdites.

\item Réponse \choix[c]. La thérapie génétique ne modifie par le génome du
patient car seules certaines cellules somatiques sont concernées (non héréditaire)
et les allèles ne sont pas réparés puisque les cellules reçoivent une
version fonctionnelle du gène impliqué dans la maladie.
\end{questions}
\end{corrige}

%%% 2

\begin{vf}{Vérification des connaissances}{5} % titre , temps
Répondez par vrai ou faux pour chaque proposition.
\enlargethispage*{\baselineskip}
\begin{questions}
\item Un individu porteur d'allèles de prédisposition pour une maladie donnée :
\begin{questions}
\item  déclarera obligatoirement les symptômes de la maladie au cours de sa vie;

\item a un risque plus élevé de déclarer la maladie qu'un individu qui ne les possède pas;

\item peut ne jamais déclarer la maladie.
\end{questions}

\item Certains facteurs environnementaux favorisent :
\begin{questions}
\item les maladies génétiques autosomales récessives;
\item les maladies plurifactorielles;
\item le développement d'un cancer.
\end{questions}

\item Un cancer résulte toujours :
\begin{questions}
\item d'un allèle muté hérité d'un de ses parents;
\item d'une mutation somatique qui apparait au cours de la vie de l'individu;
\item d'une mutation germinale qui apparait au cours de vie d'un individu.
\end{questions}

\item Un antibiotique donné permet :
\begin{questions}
\item d'éliminer les bactéries sensibles;
\item de détruire les cellules infectées par les bactéries;
\item provoque des mutations de l'ADN des bactéries qui deviennent alors résistantes;
\item favorise les bactéries résistantes au détriment des bactéries sensibles.
\end{questions}
\end{questions}
\end{vf}

\begin{corrige}
\begin{questions}
\item \choix[a] faux ; \choix[b] vrai ; \choix[c] vrai. L'impact des facteurs environnementaux est important
dans le déclenchement de la maladie.

\item \choix[a] faux ; \choix[b] vrai ; \choix[c] vrai. Les maladies autosomales récessives sont des maladies
héréditaires. Les facteurs environnementaux peuvent accentuer les symptômes
de la maladie mais ils ne sont pas à l'origine de la maladie.

\item \choix[a] faux ; \choix[b] vrai ; \choix[c] faux. Les allèles de prédisposition sont héréditaires mais
le cancer résulte toujours d'une mutation qui se produit dans une cellule somatique,
favorisée ou non par certains facteurs environnementaux.

\item \choix[a] vrai ; \choix[b] faux ; \choix[c] faux ; \choix[d] vrai. La résistance des bactéries aux antibiotiques résulte de mutations qui se produisent au hasard. L'antibiotique, par
« sélection naturelle », favorise les bactéries résistantes qui survivent et élimine
les bactéries sensibles.
\end{questions}
\end{corrige}

%%% 3

\begin{exo}{Vérification des connaissances}{Lycée Pablo Picasso, Fontenay/bois}{1}{5} 
\begin{questions}
\item Citez les étapes qui conduisent au développement d'une tumeur cancéreuse.
\item Qu'appelle-t-on un gène suppresseur de tumeur ?
\item Citez la nature des facteurs qui interviennent dans le déclenchement d'une maladie multifactorielle.
\item Quelles informations fournit la réalisation d'un antibiogramme ?
\end{questions}
\end{exo}

\begin{corrige}
\begin{questions}
\item Le point de départ est la mutation d'un gène dit \og suppresseur de tumeur \fg dans des cellules somatiques provoquant une modification du métabolisme
de ces cellules : c'est le stade pré-cancéreux. Puis, sous l'effet des mutations
qui s'accumulent, les cellules pré-cancéreuses acquièrent la possibilité de se
multiplier à l'infini donnant des amas de cellules ou clones cellulaires appelés
tumeurs qui empêchent le fonctionnement correct des cellules saines : c'est le
stade cancéreux. Dans la tumeur, les cellules cancéreuses sont peu solidaires,
peu jointives et certaines d'entre elles peuvent rejoindre la circulation sanguine
: ces cellules sont devenues des métastases et le cancer se généralise.

\item Un gène suppresseur de tumeur est un gène dont l'expression contrôle soit :
\begin{itemize}
\item la réparation de l'ADN empêchant ainsi la cellule d'accumuler des mutations;
\item le cycle cellulaire en empêchant les cellules anormales de se multiplier ou en
provoquant leur mort.
\end{itemize}

\item Deux types de facteurs interviennent dans le déclenchement d'une maladie
multifactorielle :
\begin{itemize}
\item des facteurs génétiques : certains allèles de gènes de prédisposition. Ces
facteurs sont héréditaires;
\item des facteurs environnementaux : ils interagissent avec les allèles de prédisposition.
\end{itemize}
L'implication respective de ces deux facteurs dans le déclenchement de la
maladie est très variable d'un individu à l'autre.

\item L'antibiogramme permet de déterminer la sensibilité ou la résistance d'une
culture bactérienne à des antibiotiques donnés.
\end{questions}
\end{corrige}

%%% 4

\begin{exo}{Un gène suppresseur de tumeur}{Lycée Albert Einstein, Sainte-Geneviève-des-Bois}{1}{10} 
À partir de l'étude du document page suivante, montrez que le gène p53 est un gène suppresseur de tumeur et déduisez les conséquences d'une inactivation de ce gène lors d'une mutation somatique.
\newpage
\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics[height=85mm]{259_9_exo4}
\figcaption{Activation et rôle du gène p53.}
\end{center}
\end{figure}
\end{exo}

\begin{corrige}
Des lésions non réparables de l'ADN provoquées par des facteurs environnementaux
activent l'expression du gène p53 : il est transcrit puis traduit en une protéine p53.

Cette protéine intervient de deux manières :
\begin{itemize}
\item soit elle provoque la mort de la cellule porteuse de ces lésions,
\item soit elle active l'expression du gène p21 qui code pour une protéine qui bloque le
cycle cellulaire de la cellule.
\end{itemize}
Ainsi le gène p53 est essentiel pour maintenir l'intégrité des tissus : son expression
évite la multiplication des cellules mutées, c'est donc un gène suppresseur de tumeur.

Si ce gène mute dans une cellule somatique alors cette dernière pourra se multiplier
à l'infini même si elle porte des lésions irréversibles de son ADN et être à l'origine
d'un cancer.
\end{corrige}

%%% 5

\begin{exo}{Résistance aux antibiotiques}{Lycée Jules Ferry, Paris}{1}{10} 
\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{259_9_exo5}
\figcaption{Antibiogramme d'une souche sauvage de Pseudomonas aeruginosa.}
\end{center}
\end{figure}

\newpage

D'après l'antibiogramme précédent, on peut affirmer que :

\begin{questions}
\item La souche de bactéries cultivée est :

\choix sensible aux antibiotiques B et E;

\choix sensible aux antibiotiques A, C, D et F;

\choix résistante aux antibiotiques A, C, D et F.

\item Pour lutter contre ces bactéries :\resetchoix

\choix l'antibiotique C sera le plus efficace;

\choix les antibiotiques B et E seront les plus efficaces;

\choix les antibiotiques A, C, D et F présenteront la même efficacité;

\choix l'antibiotique A devra être utilisé à plus forte concentration que le D pour présenter la même efficacité.
\end{questions}
\end{exo}

\begin{corrige}
D'après l'antibiogramme ci-dessus, on peut affirmer que:
\begin{questions}
\item On peut observer sur le document des plages de lyse (zones dans lesquelles les
bactéries ont été détruites) ; la souche de bactéries cultivée est donc sensible aux
antibiotiques A, C, D et F. La bonne réponse est la réponse \choix[b].


\item Pour lutter contre ces bactéries :

La proposition la plus juste est la proposition \choix[c] (les antibiotiques A, C, D et F présenteront
la même efficacité). La taille d'une plage de lyse peut en effet dépendre
de la facilité de la molécule à diffuser dans la gélose de la boîte et non de son degré
de toxicité pour la bactérie.
\end{questions}
\end{corrige}

%%% 6

\begin{exo}{Effets du benzopyrène}{Lycée Charlemagne, Paris}{1}{10}
\label{ch9exo6} 
La fumée de cigarette contient de nombreuses substances toxiques dont le benzopyrène qui est transformé dans les cellules en composé très réactif, le BPDE. Ce composé peut réagir avec la guanine de l'ADN. La guanine ainsi modifiée s'apparie non
plus avec une cytosine mais avec une adénine.

En schématisant le devenir d'une paire de bases G-C pendant deux cycles cellulaires, montrez quel peut être l'effet du benzopyrène qui justifie les indications données sur sa fiche toxicologique.

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{260_9_exo6}
\figcaption{Fiche toxicologique du benzopyrène.}
\end{center}
\end{figure}
\end{exo}

\begin{corrige}
La fiche toxicologique du benzopyrène montre que cette molécule peut provoquer des
cancers et des altérations génétiques héréditaires. Cela signifie que le benzopyrène
peut provoquer des mutations. Voyons cela à l'aide d'un schéma légendé.

\Par\Par

\hfil\textit{Voir schéma page ci-contre.}

\Par\Par

On peut observer qu'après le deuxième cycle de réplication de l'ADN, une cellule (issue d'une mitose) héritera d'une paire de bases A/T en lieu et place de G/C. Cette différence constitue une mutation par substitution. La cellule ainsi mutée peut être
une cellule cancéreuse (mutation somatique) ou une cellule de la lignée germinale (mutation germinale héréditaire).

\newpage

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{283_9_exo6-2}
\figcaption{Schéma de mise en évidence des effets du benzopyrène.}
\end{center}
\end{figure}

\end{corrige}


%%% 7

\begin{exo}{Génétique et alimentation}{Lycée Pablo Picasso, Fontenay/bois}{1}{15} 
Alimentation et mutation

De nombreux agents de l'environnement sont suspectés d'être des agents mutagènes.

Certaines mutations sont à l'origine de cancers de foie. Des études épidémiologiques menées dans différents pays suggèrent que les cancers du foie seraient dus à la contamination
de la nourriture par une moisissure qui sécrète une molécule appelée aflatoxine B1.

Afin de tester le pouvoir mutagène de cette substance, on cultive des bactéries normalement incapables de se développer en absence d'histidine dans l'environnement, en présence ou non d'aflatoxine B1, et on étale ces bactéries sur un milieu sans histidine.

Les cancers se produisant essentiellement au niveau du foie, des extraits de foie de rat sont ajoutés ou non dans les cultures. Le protocole et les résultats sont schématisés ci-dessous :

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics[width=\linewidth]{261_9_exo7}
\figcaption{Effet mutagène de l'aflatoxine - Protocole et résultats.}
\end{center}
\end{figure}

\begin{questions}
\item Donnez la définition de mutation et agent mutagène.
\item Comparez les expériences 1 et 3.
\item Comment nomme-t-on les expériences 1 et 2 dans un test scientifique ?
\item Expliquez pourquoi on ajoute de l'extrait de foie de rat dans les expériences 2 et 4.
\item Concluez sur une des origines des cancers du foie.
\end{questions}
\end{exo}

\begin{corrige}
\begin{questions}
\item Une mutation est une modification accidentelle, aléatoire et rare de la séquence en
nucléotides d'un gène. Un agent mutagène est un facteur physique ou chimique de
l'environnement qui augmente la probabilité d'apparition des mutations.

\item Dans l'expérience 1, aucune bactérie n'est capable de se développer sur un milieu
dépourvu d'histidine. Dans l'expérience 3, trois colonies se développent, ce qui
prouve que l'aflatoxine B1 a provoqué une inactivation par mutation du gène qui
rendait ces bactéries auxotrophes pour l'histidine (incapables de se développer sans ajout d'histidine dans le milieu de culture).

\item Les expériences 1 et 2 sont des expériences témoins.

\item L'ajout d'extrait de foie dans l'expérience témoin n°2 sert à vérifier que cet extrait
ne provoque pas, en tant que tel, de mutations chez les bactéries.

L'ajout d'extrait de foie dans l'expérience 4 sert à tester l'hypothèse selon laquelle
l'aflatoxine B1 voit son caractère mutagène augmenté, potentialisé, dans le foie;
ce qui expliquerait que cette substance provoque des cancers particulièrement dans
cet organe.

\item Au vu du résultat de l'expérience 3 par rapport au témoin n°1, on peut dire que
l'aflatoxine présente un pouvoir mutagène. Dans l'expérience 4, encore plus de
colonies de bactéries mutantes se sont développées; ce qui permet de penser que
le foie modifie l'aflatoxine B1 qui acquiert alors un pouvoir mutagène accru. Cette
dernière particularité expliquerait que l'aflatoxine B1 soit particulièrement cancérigène
pour les cellules hépatiques (cellules du foie).
\end{questions}
\end{corrige}

%%% 8

\begin{exo}{\fontsize{12}{12}\selectfont Prédisposition génétique à l'athérosclérose}{Lycée Jacques Monod, Clamart}{1}{30} 
À partir de l'exploitation des documents, montrez que le développement de la maladie coronaire dépend de facteurs génétiques et de facteurs liés au mode de vie.

\Par

\begin{minipage}{\dimexpr\linewidth-5cm}
Document 1 : les maladies cardiovasculaires sont une des premières causes de mortalité dans les pays industrialisés. Parmi elles, l'athérosclérose affecte certaines artères, dans lesquelles un dépôt de cholestérol entraîne la formation
de plaques d'athérome constituées de lipides et de cellules agglomérés. Ces plaques épaississent la paroi et altèrent la circulation sanguine. Quand une artère irrigant le cœur est
atteinte, les cellules cardiaques ne sont plus correctement oxygénées: c'est l'infarctus du myocarde.
\end{minipage}
\hfill
\begin{minipage}{45mm}
\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{262_9_exo8-1}
\figcaption{Coupe transversale d'une artère obstruée par une plaque d'athérome.}
\end{center}
\end{figure}
\end{minipage}

\Par\enlargethispage*{4em}

Document 2 : les acides gras saturés sont des lipides fournis notamment par les graisses animales et les graisses végétales hydrogénées comme l'huile de palme. Ils favorisent la synthèse de cholestérol dans l'organisme.

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{262_9_exo8-2}
\figcaption{Fréquence de l'athérosclérose selon la teneur
en acides gras saturés de l'alimentation.}
\end{center}
\end{figure}

\newpage

Document 3 : influence d'un facteur génétique sur le risque d'athérosclérose. Le gène APOE code l'apolipoprotéine E, qui participe au transport du cholestérol dans le sang (notamment vers le foie, où le cholestérol en excès est éliminé).

Une étude épidémiologique a permis de calculer le risque relatif de développer une maladie coronaire associé à 2 allèles du gène APOE: e2 et e4. Le risque a été calculé par rapport à l'allèle e3, pour lequel le risque est donc, par définition, de 1.

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{263_9_exo8-3}
\end{center}
\figcaption{Influence des allèles du gène APOE sur le risque d'athérosclérose.}
\end{figure}

\Par\enlargethispage*{3em}

Document 4 : risque relatif de développer l'athérosclérose selon le génotype et le régime alimentaire suivi. 

Dans l'étude présentée dans le document 2, la part des graisses dans le régime alimentaire a été analysée. Deux groupes de personnes ont été formés selon ce critère l'un à l'alimentation pauvre en graisses, l'autre à l'alimentation riche en graisses.

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\begin{tabular}{|*3{>{\centering\arraybackslash}Z{m{30mm}}|}}
\tabulartitle\hline
allèle du gène APOE & 
régime alimentaire pauvre en graisses&
régime alimentaire riche en graisses\\
\hline
e2 &0,38 &0,82\\\hline
e3 (référence)& 1& 1\\\hline
e4 &1,11 &1,28\\\hline
\end{tabular}
\end{center}
\tabcaption{Risque d'athérosclérose, allèles du gène APOE et alimentation.}
\end{figure}
\end{exo}

\begin{corrige}
À partir de l'exploitation des documents que nous étudierons dans l'ordre proposé,
nous montrerons que le développement de maladies coronaires dépend de facteurs
génétiques et de facteurs liés au mode de vie.

\begin{questions}
\item Relation entre les lipides et l'athérosclérose : étude du document 1.

Le document 1 précise que l'athérosclérose est provoquée par l'accumulation de
dépôts de cholestérol et d'autres lipides dans les artères et que c'est l'athérosclérose
des artères du cœur qui peut conduire à un infarctus du myocarde. Les
lipides (dont le cholestérol) peuvent être d'origine alimentaire directe ou fabriqués par l'organisme. Leur synthèse et leur présence dans le sang peuvent être sous la
dépendance de l'information génétique de l'individu et de l'alimentation. Quelle
est la part de ces deux facteurs ?

\item Effets de la consommation de certains lipides sur l'athérosclérose : étude du document 2.

Le document 2 montre que lorsque la part d'acides gras saturés passe de 3\% à 20\%
dans l'apport énergétique alimentaire, la mortalité par athérosclérose passe de 100
à environ 300 personnes (sur 10 ans et \numprint{10000} hommes). La légende précise que
ces acides gras saturés ont de surcroît tendance à faire augmenter la fabrication de
cholestérol dans l'organisme. Ces données prouvent que le type d'alimentation
(plus ou moins riche en acides gras saturés) influe sur l'apparition de l'athérosclérose; ce qui n'est pas surprenant puisqu'une plaque d'athérome est en partie
constituée de lipides (en particulier du cholestérol).

On peut cependant s'interroger sur l'existence de prédispositions génétiques à
l'athérosclérose.

\item {\fontsize{9.5}{10}\selectfont Influence du gène APOE sur l'athérosclérose : étude des documents 3 et 4.}

Le document 3 montre que suivant l'allèle du gène APOE qu'un individu porte,
il présente un risque plus ou moins élevé de développer de l'athérosclérose. La
légende du document précise que ce gène code pour une protéine servant au transport
du cholestérol dans le sang. Ce document montre donc que le métabolisme
des lipides et du cholestérol dépend en effet du génotype de l'individu et que cela
influence sa propension à développer de l'athérosclérose.
On peut cependant se demander comment le génotype d'un individu interagit avec
le mode de vie.

Le document 4 montre que quelque soit l'allèle du gène APOE porté, le risque
d'athérosclérose baisse lorsque le régime est pauvre en graisses. Cependant cette
baisse est plus nette (de 0.82 à 0.38) pour l'allèle e2 que pour l'allèle e4 (de 1.28
à 1.11). L'aptitude à faire de l'athérosclérose est donc le résultat d'une interaction
entre alimentation et prédisposition génétique.
\end{questions}


\textit{Synthèse :} l'ensemble des documents montre donc que les lipides, notamment le cholestérol,
influencent l'apparition de l'athérosclérose et donc la survenue de maladies
coronaires. Le métabolisme des lipides, quant à lui, dépend de facteurs alimentaires
(consommation d'acides gras saturés en particulier) et de facteurs génétiques qui, en
fonction de l'alimentation, favorisent ou non l'apparition de l'athérosclérose et donc
de maladies coronaires.
\end{corrige}

%%% 9

\begin{exo}{Le cancer colorectal}{Lycée Fermat, Toulouse}{2}{15} 
Le cancer colorectal affecte la partie terminale du tube digestif (colon et rectum). Il est caractérisé par des constipations et des diarrhées, des hémorragies intestinales et
des douleurs abdominales. Ce cancer est le plus fréquent en France et il affecte aussi bien les hommes que les femmes.

\begin{questions}
\item À partir des informations des documents 1 et 2, déterminez les étapes qui conduisent à la formation d'une tumeur cancéreuse colorectale.
\item Déterminez à l'aide du document 3 si l'alimentation est un facteur environnemental pouvant être à l'origine du cancer colorectal.
\end{questions}

\textit{Document 1 : formation d'une tumeur.}

\Par

Très fréquemment, les cancers colorectaux compliquent une tumeur bénigne (c'est-à-dire sans gravité) préexistante. De telles tumeurs sont appelées polypes adénomateux.

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{264_9_exo9-1}
\figcaption{Les étapes de la formation d'une tumeur.}
\end{center}
\end{figure}

\Par

\textit{Document 2 : rôle du gène APC.}


\Par

Le gène APC est porté par le chromosome N°5. La détermination du locus de ce gène a permis de comparer l'organisation de ce chromosome chez des individus ayant ou non développé un cancer colorectal. Le gène APC est un gène suppresseur de tumeur.

\vfil\hfil\textit{Voir illustration page suivante.}

\newpage

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{265_9_exo9-2}
\figcaption{Le gène APC.}
\end{center}
\end{figure}

\Par

\textit{Document 3 : alimentation et cancer.}

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\begin{tabular}{|M{25mm}|*3{>{\centering\arraybackslash}Z{m{22mm}}|}}
\tabulartitle\hline
\centering\arraybackslash Substances & \multicolumn{3}{|Zc|}{Rôle sur le développement du cancer}\\
\tabulartitle
\centering\arraybackslash étudiées & Favorisant & Sans effet & Protecteur\\
\hline
Graisses &7/12 &4/12& 1/12\\\hline
Viande& 8/14& 6/14& -\\\hline
Fibres végétales &2/14& 6/14 &6/14\\\hline
Légumes &- &2/12 &10/12\\\hline
Vitamine A& 1/7 &5/7 &1/7\\\hline
Vitamine C& -& 6/9& 3/9\\\hline
Calcium&- &4/5 &1/5\\\hline
Alcool& 4/8 &4/8& -\\\hline
\end{tabular}
\end{center}
\tabcaption{Relations entre alimentation et développement
des cancers colorectaux en France.}
\end{figure}
\end{exo}

\begin{corrige}
\begin{questions}
\item Le document 1 illustre les étapes de la formation d'une tumeur colorectale : la
paroi du colon comprend de nombreuses villosités. Le premier schéma montre que le colon normal est tapissé, côté lumière, d'une seule couche de cellules. Ce
sont des cellules épithéliales : elles assurent le revêtement interne de la paroi du
colon. Le deuxième schéma montre le stade polype adénomateux : les cellules
épithéliales ne forment plus une seule couche de cellules régulière, mais une petite
masse saillante appelée polype. Au niveau d'un polype, les cellules ne se sont
pas « renouvelées » ou « multipliées » correctement. Enfin, le troisième schéma
présente le stade cancer du colon : les cellules du polype adénomateux se sont
davantage multipliées, elles ont proliféré et donné une véritable tumeur. Les cellules
tumorales ont envahi les tissus sous-jacents et ont donné des métastases. Le
document 2 compare le gène APC d'une cellule normale et d'une cellule à l'origine
de polypes. Le gène APC, situé sur le chromosome 5 est un gène suppresseur
de tumeur. On constate que dans les cellules à l'origine des polypes, un des deux
allèles du gène APC a muté : cette mutation provoquée par des facteurs environnementaux,
a modifié l'activité des cellules épithéliales et leur multiplication est
devenue anormale. Dans un deuxième temps, au cours de leur multiplication et
sous l'effet des facteurs environnementaux les cellules ont perdu un fragment de
chromosome porteur de l'allèle « sain » du gène APC, elles ne disposent plus que
d'une version mutée du gène suppresseur de tumeur : les cellules anormales ne
sont plus éliminées, elles prolifèrent et conduisent au cancer.

\item Le document 3 présente les relations entre l'alimentation et le développement
du cancer colorectal. On constate que les graisses, la viande ou l'alcool sont des
aliments favorisant le développement du cancer alors que les fibres végétales et
les légumes sont des aliments protecteurs. Les vitamines semblent avoir un effet
neutre. Ainsi l'alimentation est un facteur environnemental qui peut conduire au
cancer colorectal : les graisses, la viande et l'alcool sont des « facteurs agressifs »
pour les cellules épithéliales de la paroi intestinale. Ils favorisent le développement
des tumeurs en favorisant la perte de l'allèle non muté.
\end{questions}
\end{corrige}

%%% 10

\begin{exo}{La chorée de Huntington}{Lycée Claude Bernard, Paris}{2}{15} 
La Chorée de Huntington est une maladie qui se déclare le plus souvent après 30 ans et qui touche le cerveau : la personne malade perd peu à peu ses fonctions intellectuelles
et motrices. C'est une maladie très invalidante. Le gène responsable de la
Chorée est porté par un autosome. Le document page ci-contre présente une famille où
certains membres sont atteints de la maladie.

\begin{questions}
\item À partir de l'étude du document, retrouvez les arguments qui prouvent que la Chorée est une maladie dominante.
\item Calculez le risque pour l'individu IV2 d'être atteint de la maladie.

\newpage

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{266_9_exo10}
\figcaption{Arbre généalogique d'une famille présentant
des cas de Chorée de Huntington.}
\end{center}
\end{figure}
\end{questions}
\end{exo}

\begin{corrige}
\begin{questions}
\item L'arbre généalogique montre que chaque individu malade possède également un
parent de malade. Si la maladie était récessive, cela impliquerait que les conjoints
des malades soient tous forcément hétérozygotes pour la maladie (comme I2, II1,
III3). Or, on ne peut envisager qu'autant d'individus non apparentés soient porteurs
d'un allèle muté (les maladies génétiques sont des maladies rares). Par conséquent,
la Chorée est une maladie autosomale dominante : il suffit qu'un des deux
parents soit malade pour que l'allèle dominant se transmette éventuellement à la
génération suivante.

\item Puisque la Chorée est une maladie dominante, on peut appeler s : allèle sain et M :
allèle morbide.

L'individu III2 est le père de IV2 et il est malade, il a donc comme génotype (M//s).

L'individu III3 est la mère de IV2 et elle est saine, elle a donc comme génotype (s//s).

Sa mère ne peut lui avoir donné qu'un allèle s. Par contre elle a pu recevoir avec la même probabilité de 1/2 l'allèle s ou l'allèle M de son père. Son risque d'être de
génotype (M//s) et donc malade est de 1/2.
\end{questions}
\end{corrige}

%%% 11

\begin{exo}{Analyse d'un arbre généalogique}{Lycée Charlemagne, Paris}{2}{10} 
Dans l'arbre généalogique ci-dessous, la personne II1 est atteinte d'une maladie génétique due à l'allèle muté d d'un gène. Cet allèle ne s'exprime qu'à l'état homozygote.

La probabilité pour qu'un individu soit porteur de l'allèle d à l'état hétérozygote (génotype d/D) est de 1/60 si cet individu n'a aucun antécédent familial.

À partir des données précédentes, calculez le risque que l'enfant à naître III3 soit atteint de la même maladie que II1.

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{266_9_exo11}
\figcaption{Arbre généalogique à étudier.}
\end{center}
\end{figure}
\end{exo}

\begin{corrige}
\begin{methode}
Dans un exercice d'analyse d'un arbre généalogique, votre discours se doit d'être
logique mais aussi le plus clair possible. Ne faites pas d'analyse globale et superficielle, évoquant vaguement le nombre de cas observés. Ne partez pas non plus du
haut de l'arbre en posant une multitude d'hypothèses emboîtées. Votre démonstration
deviendrait rapidement incompréhensible.

Pour être rigoureux (et le plus clair possible), commencez toujours votre analyse
par les individus dont le génotype peut être déterminé avec certitude (souvent des
malades) et, de proche en proche, en utilisant les données du document (liens de
parentés, données statistiques,...), parvenez aux individus dont le génotype est
incertain. Dans cet exercice, vous partirez donc de l'étude du génotype de l'individu
II1 pour parvenir à celui de III3.
\end{methode}

L'individu II1 est une femme malade. Elle est donc porteuse, à l'état homozygote de
l'allèle muté d. Son génotype peut donc s'écrire (d//d).

Chacun des deux allèles d lui ayant été transmis par ses parents, on peut donc dire que
I1 et I2, qui ne sont pas malades, sont hétérozygotes (D//d).

L'individu II2, frère de II1 (et donc fils des individus hétérozygotes (D//d) I1 et I2) n'est
pas malade, il ne peut donc être (d//d). Il peut être homozygote (D//D) (avec une probabilité
de 1/3) ou (d//D) (avec une probabilité de 2/3).

L'individu II3 est une femme non malade. On peut donc dire que son risque d'être
porteuse de l'allèle morbide à l'état hétérozygote est celui de l'ensemble de la population, c'est-à-dire 1/60.

Pour l'enfant à naître III3, le risque d'être malade est la probabilité que ses deux
parents soient hétérozygotes et qu'ils lui aient transmis l'allèle morbide :

Probabilité de III3 d'être d/d :

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{287_9_exo11-2}
\figcaption{Explication du calcul ci-dessus.}
\end{center}
\end{figure}

Le risque que l'enfant à naître soit malade est donc de 1/360.
\end{corrige}

%%% 12

\begin{exo}{Progeria}{Lycée Jean Rostand, Villepinte}{2}{20} 
La progeria (en grec geron : vieillard) ou syndrome de Hutchinson-Gilford est une maladie génétique rare affectant une naissance sur 4 à 8 millions qui se manifeste par un vieillissement prématuré et rapide d'un enfant (alopécie, douleurs articulaires, peau fine et glabre, troubles cardiovasculaires, croissance lente) et dont l'espérance de vie ne dépasse pas 13 ans. La mortalité précoce est généralement causée par une athérosclérose ou un accident vasculaire cérébral.

On ne connaît que 3 cas en France, 25 en Europe et une centaine dans le monde.

Le gène LMNA situé sur le chromosome 1 qui code pour une protéine nécessaire à la structure du noyau cellulaire et à la division cellulaire est impliqué dans cette maladie (connu depuis 2003).

Deux allèles de ce gène ont été identifiés LMNA+ qui code pour une protéine fonctionnelle et LMNA- qui code pour une protéine non fonctionnelle.

\Par

\textit{Document 1.}

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\begin{tabular}{ll}
Nucléotides n° & 1813\hspace*{62mm}1839\\
Allèle LMNA+ & \quad GCC CAG GTG GGC GGA GCC ATC TCC TCT\\
Allèle LMNA- & \quad GCC CAG GTG GTC GGA GCC ATC TCC TCT
\end{tabular}
\figcaption{Séquence partielle d'ADN du gène LMNA (brin non transcrit).}
\end{center}
\end{figure}

\Par

\textit{Document 2.}

\Par
\begin{figure}
\begin{center}
\begin{tabular}{lll}
\multicolumn{2}{l}{Nucléotides n°} & 1813\hspace*{62mm}1839\\
Mère : & Allèle 1 & \quad GCC CAG GTG GGC GGA GCC ATC TCC TCT\\
       & Allèle 2 & \quad GCC CAG GTG GGC GGA GCC ATC TCC TCT\\
Père : & Allèle 1 & \quad GCC CAG GTG GGC GGA GCC ATC TCC TCT\\
       & Allèle 2&  \quad GCC CAG GTG GGC GGA GCC ATC TCC TCT\\
Enfant : & Allèle 1 & \quad GCC CAG GTG GGC GGA GCC ATC TCC TCT\\
         & Allèle 2 & \quad GCC CAG GTG GTC GGA GCC ATC TCC TCT
\end{tabular}
\figcaption{Résultats d'analyse de l'ADN de cellules somatiques
d'une famille dont l'enfant est atteint de progeria.}
\end{center}
\end{figure}

\begin{questions}
\item Donnez le génotype des différents membres de la famille.
\item À l'aide du code génétique page \pageref{tab-code-genetique}, fabriquez les protéines à partir des séquences d'ADN et expliquez les différences entre la protéine fonctionnelle et celle non fonctionnelle.
\item Proposez une hypothèse explicative à l'apparition de la maladie chez l'enfant.
\end{questions}
\end{exo}


\begin{corrige}
\begin{questions}
\item En comparant les allèles des membres de la famille aux séquences des allèles du
gène, on peut déterminer les génotypes des différents membres :

Mère : (LMNA+//LMNA+)

Père : (LMNA+//LMNA+)

Enfant : (LMNA+//LMNA-)

\item Les séquences fournies correspondent au brin non transcrit de l'ADN donc les ARNm correspondants sont :

\Par

ARNm LMNA+\hfill GCC CAG GUG GGC GGA GCC AUC UCC UCU

ARNm LMNA-\hfill GCC CAG GUG GUC GGA GCC AUC UCC UCU

\Par

On peut donc, à l'aide du code génétique, obtenir la séquence d'acides aminés des protéines :
\begin{itemize}
\item Protéine fonctionnelle 

alanine-glutamine-valine-glycine-glycine-alanine-isoleucine-sérine-\\
sérine

\item Protéine non fonctionnelle

alanine-glutamine-valine-valine-glycine-alanine-isoleucine-sérine-\\
sérine
\end{itemize}

On constate que, dans la protéine non fonctionnelle, une valine est substituée à une
glycine. C'est cette substitution qui rend la protéine non fonctionnelle et entraîne la
progeria.

\item On constate que l'enfant atteint de progeria a pour génotype (LMNA+//LMNA-).

On peut donc conclure que l'allèle anormal est dominant. Par ailleurs, aucun des
deux parents ne présente la mutation transmise à l'enfant au niveau de leurs cellules
somatiques. Cela signifie donc que la mutation est survenue uniquement sur
une cellule germinale d'un des deux parents et a été ensuite mise en jeu lors de la
fécondation qui est à l'origine l'enfant.
\end{questions}
\end{corrige}

%%% 13

\begin{exo}{Variabilité de l'ADN et santé}{Lycée Pierre d'Ailly, Compiègne}{2}{20} 
L'hypercholestérolémie familiale.

À partir d'une exploitation des documents, présentez les différents niveaux du phénotype de l'hypercholestérolémie familiale. Expliquez le lien entre le génotype et le
phénotype dans le cas de cette maladie.

L'hypercholestérolémie familiale est une maladie héréditaire. Les personnes les plus gravement atteintes ont dès la naissance un taux de cholestérol plasmatique très élevé, 3 à 4 fois supérieur à la normale. Dès l'enfance, d'importants dépôts de cholestérol au niveau des tendons, sous la peau, apparaissent. Dès leur plus jeune âge, les malades sont victimes d'accidents vasculaires.

La majeure partie du cholestérol sanguin est transportée dans des particules de nature lipoprotéique appelées LDL. Le cholestérol se trouve au centre et la périphérie est constituée de protéines. Le cholestérol est indispensable à la vie cellulaire car c'est un constituant essentiel de la membrane plasmique. Des cellules prélevées sur un individu ayant un taux de cholestérol normal et mises en culture sur un milieu riche en
LDL fixent ces particules de LDL et les internalisent (document a) se procurant ainsi le cholestérol nécessaire à leurs besoins. Des cellules prélevées sur des personnes gravement atteintes et cultivées sur le même milieu, sont incapables de fixer et d'utiliser les LDL. Elles synthétisent le cholestérol dont elles ont besoin à partir d'autres substances.

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{268_9_exo13-1}
\figcaption{Document a : internalisation d'un LDL par une cellule.}
\end{center}
\end{figure}

\Par

Le récepteur membranaire capable de se lier aux LDL (document b) et de les faire pénétrer dans la cellule est une protéine qui présente trois parties (domaines) : un domaine de fixation des LDL, un domaine trans-membranaire responsable de la fixation
dans la membrane plasmique et une petite partie intracytoplasmique responsable de l'internalisation des LDL.

\vfil\hfil\textit{Voir illustration page suivante.}

\newpage


\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{269_9_exo13-2}
\figcaption{Document b : structure du récepteur membranaire des LDL.}
\end{center}
\end{figure}

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{269_9_exo13-3}
\figcaption{Document c : allèles du gène codant le récepteur aux LDL (partie du gène correspondant à la partie intra-cytoplasmique du récepteur).}
\end{center}
\end{figure}
\end{exo}

\begin{corrige}
Afin de mettre en évidence le déterminisme de l'hypercholestérolémie familiale, nous
verrons à l'aide du document a comment on peut définir cette affection aux différents
niveaux de définition du phénotype. Nous expliquerons ensuite le lien entre le génotype
et le phénotype dans le cas de cette maladie en étudiant les documents b et c.

\begin{questions}
\item Description du phénotype hypercholestérolémique - Étude du document~a.

À l'échelle macroscopique, l'hypercholestérolémie familiale se caractérise, d'après le document a, par des accidents cardiovasculaires.

À l'échelle tissulaire, cette maladie se caractérise par des dépôts anormaux de cholestérol
dans les artères, les tendons et la peau ainsi que par une hypercholestérolémie
importante (cholestérolémie trois à quatre fois supérieure à la normale).

À l'échelle cellulaire et moléculaire, le document a explique que les cellules des
sujets atteints sont incapables d'internaliser les LDL, ce qui cause l'accumulation
de cholestérol dans le sang.

Le schéma montre que l'internalisation des LDL met en jeu des récepteurs spécifiques
insérés dans la membrane. On peut donc émettre comme hypothèse que ces
récepteurs sont impliqués dans le phénotype hypercholestérolémique.

\item Fonctionnement des récepteurs aux LDL et déterminisme génétique de l'hypercholestérolémie familiale - Étude des documents b et c.
\enlargethispage*{\baselineskip}

Le document b montre que le récepteur aux LDL est une protéine (constituée de
trois domaines). Il existe donc un gène codant ce récepteur. Le document c montre
que la partie du gène codant le domaine intracellulaire présente, chez les personnes
malades, une substitution (A/T au lieu de G/C). On peut donc supposer que cette
mutation affecte la séquence en acides aminés du récepteur aux LDL et est responsable
d'un dysfonctionnement de la protéine codée.
\end{questions}

\textit{Synthèse :} ainsi, l'hypercholestérolémie familiale s'explique par la mutation d'un
gène codant pour un récepteur membranaire aux LDL. Sous l'effet de cette mutation,
le récepteur est non fonctionnel et ne permet pas l'internalisation des LDL dans les cellules.
Ces LDL, en s'accumulant dans le sang, provoquent une hypercholestérolémie.
\end{corrige}

%%% 14

\begin{exo}{Déterminisme de la mucoviscidose}{Lycée Jean-Pierre Vernant, Pins Justaret}{2}{30} 
\enlargethispage*{3em}
À partir de vos connaissances et de l'étude de l'ensemble des documents, répondez aux questions afin de caractériser une maladie grave, la mucoviscidose.
\begin{questions}
\item À partir du document 1, définissez les différentes échelles phénotypiques observables chez un individu atteint de mucoviscidose.
\item Après avoir rappelé brièvement les mécanismes permettant de passer de l'ARNm mature à la protéine ; vous expliquerez, à l'aide des documents 3 et 4, en quoi la mucoviscidose est une maladie héréditaire.
\item En présentant le génotype et le phénotype (document 2) de certains individus que vous choisirez dans les générations précédentes, expliquez pourquoi l'individu III-2 est malade (vous donnerez également son génotype et son phénotype).
\item Connaissez-vous une technique source d'espoir pour guérir ce type de maladie incurable ? Décrivez son principe en une phrase.
\end{questions}

\begin{figure}
\fcolorbox{black}{LY}{
\begin{minipage}{\linewidth}
La mucoviscidose est la maladie létale d'origine génétique, la plus fréquente dans
les populations de type europoïde, alors qu'elle est très rare dans les populations
africaines et asiatiques. Elle touche un nouveau-né sur 4 500 en France.
Elle se caractérise le plus souvent par une respiration rapide et sifflante, une toux
chronique. C'est au niveau pulmonaire qu'il y a les problèmes les plus graves. Ceci
résulte de la production d'un mucus trop épais qui ne peut s'évacuer normalement à
la surface des cellules. Cet excès de mucus dans les bronches provoque les difficultés
respiratoires en les obstruant, ainsi que le développement de nombreuses infections.
En 1989, on a découvert qu'une protéine CFTR participait à la fluidité du
mucus en permettant la sortie d'ions chlorure des cellules qui tapissent les bronches
et le tube digestif. Des études plus poussées ont été menées afin de comparer la
protéine CFTR des individus sains et malades, (cf. doc. 3).
Il n'existe actuellement aucun médicament qui guérit la mucoviscidose. La greffe
de poumons est la solution de la dernière chance mais il y a trop peu d'organes pour
le nombre de personnes qui attendent une greffe.
\end{minipage}}
\figcaption{Document 1 : Description de la mucoviscidose.}
\end{figure}

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{270_9_exo14-1}
\figcaption{Document 2 : arbre généalogique d'une famille présentant des cas de mucoviscidose (individus II 7, II8 et III2).}
\end{center}
\end{figure}

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{270_9_exo14-2}
\figcaption{Document3 : représentations simplifi ées de la protéine CFTR. Chez un individu sain (à gauche) et un individu malade (à droite).}\label{ch9exo14fig}
\end{center}
\end{figure}

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{271_9_exo14-3}
\figcaption{Document 4 : comparaison par anagène des allèles
et des protéines correspondantes du gène CFTR.}
\end{center}
\end{figure}
\end{exo}

\begin{corrige}
\begin{questions}
\item Le document donne une description de la mucoviscidose aux deux échelles
auxquelles cette maladie peut être décrite :
\begin{itemize}
\item à l'échelle macroscopique, la mucoviscidose se caractérise par des problèmes respiratoires
dus à l'encombrement des bronches par un mucus excessivement épais;

\item à l'échelle moléculaire, la mucoviscidose est due à la déficience d'une protéine
membranaire, la protéine CFTR, servant de canal à ions chlorures dans certaines
cellules.
\end{itemize}


\item Dans la cellule, la fabrication d'une protéine à partir de l'information
portée par un ARNm mûr s'appelle la traduction. Elle est réalisée dans le cytoplasme
par des structures enzymatiques appelées ribosomes.\linebreak Ceux-ci circulent sur l'ARNm
et enchaînent des acides aminés libres selon une séquence définie par la séquence
en codons (triplets de ribonucléotides) de l'ARNm. La correspondance acide aminé
enchaîné/codon est définie par le code génétique.

Le document 3 montre que la forme (structure tridimentionnelle) de la protéine CFTR
DF 508 d'un malade est légèrement différente de celle d'un individu sain. Cette différence peut expliquer qu'elle soit non fonctionnelle. De plus, la structure d'une protéine
étant déterminée par sa constitution en acides aminés, on peut en déduire que la
séquence en acides aminés de la protéine CFTR DF508 est anormale. Or, nous avons
vu précédemment que la séquence en acides aminés d'une protéine est codée par la
séquence en nucléotides de l'ARNm qui lui-même est issu de la transcription d'un
gène.
On voit sur le document 4 que l'allèle DF508 diffère de l'allèle normal par la délétion
(retrait) d'un triplet de nucléotides. Cette différence entraîne la délétion d'une phénylalanine
sur la protéine CFTR en position 508 à l'origine de son dysfonctionnement.
La mucoviscidose est le résultat de l'expression d'un allèle morbide du gène CFTR;
c'est donc une maladie génétique et par voie de conséquence héréditaire.

\enlargethispage*{2\baselineskip}
\item L'individu III2 est atteint de mucoviscidose et donc porteur d'au moins
un exemplaire de l'allèle DF508. On peut admettre qu'il a hérité du ou des allèles
morbides de ses parents. Or aucun des deux individus II1 et II2 n'est malade; ils
portent donc tous les deux l'allèle morbide à l'état hétérozygote et celui-ci est récessif.

L'individu III2 est donc homozygote pour l'allèle DF508.

\newpage

\item L'une des voies actuelles de recherche pour guérir les maladies génétiques
est la thérapie génique. Elle consiste à administrer à un patient une version
fonctionnelle du gène dont il porte un allèle muté qui, en s'exprimant, pourra complémenter
l'allèle non fonctionnel.
\end{questions}
\end{corrige}

%%% 15

\begin{exo}{Tabagisme, cancer et gène P53}{Lycée La Bruyère, Versailles}{2}{30} 
On cherche à préciser les mécanismes à l'origine du cancer du poumon affectant un patient tabagique.

En exploitant d'une part le code génétique de la page \pageref{tab-code-genetique}, d'autre part les informations des documents 1 et 2 à l'aide de vos connaissances, vous
montrerez que le gène P53 est vraisemblablement impliqué dans le cancer du patient
puis vous expliquerez comment le tabac a pu favoriser l'apparition de ce cancer.

\Par

\textit{Document 1 -- Cancer et gène P53.}

\Par

Le gène P53, d'une longueur de 1182 nucléotides, code une protéine intervenant dans
la régulation des divisions cellulaires. On compare chez le patient la séquence en
triplets de nucléotides codants des 2 allèles (l'un provenant de son père, l'autre de
sa mère) de cellules cancéreuses et non cancéreuses prélevées sur ses poumons.

Les
résultats faisant apparaître la seule différence constatée sont consignés dans la figure
suivante :

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{271_9_exo15-1}
\figcaption{Partie du brin codant (non transcrit) du gène P53 de cellules cancéreuses (cc) et de cellules normales non cancéreuses (cn).\newline Réf-allèle P53-norm : allèle normal du gène P53 (un tiret correspond à une identité avec l'allèle normal).}
\end{center}
\end{figure}


\newpage

\textit{Document 2 -- Caractéristiques d'un composé du tabac : le benzopyrène.}

\Par

Le tabac contient de nombreuses substances chimiques dont le benzopyrène qui, dans la fumée, se transforme en un dérivé : le BPDE.

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{272_9_exo15-2}
\figcaption{Fiche toxicologique du benzopyrène.}
\end{center}
\end{figure}
\end{exo}

\begin{corrige}
\enlargethispage*{3em}
On cherche à montrer que le cancer du poumon dont souffre un patient est vraisemblablement
dû à une mutation somatique du gène P53 sous l'influence du tabac. Nous
étudierons les documents dans l'ordre proposé.

\begin{questions}
\item Mutation du gène P53 et cancer : étude du document 1.

Le document 1a montre que seules les cellules cancéreuses du poumon du patient
sont porteuses d'un allèle muté du gène P53. Ce constat permet de dire que l'allèle
muté est bien le résultat d'une mutation somatique. Cette mutation est une substitution
; elle transforme la base azotée guanine du 745\ieme nucléotide de la séquence
en base azotée thymine.

Le document précise que les triplets affichés sont ceux du brin codant de l'ADN,
c'est-à-dire que l'ARNm issu de la transcription de ce gène aura la même séquence
en triplets de nucléotides (à ceci près que la thymine sera remplacée par l'uracile).

Le document 1b permet de tester la conséquence de la mutation décrite ci-dessus.

GGA code la glycine et UGA est un codon stop. Cette mutation entraînera
l'arrêt prématuré de la synthèse de la protéine P53. On peut supposer que la protéine
codée par cet allèle verra son fonctionnement suffisamment perturbé pour
déclencher un cancer. L'hypothèse d'une implication du gène P53 dans le cancer
du patient est donc vraisemblable.

Voyons maintenant comment le tabagisme peut être suspecté d'être responsable de
cette mutation.

\item Une responsabilité possible du benzopyrène de la fumée de cigarette : étude du
document 2.

La fiche toxicologique montre que le BPDE issu du benzopyrène provoque des
mésappariements entre des bases azotées guanine et adénine. Au cours des cycles
de réplication de l'ADN, une paire de bases G/C peut ainsi être remplacée par
une paire de bases A/T (voir aussi la correction de l'exercice n°6). Ceci est une
mutation par substitution ; c'est ce qui caractérise le pouvoir mutagène et donc
cancérigène du benzopyrène. On remarque que cette mutation par substitution est
justement celle qui affecte l'allèle 2 des cellules cancéreuses du patient. Il est donc
possible et vraisemblable que le benzopyrène de la fumée soit à l'origine du cancer
du patient tabagique étudié.

À l'aide des deux documents, on a donc pu apporter des arguments en faveur d'une
implication du gène P53 dans le cancer du poumon du patient étudié ainsi qu'une
influence du tabac comme agent mutagène.
\end{questions}
\end{corrige}

%%% 16

\newpage

\begin{exo}{La myopathie de Duchenne}{Lycée Mansart, St Cyr l'Eciole}{2}{30} 
La myopathie de Duchenne est une maladie dégénérative des fibres musculaires liée à la déficience d'une protéine musculaire : la dystrophine. Les myopathes synthétisent une dystrophine affectant essentiellement les garçons (1/\numprint{3500} en France), très rarement les filles.

À partir de l'analyse rigoureuse des documents ci-après et de leur mise en relation, montrez l'origine et le mode de transmission de cette maladie.

\Par\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{273_9_exo16-1}
\figcaption{Document 1 : séquence nucléotidique partielle de deux versions alléliques du gène codant pour la dystrophine.}
\end{center}
\end{figure}

\Par\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{273_9_exo16-2}
\figcaption{Document 2a : arbre généalogique d'une famille
où s'exprime la myopathie de Duchenne.}
\end{center}
\end{figure}

\vfil\hfil\textit{Document 2b page suivante.}

\newpage

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{274_9_exo16-3}
\figcaption{Document 2b : caryotype de la fille III.9.}
\end{center}
\end{figure}
\end{exo}

\begin{corrige}
On cherche à préciser l'origine de la myopathie de Duchenne et mettre en évidence
son mode de transmission. Nous étudierons les documents dans l'ordre proposé.

\begin{questions}
\item Déterminisme génétique de la myopathie de Duchenne : étude du document 1.

Le document 1 montre que l'allèle morbide présente de nombreuses différences
avec l'allèle normal. Une grande partie de ces deux brins transcrits semble être
complémentaire l'une de l'autre ce qui laisserait penser que, sur l'allèle morbide,
la mutation s'est produite par inversion de certaines séquences entre les deux brins
(transcrit et codant) de l'ADN du gène.

Précisons maintenant le mode de transmission de cette maladie.

\item Mode de transmission de la myopathie de Duchenne : étude du document 2.

La myopathie de Duchennne étant une maladie génétique rare et n'affectant
qu'exceptionnellement les filles, il est donc probable que le gène soit porté par le
chromosome X et que le caractère morbide soit récessif. Cette hypothèse est-elle
cohérente avec les données de l'arbre généalogique ?

Sur l'arbre généalogique 2a, les individus myopathes (II5, III4, III6 et III9) ont des
parents sains. Si l'allèle morbide est récessif, cela signifie que les garçons malades
ont hérité de l'allèle morbide de leur mère (qui transmet un seul chromosome X à
leurs fils) et que ces mères sont hétérozygotes pour l'allèle morbide. Les données
de l'arbre sont cohérentes avec cette hypothèse si l'on ne considère que les garçons
malades. En revanche, un problème se pose pour la femme III9. En effet si l'allèle
morbide est récessif, alors, étant une femme et ayant deux chromosomes X et donc deux exemplaires du gène de la dystrophine, III9 doit être homozygote pour
être malade. Or l'un de ses chromosomes X a été hérité de son père II7 qui n'est
pas myopathe et donc ne porte pas l'allèle morbide. Cette donnée invalide-t-elle
l'hypothèse émise ?

Observons le document 2b.

Le document 2b montre le caryotype de la fille III9. On peut observer une aneuploïdie (anomalie du nombre de chromosomes) et plus précisément une monosomie
touchant les chromosomes sexuels. En effet III9 ne possède qu'un seul chromosome
X. Cette observation permet donc de comprendre son phénotype : n'ayant
qu'un seul chromosome X, cette fille n'a donc qu'un seul gène de la dystrophine et
donc qu'un seul allèle s'exprimant dans son phénotype. Cet allèle est donc l'allèle
morbide, qui a pu lui être transmis par sa mère (II6) dont on sait qu'elle est porteuse
puisqu'elle a déjà un fils malade.
\end{questions}

Ainsi l'ensemble des données permet de dire que la myopathie de Duchenne est due à
une mutation importante du gène de la dystrophine. Ce gène est porté par le chromosome
X et l'allèle morbide est récessif sur l'allèle normal. La conséquence en est que
l'allèle morbide est transmis des mères à leurs enfants mais que la myopathie n'atteint
que les garçons sauf cas exceptionnel.
\end{corrige}

%%% 17

\begin{exo}{La phénylcétonurie}{Lycée Eugène Delacroix, Maisons-Alfort}{2}{30} 
\begin{questions}
\item À partir des informations fournies par le document 1, déterminez le risque pour l'enfant à naître d'être atteint de phénylcétonurie.
\item À l'aide des documents 2 et 3, déterminez de manière rigoureuse l'origine de cette maladie.
\item À l'aide du document 4, expliquez l'intérêt du dépistage systématique de la phénylcétonurie à la naissance.
\end{questions}

\textit{Document 1 : les caractéristiques de la phénylcétonurie.}

\Par

La phénylcétonurie est une maladie héréditaire affectant un nouveau né sur \numprint{16000} et responsable d'une altération mentale progressive importante en l'absence de traitement
approprié. Certains sujets atteints sont caractéristiques par la pâleur de leur visage et par la couleur claire de leurs yeux et de leurs cheveux.

L'arbre généalogique suivant présente le cas d'une famille où l'un des membres est
atteint de la maladie. On ne connait pas d'antécédents familiaux dans la famille de
l'individu II3.

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{275_9_exo17-1}
\figcaption{Arbre généalogique d'une famille présentant un cas de phénylcétonurie.}
\end{center}
\end{figure}

\Par

\textit{Document 2 : les voies de la transformation de la phénylalanine.}

\Par

La phénylalanine est un acide aminé d'origine alimentaire, présent en grande quantité
dans les protéines animales. Dans l'organisme, il est le point de départ des réactions
suivantes :

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{275_9_exo17-2}
\figcaption{Voies métaboliques partant de la phénylalanine.}
\end{center}
\end{figure}

\Par

La mélanine est un pigment noir, présent en plus ou moins grande quantité dans les
cellules de la peau, de l'iris de l'{\oe}il et de la base du cheveu et du poil.
L'accumulation de phénylalanine et d'acide phénylpyruvique dans le sang est très
toxique pour les neurones non matures du cortex cérébral avant 6 ans.

\Par

\textit{Document 3 : les causes de transmission de la phénylcétonurie.}

\Par

Les progrès de la biologie moléculaire ont permis de découvrir les causes de la phénylcétonurie. Dans 63\% des familles touchées, cette anomalie correspond à une différence dans une protéine appelée PAH, comportant 452 acides aminés, dont la synthèses est contrôlée par un gène; pouvant présenter différentes allèles. La protéine PAH est peu efficace chez les individus atteints de phénylcétonurie.

On donne dans la figure ci-après les portions de séquences nucléotidiques de l'allèle normal (a) et de l'allèle d'un individu atteint (b).

\Par\enlargethispage*{3em}

\begin{figure}
\begin{center}
\begin{tabular}{|l|l|}
\hline
a & ...ACAATACCTCGGCCC...\\
&   ...TGTTATGGAGCGGGG...\\
\hline
b & ...ACAATACCTTGGCCC...\\
  & ...TGTTATGGAACGGGG...\\
  \hline
\end{tabular}
\figcaption{Portions de séquence des allèles codant pour la PAH.}
\end{center}
\end{figure}

\Par\Par

\textit{Document 4 : le test de Guthrie.}

\Par

Le test de Guthrie mis au point dans les années 60 permet de détecter les taux élevés de phénylalanine chez les nouveaux nés. On propose alors à ces enfants un régime adapté jusqu'à l'âge de 6 ans qui minimise, voire annule, les effets de la maladie. Le graphique ci-dessous présente le tableau de surveillance d'un enfant hospitalisé le 21 août pour phénylcétonurie.

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{276_9_exo17-3}
\figcaption{Tableau de surveillance d'un enfant hospitalisé
le 21 août pour phénylcétonurie.}
\end{center}
\end{figure}
\end{exo}

\begin{corrige}
\begin{questions}
\item Pour réaliser un calcul de risque, il faut dans un premier temps, à partir de l'arbre,
déterminer le mode de transmission de la maladie (récessif ou dominant).

L'individu II1 est malade alors que ces parents sont sains. Dans le cas le plus simple où seul un gène est envisagé, on peut alors déduire que la phénylcétonurie
est une maladie héréditaire récessive. Les parents I1 et I2 sont des porteurs sains ou hétérozygotes et chacun a transmis un allèle morbide à leur fils II1. On peut
appeler m : allèle morbide et S : allèle \og sain \fg. I1 et I2 sont de génotype (S//m) et II1 est (m//m).

Puisque la maladie est récessive, pour que l'enfant à naitre soit malade, il doit être
de génotype m/m, ce qui implique que ces deux parents soient hétérozygotes pour
la maladie.

Déterminons ce risque d'hétérozygotie pour II2 et II3 :

\begin{itemize}
\item cas de II2 : ses parents sont hétérozygotes mais elle-même n'est pas malade, le génotype (m//m) est donc à exclure. Cependant elle peut être (S//S) ou (S//m). L'échiquier de croisement de ses parents permet de comprendre le risque qu'elle a d'être (S//m) :

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\begin{tabular}{|>{\centering\arraybackslash}m{35mm}|*2{>{\centering\arraybackslash}Z{m{20mm}}|}}
\tabulartitle\hline
\diagbox{gamètes I2}{gamètes I1} & 1/2  S & 1/2 m\\
\hline
1/2 S & \cellcolor{LR} 1/4 (S//S) & \cellcolor{LY}  1/4 (S//m) \\\hline
1/2 m & \cellcolor{LY} 1/4 (S//m) & 1/4 (m//m) \\\hline
\end{tabular}

\Par

2 « cases » correspondent au génotype (S//m), une seule pour le génotype (S//S). Sachant qu'elle n'est pas malade, elle a donc une probabilité de 2/3 d'être hétérozygote.

\tabcaption{Échiquier de croisement des parents.}
\end{center}
\end{figure}

\item cas de l'individu II3 : il n'a pas d'antécédents familiaux, cependant son risque d'être hétérozygote pour la maladie n'est pas nul car il est précisé dans le texte
que cette maladie affecte un nouveau né sur \numprint{16000}. À partir de cette valeur, il est
possible de retrouver la fréquence des hétérozygotes dans la population et d'en déduire ainsi son risque d'être lui-même hétérozygote. Pour cela il faut raisonner \og à l'envers\fg.

\newpage

Un enfant sur \numprint{16000} nait malade soit avec le génotype (m//m). Or, on peut considérer que ces enfants malades ont des parents hétérozygotes (S//m). En outre des parents hétérozygotes ont une probabilité de 1/4 d'avoir un enfant malade (m//m).

Ainsi, si on appelle $p$ la probabilité d'être hétérozygote pour la phénylcétonurie,
la fréquence $f$ des enfants malades dans la population est donc égale à : 
\[
p\times p\times \frac{1}{4}.
\]

Ainsi,
\[
p\times p\times\frac{1}{4} = \frac{1}{\numprint{16000}}
\]
et donc:
\[
p\approx\frac{1}{63}.
\]

Le risque d'être hétérozygote pour II3 est de 1/63.

Enfin si II2 et II3 sont hétérozygotes, leur risque d'avoir un enfant malade est de 1/4.

Au bilan, le risque pour ce couple est donc :

\[
\frac{2}{3}\times\frac{1}{63}\times\frac{1}{4}\approx\frac{1}{378}.
\]

\end{itemize}

\item Le document 3 donne une portion de la séquence du gène impliqué dans la phénylcétonurie.

Il s'agit d'un gène qui code pour une protéine appelée PAH (phénylalanine
hydroxylase). L'allèle morbide présente à la 10ème position de la séquence
fournie une paire T-A au lieu de C-G. Cette mutation rend la PAH peu efficace. Par
ailleurs le document 2 permet de comprendre le rôle de la PAH : c'est une enzyme
qui intervient dans le métabolisme de la phénylalanine. Elle permet sa transformation
en tyrosine, un précurseur de la synthèse de la mélanine qui pigmente la peau,
l'iris de l'œil et la base du cheveu et du poil. Chez les individus malades, la faible
efficacité de la PAH empêche cette transformation : la peau, les yeux et les cheveux
sont faiblement pigmentés et la phénylalanine s'accumule ou est transformée
en acide phénylpyruvique. Or, l'accumulation dans le sang de ces deux molécules
est toxique pour le développement du cortex cérébral, ce qui provoque une altération
mentale progressive.

\item Le test de Guthrie réalisé systématiquement à la naissance permet de dépister les
enfants malades et la mise en place d'un régime pauvre en phénylalanine permet
de limiter les symptômes de la maladie en limitant l'accumulation de phénylalanine
ou d'acide phénylpyruvique dans le sang. Cependant la phénylalanine n'est pas complètement supprimée du régime alimentaire car c'est un acide aminé indispensable,
il est donc introduit progressivement au fur et à mesure de la croissance
de l'enfant de manière à couvrir les besoins sans excès.
\end{questions}
\newpage
\end{corrige}

%%% 18

\begin{exo}{Le cancer du sein}{Lycée Albert Einstein, Sainte-Geneviève-des-Bois}{3}{25} 
À partir des documents proposés, montrez que le cancer du sein est une maladie multifactorielle.

\vfil\hfil\textit{Voir illustration page ci-contre.}

\newpage

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{277_9_exo18}
\figcaption{Document 1 : risque tumoral chez les femmes présentant ou non une prédisposition génétique au cancer du sein.}
\end{center}
\end{figure}

\Par

\textit{Document 2.}

\Par

Le gène BRCA1 est un grand gène situé sur le chromosome 17 présentant 22 exons qui
codent pour une protéine de 1683 acides aminés. Plus de 500 mutations ont été décrites
pour ce gène. Ce gène est un gène suppresseur de tumeur, il contrôle la régulation du
cycle cellulaire et de la réparation de l'ADN. Il interagit avec la protéine p53.\enlargethispage*{4em}

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\begin{tabular}{|M{30mm}|*2{>{\centering\arraybackslash}Z{m{30mm}}|}}
\tabulartitle\hline
& Absence de mutation du gène BRCA1 & Présence d'une mutation
du gène BRCA1\\
\hline
Incidence cumulée (0-75 ans) de cancers (tous les types confondus) & 25 à 30 \% &  90 à 93 \%\\
\hline
Incidence cumulée (0-75 ans) de cancer du sein & 7 à 10 \% & 80 à 90 \%\\
\hline
Age d'apparition d'un cancer du sein & 59 ans & 43 ans\\
\hline
\end{tabular}

\Par

\begin{tabular}{|*3{>{\centering\arraybackslash}m{25mm}|}}
\tabulartitle\hline
\multicolumn{3}{|>{\centering\arraybackslash}m{84mm}|}{Risque tumoral (0-75 ans) selon la présence ou non de mutation du gène BRCA1}\\
\hline\tabulartitle
 & Sans & Avec\\
 \hline
Sein & 7\% & 85\%\\
\hline
Ovaire & 1,5\% & 40 à 60\%\\
\hline
Côlon & 3\% & 3 à 12\%\\
\hline
Col utérin & 1,1\% & 1,1\%\\
\hline
Estomac & 0,6\% & 0,6\%\\
\hline
\end{tabular}
\tabcaption{Risque tumoral et mutation BRCA1.}
\end{center}
\end{figure}

\newpage

Des études très récentes estiment que seuls 5 à 15 \% des cancers du sein sont d'origine génétique. La plupart des cancers du sein sont sans antécédents familiaux.

\Par

\textit{Document 3.}

\Par

Une étude a été conduite entre 1990 et 2002 sur \numprint{100000} femmes. Elles ont noté durant cette période le nombre d'heures d'activité physique hebdomadaire ainsi que le coefficient de chaque activité. Parmi ces femmes, \numprint{3424} d'entre elles ont développé un cancer du sein pendant la période d'étude.

On établit la relation entre risque de cancer et activité physique.

\begin{figure}
\begin{center}
\begin{tabular}{|>{\centering\arraybackslash}Z{m{40mm}}|>{\centering\arraybackslash}Z{m{40mm}}|}
\tabulartitle\hline
Type d'activité & Coefficient associé\\\hline
Station assise &1\\\hline
Ménage &2,5 à 4\\\hline
Marche &2 à 3\\\hline
Natation &4 à 11\\\hline
Course à pied &8\\\hline
\end{tabular}

\Par

\begin{tabular}{|>{\centering\arraybackslash}Z{m{40mm}}|>{\centering\arraybackslash}Z{m{40mm}}|}
\tabulartitle\hline
Activité physique hebdomadaire déclarée &  Comparaison du risque de cancer du sein par rapport aux femmes n'ayant pas cette activité\\
\hline
14 heures ou plus d'activité de coefficient 3 & $-18\%$\\
\hline
5 heures ou plus d'activité d'intensité soutenue (de coefficient supérieur ou égal à 8) & $-38\%$\\
\hline
\end{tabular}
\tabcaption{Cancer du sein et environnement.}
\end{center}
\end{figure}
\end{exo}

\begin{corrige}
\begin{methode}
Pour montrer que le cancer du sein est une maladie multifactorielle, il faut montrer
qu'il résulte de facteurs génétiques et environnementaux en dégageant les différentes
informations fournies par les documents.
\end{methode}
Le document 1 indique le risque tumoral chez les femmes présentant une prédisposition
génétique au cancer du sein comparé à celui des femmes non prédisposées. On
constate que ce risque augmente en fonction de l'âge mais alors qu'il reste inférieur à
10\% chez les femmes non prédisposées, les femmes prédisposées ont déjà un risque
tumoral d'environ 20\% à l'âge de 30 ans, puis en vieillissant ce risque augmente de
manière très importante : à 60 ans, le risque tumoral chez les femmes prédisposées est
d'environ 60\%.

Il existe donc des gènes de prédisposition au cancer du sein. Le document 2 précise
la nature d'au moins un gène de prédisposition : le gène BRCA1. Il est situé sur le
chromosome 17. Il s'agit d'un gène suppresseur de tumeur dont on connait plus de
500 mutations différentes. On constate dans le premier tableau que 80 à 90\% des individus
qui ont un cancer du sein (90 à 93\% des individus atteints d'un cancer « tous
types confondus ») possèdent un gène BRCA1 muté et il se déclare relativement tôt
vers l'âge de 43 ans alors que seuls 7 à 10\% des individus atteints d'un cancer du sein
(25 à 30\% des individus atteints d'un cancer « tous types confondus ») ne portent pas
de mutation du gène BRCA1 et leur cancer se déclare plus tardivement, vers 59 ans.
Le second tableau présente le risque tumoral selon la présence ou l'absence d'allèles
mutés du gène BRCA1 pour différents cancers. La présence des allèles mutés du gène
BRCA1 augmente de manière significative le risque de cancer du sein (7 à 85\%),
de l'ovaire (1,5 à 40-60\%) et plus faiblement du côlon (3 à 3-12\%). Par contre les
mutations du gène BRCA1 n'augmentent pas le risque du cancer du col utérin ou de
l'estomac.

Par conséquent, les allèles mutés du gène BRCA1 sont des allèles de prédisposition au
cancer du sein et de l'ovaire surtout. Cependant, eux-seuls ne suffisent pas à expliquer
l'origine de la maladie puisque 7 à 10\% des malades ne portent pas d'allèles mutés.

Par ailleurs des études récentes indiquent que 5 à 15\% des cancers du sein ont un déterminisme
génétique (au sens de maladie génétique) : à côté des allèles de prédisposition,
il existe un ou des gènes dont les allèles mutés sont à l'origine du cancer du sein.

Le document 3 présente l'impact de l'environnement dans l'apparition du cancer du sein : on a établi un lien entre le risque de cancer et l'activité physique. Pratiquer une activité physique régulière diminue le risque de 18\% dans le cas d'une activité
modérée (ménage, marche,...), de 38\% dans le cas d'une activité soutenue (natation,
course à pied,...). 

Ainsi, pratiquer une activité physique régulière et soutenue protège
du cancer du sein et par voie de conséquence la sédentarité favorise donc le déclenchement
de la maladie.

Ainsi le cancer du sein est une maladie multifactorielle : il existe un déterminisme
génétique pour 5 à 15\% des cas, des allèles de prédisposition (mutations du gène
BRCA1) qui augmentent le risque tumoral. Enfin l'environnement notamment l'activité
physique interagit avec les facteurs génétiques.
\end{corrige}

%%% 19

\begin{exo}{Diabète de type 2}{Lycée Jacques Monod, Clamart}{3}{25} 
Une des nombreuses études épidémiologiques menées chez les indiens Pimas a consisté à mesurer l'incidence du diabète de type 2 dans cette communauté (c'est-à-dire le nombre de cas nouveaux constatés chaque année pour une population de \numprint{1000} personnes). Dans la figure ci-après, les cas ont été classés suivant deux critères :
\begin{itemize}
\item L'indice de masse corporelle des sujets.\enlargethispage*{3em}

Le paramètre le plus utilisé pour apprécier le degré d'obésité d'un individu est l'indice de masse corporelle ou IMC (IMC = $m$/$t^2$ avec $m$ = masse de l'individu en kg et $t$ = taille de l'individu en m). Une personne est dite obèse lorsque son IMC est supérieur à 27 en moyenne (25 pour une femme et 29 pour un homme).

\item Le « statut diabétique » des parents (nombre de parents eux-mêmes diabétiques).

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{279_9_exo19}
\figcaption{Résultats d'une étude épidémiologique concernant le diabète de type 2 chez les indiens Pimas.}
\end{center}
\end{figure}
\end{itemize}

\Par

À l'aide des résultats de cette étude :

\begin{questions}
\item Indiquez quelle est l'influence de l'hérédité chez les sujets maigres.
\item Indiquez quelle est l'influence de l'hérédité chez les autres sujets.
\item Précisez quelle est l'influence de la masse corporelle chez les sujets sans prédisposition génétique.
\item Précisez quelle est l'influence de la masse corporelle chez les sujets avec prédisposition génétique.
\item Proposez une conclusion d'ensemble sur les facteurs favorisant le diabète de type 2 chez les indiens Pimas.
\end{questions}
\end{exo}

\begin{corrige}
\begin{questions}
\item On peut admettre qu'un sujet est maigre si son IMC est inférieur à 20. On observe
sur l'histogramme que pour les sujets dont l'IMC est inférieur à 20, la prévalence
du diabète de type 2 est identique quelle que soit l'hérédité des sujets : la prévalence
est de 1 nouveau cas pour \numprint{1000} personnes et par an, que les sujets aient ou
non des parents diabétiques. On en déduit que chez les sujets maigres l'hérédité
n'a pas d'influence sur la survenue du diabète de type 2.

\item On observe sur l'histogramme que pour les sujets dont l'IMC est supérieur à 20,
la prévalence du diabète de type 2 est plus grande dans le cas des sujets qui ont un
ou deux parents diabétiques : par exemple, pour une IMC comprise entre 25 et 30,
la prévalence est de 2 nouveaux cas pour \numprint{1000} personnes et par an pour des sujets
sans parents diabétiques alors qu'elle est de 18 nouveaux cas pour \numprint{1000} personnes
et par an pour des sujets ayant deux parents diabétiques. On en déduit que chez les
sujets non maigres, l'hérédité influence la survenue du diabète de type 2.

\item On note que chez les sujets n'ayant pas de parents diabétiques, la prévalence du diabète
de type 2 est d'autant plus importante que l'IMC est important : par exemple,
la prévalence est de 2 nouveaux cas pour \numprint{1000} personnes et par an lorsque l'IMC
est compris entre 25 et 30 tandis qu'elle est de 20 nouveaux cas pour \numprint{1000} personnes
et par an lorsque l'IMC est supérieur à 40.

\item Chez les sujets ayant un ou deux parents diabétiques, la relation entre l'augmentation
de l'IMC et l'augmentation de la prévalence est encore plus marquée que
chez les sujets sans prédisposition génétique : par exemple, dans le cas où les
deux parents sont diabétiques, la prévalence est de 18 nouveaux cas pour \numprint{1000}
personnes et par an lorsque l'IMC est compris entre 25 et 30 tandis qu'elle est de
100 nouveaux cas pour \numprint{1000} personnes et par an lorsque l'IMC est supérieur à 40.

\enlargethispage*{5em}
\item En conclusion, chez les indiens Pimas le développement du diabète de type 2 est
favorisé :
\begin{itemize}
\item par le développement de l'obésité, caractérisée par un IMC élevé;
\item par des antécédents génétiques, qui ont un impact d'autant plus important que l'IMC est élevé.
\end{itemize}
\end{questions}
\end{corrige}

\thumb
\AfficheCorrige
