Spécialité SVT, Première • Fiche de révision à Montréal
Cette fiche accompagne le chapitre « altérations du génome et cancérisation » du programme de Spécialité SVT de Première : mutations somatiques spontanées ou induites, agents mutagènes, infections virales, lignée à prolifération incontrôlée, susceptibilité génétique héritée, prévention et traitements.
Elle ne redit pas le cours. Elle dit ce qui coûte des points dans un devoir, le calcul qui accompagne une étude de risque et la phrase que le correcteur attend. Les mécanismes moléculaires de la cancérisation ne sont pas au programme de Première : ils n'apparaissent qu'en appui, nommés comme tels.
Le fil du chapitre
Un cancer naît d'UNE cellule somatique dont le génome a accumulé plusieurs altérations au fil des années : chaque facteur en augmente la probabilité sans rien décider seul, et chaque mesure de prévention agit sur un facteur.
Notions couvertes
Le tableau du chapitre
Avant de répondre, classez le facteur dans sa colonne : elle donne la cellule touchée, la transmission et la mesure qui lui répond.
| Critère | Agent mutagène chimique une substance | Agent mutagène physique un rayonnement | Infection virale certains virus | Susceptibilité héritée un allèle reçu d'un parent |
|---|---|---|---|---|
| Exemple | substances de la fumée de tabac | UV du soleil, rayonnements émis par le radon | papillomavirus oncogènes (col de l'utérus) | allèle muté du gène BRCA1 (sein, ovaire) |
| Cellules touchées | celles qu'elles atteignent : bronches, poumons | celles qu'il atteint : peau, poumons | les cellules infectées | toutes les cellules, dès la cellule-œuf |
| Type de mutation | somatique | somatique | modification du génome des cellules infectées | germinale, héritée |
| Transmis aux enfants ? | non | non | non (le virus se transmet par contact) | oui, à un enfant sur deux en moyenne |
| Mesure qui répond | éviter : ne pas fumer, arrêter | éviter : se protéger, aérer le logement | vacciner, puis dépister | surveiller, conseil génétique |
Dans toutes les colonnes, le facteur augmente une probabilité : aucun ne suffit seul à provoquer un cancer.
Sur une copie, « transmise aux cellules filles » et « transmise aux enfants » ne sont pas la même phrase : la première est cellulaire, la seconde passe par les gamètes.
Les erreurs ci-dessous sont celles que je corrige le plus souvent en séance. Chacune coûte des points sur une copie, même quand le raisonnement est juste.
Ce qu'il ne faut pas écrire
« Le mélanome est dû à des mutations : Hugo risque de le transmettre à ses enfants. »
Ce qu'il faut écrire
« Les mutations du mélanome sont somatiques, apparues dans un mélanocyte : elles ne sont pas dans les gamètes et ne se transmettent pas. »
Pourquoi : Une mutation passe aux cellules filles par mitoses, pas aux enfants : seuls les gamètes transmettent (série, exercices 3 et 8).
Ce qu'il ne faut pas écrire
« Claire porte l'allèle BRCA1 muté : elle aura un cancer du sein. »
Ce qu'il faut écrire
« Son risque est nettement plus élevé que la moyenne, surtout avant 50 ans, mais environ une porteuse sur quatre n'a pas de cancer du sein à 80 ans. »
Pourquoi : L'allèle fournit une altération dans toutes les cellules ; les autres doivent encore survenir dans une cellule du sein, au hasard (série, exercices 7 et 8).
Ce qu'il ne faut pas écrire
« Le risque est doublé : la moitié des personnes exposées auront ce cancer. »
Ce qu'il faut écrire
« Le risque passe de à % : personnes de plus sur auront ce cancer, sur ne l'auront pas. »
Pourquoi : Le même facteur multiplicatif pèse plus lourd sur un risque de base élevé : le radon ajoute points de risque chez un fumeur, chez un non-fumeur (série, exercice 6).
Ce qu'il ne faut pas écrire
« Le radon est un gaz, c'est donc un mutagène chimique. »
Ce qu'il faut écrire
« Le radon est un gaz radioactif : ce sont les rayonnements émis par sa désintégration qui altèrent l'ADN. C'est un agent mutagène physique. »
Pourquoi : On classe un mutagène par la façon dont il agit sur l'ADN, pas par son état physique (série, exercice 2).
Ce qu'il ne faut pas écrire
« Le vaccin contre les papillomavirus soigne les cancers du col. »
Ce qu'il faut écrire
« Le vaccin empêche l'infection par les HPV oncogènes qu'il contient, donc les cancers à venir ; on vaccine avant tout contact avec le virus, entre 11 et 14 ans. »
Pourquoi : Un vaccin agit avant l'infection ; il ne détruit ni une infection installée ni une tumeur. D'où le dépistage, qui reste utile (série, exercice 9).
Ce qu'il ne faut pas écrire
« Les tumeurs des fumeurs portent plus de mutations : c'est la preuve que le tabac est mutagène. »
Ce qu'il faut écrire
« Le document montre une association ; avec la relation dose-effet, l'expérience sur cellules en culture et l'empreinte du tabac dans l'ADN, les arguments convergent vers une cause. »
Pourquoi : Deux groupes peuvent différer par autre chose que le facteur étudié ; une cause se démontre par des arguments indépendants qui convergent (série, exercices 4 et 6).
Ce qu'il ne faut pas écrire
« Marcel a eu un cancer du poumon à cause de son tabac. »
Ce qu'il faut écrire
« Le tabac a fortement augmenté son risque, et le radon de sa maison aussi ; on ne peut pas désigner le facteur qui a produit les mutations de sa tumeur. »
Pourquoi : Un risque se mesure sur une population ; un cas individuel résulte de plusieurs altérations accumulées, de causes mêlées (série, exercices 6 et 10).
Ce qu'il ne faut pas écrire
« Le taux de mutation augmente de . »
Ce qu'il faut écrire
« Il y a mutants induits par million ; le taux est multiplié par . »
Pourquoi : La différence compte les mutations dues à l'agent, le rapport dit par combien il multiplie le taux spontané : les deux sont justes s'ils sont nommés (série, exercice 4).
Lisez ce qui agit sur les cellules dans l'énoncé : sa nature décide du classement et de la mesure.
Si une substance inhalée, ingérée ou au contact (fumée, certains produits industriels) → agent mutagène chimique : éviter l'exposition
Exemple : tabac : ne pas commencer, arrêter ; le risque des anciens fumeurs est fois celui des non-fumeurs, celui des gros fumeurs fois
Si un rayonnement (UV, rayonnements émis par une substance radioactive) → agent mutagène physique : éviter l'exposition, surveiller si l'exposition passée est forte
Exemple : radon : aérer, étanchéifier sous Bq/m³ ; UV : vêtements, ombre, crème, examen de la peau
Si un virus dont l'infection peut persister → infection virale : vacciner avant toute exposition, puis dépister
Exemple : papillomavirus : vaccin entre 11 et 14 ans, dépistage du col dès 25 ans
Si un allèle reçu d'un parent, présent dans toutes les cellules → susceptibilité génétique héritée : surveillance renforcée, conseil génétique pour la famille
Exemple : BRCA1 : IRM et mammographie chaque année ; probabilité pour chaque enfant
Si une tumeur déjà présente → traiter : chirurgie, chimiothérapie, radiothérapie
la chimiothérapie bloque les divisions, d'où ses effets sur les tissus sains qui se divisent beaucoup
Une même personne cumule souvent plusieurs facteurs : on répond pour chacun, jamais en désignant « la » cause.
Regardez ce que le document donne : deux fréquences, une fréquence et un témoin, ou un facteur de modèle.
Si deux incidences, exposés et non-exposés → risque relatif = rapport des deux
Exemple :
Si « combien de cas en plus ? » → différence des deux risques, avec son unité
Exemple : points de pourcentage
Si des mutants comptés avec et sans agent mutagène → induits = observés moins spontanés ; facteur = observés divisés par spontanés
Exemple : induits ;
Si un modèle qui ajoute un pourcentage par tranche → facteur nombre de tranches pourcentage, appliqué au risque de base
Exemple : ; %
Si une baisse au cours du temps, avec un groupe témoin → baisse relative = (départ moins arrivée) divisé par départ, et vérifier que le témoin ne bouge pas
Exemple : %
Un rapport n'a pas d'unité ; une différence en a toujours une. Écrivez-la.
Le correcteur coche des étapes. Les voici dans l'ordre, avec la phrase de conclusion qu'il attend mot pour mot.
Quand l'utiliser : « À partir du document, montrez que ce facteur augmente le risque de cancer »
Phrase de conclusion
« Je vois que l'incidence passe de à cas pour personnes par an, soit un risque relatif de , et qu'elle croît avec la quantité fumée ; je sais que la fumée contient des agents mutagènes ; j'en déduis que le tabac augmente fortement la probabilité de cancer du poumon. »
Le piège : Conclure « le tabac provoque le cancer » sans dire qu'il s'agit d'un risque : le point de rigueur est perdu.
Barème : Environ un tiers pour les relevés et le calcul, un tiers pour les connaissances mobilisées, un tiers pour la conclusion nuancée.
Quand l'utiliser : « Expliquez comment ce facteur peut conduire à un cancer »
Phrase de conclusion
« Les UV, agent mutagène physique, augmentent la fréquence des mutations des mélanocytes ; une cellule qui accumule plusieurs mutations transmet ce génome modifié à ses descendantes par mitoses, et ce clone peut proliférer sans contrôle : c'est un mélanome. »
Le piège : Sauter l'étape du clone : sans elle, on ne comprend ni la tumeur ni la non-transmission aux enfants.
Cinq minutes de vérification récupèrent plus de points qu'un exercice de plus commencé à la hâte.
Le risque relatif des exposés dépasse 1
Si le facteur augmente le risque, votre rapport exposés sur non-exposés doit être plus grand que .
dit que vous avez inversé le rapport : c'est .
Une augmentation absolue reste sous le risque
L'augmentation en points ne peut pas dépasser le risque des exposés.
Fumeur dans Bq/m³ : risque %, augmentation points. Une augmentation de points dit qu'une virgule a glissé.
Les mutants induits ne comptent pas les spontanés
Retirez toujours la valeur du témoin sans agent mutagène avant de parler de mutations induites.
mutants à J/m², sans UV : induits, pas .
Une probabilité de transmission vaut un demi
Un parent hétérozygote transmet l'allèle muté à chaque enfant avec la probabilité , quel que soit le sexe de l'enfant.
Une probabilité de pour un enfant de Claire signale qu'on a multiplié à tort par la probabilité de l'autre parent.
Des cellules de bronches humaines en culture sont exposées pendant 24 heures à un condensat de fumée de cigarette, à , , et . On compte ensuite les cellules mutantes pour un gène témoin : , , et par million de cellules (données fictives).
Estimez l'augmentation du taux de mutation due au condensat et concluez.
Étape 1
Sans condensat : cellules mutantes par million, la fréquence spontanée.
Pourquoi
C'est le témoin : tout ce qui dépasse cette valeur est dû au condensat.
Étape 2
À : ; le taux de mutation est multiplié par .
Pourquoi
Le rapport répond à « par combien le taux augmente-t-il ? ».
Étape 3
Mutants induits : par million à , à , à .
Pourquoi
La différence répond à « combien de mutations sont dues à l'agent ? ».
Étape 4
mutant induit par million et par .
Pourquoi
Le même rapport à chaque dose montre une relation de proportionnalité : c'est une relation dose-effet, argument fort d'un effet mutagène.
Étape 5
Je sais qu'un agent mutagène augmente la fréquence des mutations au hasard du génome ; j'en déduis que ce condensat est mutagène pour ces cellules.
Pourquoi
La conclusion répond à la question posée, et pas seulement au graphique.
Étape 6
Vérification : , la valeur mesurée à .
Pourquoi
Réinjecter le modèle dans une donnée de l'énoncé attrape une erreur de lecture.
Conclusion rédigée
Le condensat de fumée multiplie par le taux de mutation à , avec mutant induit par million et par : c'est un agent mutagène chimique, dont l'effet croît avec la dose. Cette expérience sur cellules en culture ne mesure pas à elle seule le risque de cancer d'un fumeur.
L'erreur classique sur cet exercice : Écrire « mutations sont dues au tabac » : d'entre elles existent sans condensat.
La plupart des cancers ne le sont pas. Ils naissent de mutations apparues au cours de la vie dans une cellule du corps, des mutations somatiques, qui ne passent pas aux enfants. Seuls certains allèles hérités, comme un allèle muté du gène BRCA1, augmentent la probabilité de certains cancers dans une famille, sans les rendre certains.
Une mutation somatique survient dans une cellule du corps et ne passe qu'aux cellules issues d'elle par mitoses : elle forme un clone et ne se transmet pas aux enfants. Une mutation germinale est présente dans un gamète : elle se retrouve dans la cellule-œuf, donc dans toutes les cellules de l'enfant, et peut être transmise à la génération suivante.
Parce que le vaccin empêche l'infection mais ne guérit pas une infection déjà présente. Les papillomavirus se transmettent lors des contacts sexuels : il faut donc vacciner avant les premiers contacts, entre 11 et 14 ans en France, filles et garçons. Le dépistage du cancer du col reste utile, car le vaccin ne couvre pas tous les types de virus.
On divise le risque, ou l'incidence, du groupe exposé par celui du groupe non exposé, dans la même unité. Un résultat de 28 signifie vingt-huit fois plus de cas chez les exposés. Pour savoir combien de cas s'ajoutent, on calcule aussi la différence des deux risques, qui garde son unité, par exemple des points de pourcentage.
C'est un facteur qui augmente la fréquence des mutations de l'ADN. Il peut être chimique, comme certaines substances de la fumée de tabac, ou physique, comme les ultraviolets et les rayonnements émis par le radon. Il agit au hasard du génome, sans viser un gène précis, et augmente ainsi la probabilité qu'une cellule accumule les mutations d'un cancer.
© Ahmed Squalli Houssaini. Fiche publiée sur www.letuteurscientifique.ca/fiches/1svt-cancerisation. Libre pour l'usage personnel et en classe ; sa republication ailleurs demande une autorisation écrite (mentions légales).
