Sujets de type II 1 classés par partie du cours de TS


Parentés entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogénèse - Evolution.


Stabilité et variabilité des génomes et évolution.


La mesure du temps dans l'histoire de la Terre et de la vie.


La convergence lithosphérique et ses effets.

image : http://svtolog.free.fr
Procréation.


Immunologie.

Couplage des événements biologiques et géologiques au cours du temps.

Conseils de méthode

 

Parentés entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogénèse - Evolution.

 

 

Sujet 1.1

L’ancienne classification des Vertébrés comprenait cinq classes : Poissons, Amphibiens, Reptiles, Oiseaux et Mammifères.

En observant le cladogramme, distinguer les classes qui constituaient des groupes monophylétiques (ou clades) de ceux qui ne l’étaient pas. Justifier la réponse.

Correction rédigée

Sujet 1.2

On cherche à établir des liens de parenté entre différentes espèces de la lignée humaine.

Question : A partir de la comparaison de ces différents squelettes et des données complémentaires du document :

- Retrouvez les arguments anatomiques qui justifient l’appartenance de l’adolescent du Turkana à la lignée humaine;

- Attribuez un genre (Homo ou Australopithèque) à l’adolescent du Turkana en vous basant sur des données anatomiques.

Document : Identification d’un squelette.

Un fossile particulièrement complet a été retrouvé en 1984 par l’équipe de Leakey aux abords du lac Turkana, au nord du Kenya : l’adolescent du Turkana. Les restes de ce fossile ont été datés de 1.6 Ma.

Chimpanzé actuel

Volume crânien : 400 cm 3

Angle facial : 45°

Australopithèque

Volume crânien : 450 cm 3

Angle facial : 55°

Adolescent du Turkana

Volume crânien :900 cm 3

Angle facial : 70°

Homo sapiens

Volume crânien : 1500 cm 3

Angle facial : 85°

Les origines de l’homme – P. Picq – Tallandier

Corrigé

Sujet 1.3 

On cherche à établir des relations de parenté entre les êtres vivants.

Question :

Complétez l’arbre phylogénétique en replaçant les innovations évolutives, le taxon manquant et la légende p uis, citez en le justifiant les plus proches parents de la Tortue. Enfin, donnez les caractéristiques du dernier ancêtre commun à la Lamproie, à la Tortue, au Kangourou et à la Chauve-souris.

Document : Matrice taxons/caractères et arbre phylogénétique partiel correspondant.

Taxon

Caractère

Lamproie

Bacille

Myxine

Tortue

Kangourou

Méduse

Chauve-souris

Vertèbres

+

-

-

+

+

-

+

Crâne

+

-

+

+

+

-

+

Mâchoires

-

-

-

+

+

-

+

Poils

-

-

-

-

+

-

+

Cellule eucaryote

+

-

+

+

+

+

+

+  : présence de l’état dérivé du caractère
-  : absence de l’état dérivé du caractère

corrigé

Sujet 1.4

On cherche à établir des relations de parenté entre les êtres vivants.

Question : Justifiez la construction de l’arbre phylogénétique (document 1) à l’aide de la matrice des caractères (document 2), puis nommez, en justifiant votre réponse, les vertébrés les plus proches du lézard. Donnez les caractéristiques du dernier ancêtre commun au pigeon et au crocodile.

Document 1a  : Arbre phylogénétique de 4 vertébrés.

Document 1b : Matrice des caractères

Caractères

Rat

Pigeon

Lézard

Crocodile

Plumes

-

+

-

-

Oviparité

-

+

+

+

Membrane nictitante (paupière de l’œil)

-

+

-

+

Gésier

-

+

-

+

Vertèbres

+

+

+

+

Légende : (-) : absence, (+) : présence

corrigé

Sujet 1.5

On recherche comment l’étude des caractéristiques anatomiques permet de situer une espèce fossile dans la lignée humaine.

Question : A partir de l’exploitation structurée de ces documents et de vos connaissances , dites quels arguments permettent de classer cet Australopithèque plutôt dans la lignée qui conduit à l’homme actuel que dans celle qui conduit aux grands singes.

Le document 1 présente des informations anatomiques concernant les squelettes de l’homme et du chimpanzé. Le document 2 présente les mêmes caractéristiques anatomiques que celles du document 1 telles qu’on a pu les décrire à partir de pièces fossiles chez un Australopithecus africanus ayant vécu en Afrique de l’est entre –2 et –3 Ma.

documents extraits du livre de SVT Terminale S Enseignement obligatoire 2002 BORDAS Collection Tavernier, Lizeaux.

corrigé

La mesure du temps dans l'histoire de la Terre et de la vie.

 

 

 

Sujet 2.1

On se propose de dater les terrains et les événements d’une région dont voici la coupe géologique simplifiée.

Question :

Extraire des informations pour dater relativement les formations A, B, le granite, le basalte et la faille.
Justifier la réponse en citant les principes utilisés.

1 : granite
2 : auréole de métamorphisme (provoqué par l’intrusion du magma)
3, 4, 5, 6 : formation sédimentaire B : schistes et calcaires
7, 8, 9 : formation sédimentaire A : sédiments marins
10 : basalte
F : faille

corrigé

Sujet 2.2

Comment reconstituer une succession d’événements géologiques dans une région ?

Question :

 Datez la mise en place de la roche E par rapport aux roches D, C, et B.
Datez la mise en place de la roche G par rapport à D, C, B et A.
Datez la mise en place de la faille par rapport aux roches E et G.

Le document ci-dessous est une coupe géologique simplifiée de cette région.

corrigé

Sujet 2.3

Comment reconstituer la chronologie des événements géologiques qu’a subi cette région ?

Question : Utilisez le document fourni pour retrouver la chronologie des événements géologiques ayant affecté cette région.

Le document ci-dessous correspond à une coupe géologique dans la région de l’Aubrac.

Sujet 2.4 (un peu aussi sur la collision...)

Comment reconstituer la chronologie des événements géologiques qu’a subi une région ?

Question : Reconstituez la chronologie des événements géologiques ayant affecté la région des Alpes située au Sud-est de Grenoble (document 1), puis, par une comparaison des documents 1 et 2, retrouvez l’origine d’une telle structure dans la chaîne alpine.


Stabilité et variabilité des génomes et évolution.

 

Sujet 3.1

Question : En exploitant les deux documents proposés, interpréter les résultats du 2° croisement. Illustrer la réponse de schémas montrant la disposition des allèles et écrire les génotypes.

Document 1  : on peut réaliser des croisements expérimentaux chez la drosophile en s’intéressant à 2 caractères : la couleur du corps et la forme des soies.

Premier croisement :

Deuxième croisement :

Document 2 : figure observable en prophase I de méiose chez la femelle F1

Sujet 3.2

Question : A l’aide des documents 1 et 2, établissez les relations entre l’évolution de la quantité d’ADN et l’aspect des chromosomes permettant d’expliquer la répartition des spores dans l’asque de type B.

Sordaria est un champignon haploïde se disséminant grâce à des spores contenues dans des asques issus de cellules œufs. La couleur des spores est contrôlée par un seul gène. Deux allèles existent, l’un induisant une coloration jaune des spores, l’autre une coloration noire.

Le document 1 illustre les variations de la quantité d’ADN de chaque noyau lors de la formation de ces spores.

Le document 2 montre l’aspect des asques obtenus en croisant deux souches de Sordaria différant par la couleur des spores (noires ou jaunes).

Document 1 :

document 2 :

corrigé

Sujet 3.3

A partir d’une mise en relation des documents fournis, expliquez une origine du syndrome de Turner. Les explications seront accompagnées d’une schématisation.

Document 1  : Le syndrome de Turner se traduit chez les femmes atteintes par une petite taille et un non développement des caractères sexuels secondaires.

Le document ci-dessous correspond au caryotype d’un sujet atteint.


Document 2 : étapes d’une méiose normale

corrigé

Sujet 3.4

Question  : A partir de ces documents, et en construisant la matrice des différences, montrez que les gènes qui codent pour les trois hormones peptidiques AVT, OT et ADH appartiennent à une famille de gènes. Expliquez les mécanismes de leur apparition au cours des temps géologiques en vous aidant d’un schéma.

 L’hypophyse des vertébrés sécrète diverses hormones peptidiques. La séquence des nucléotides codant pour trois de ces hormones a été établie (document 1).

Ces trois hormones : ADH (hormone antidiurétique), AVT (vasotocine) et OT (ocytocine) ont été identifiées dans différents groupes de vertébrés (document 2).

Document 1 : Comparaison des séquences nucléotidiques de ces trois hormones chez les mammifères .

 

Séquences nucléotidiques

Fonctions

AVT

TGC TAC ATC CAG AAC TGC CCC CGG GGT

Contraction de la paroi des artères.

OT

TGC TAC ATC CAG AAC TGC CCC CTG GGA

Contraction de l’utérus.

ADH

TGC TAC TTC CAG AAC TGC CCG AGG GGC

Réabsorption de l’eau au niveau des reins.

Document 2 : Présence de ces hormones dans les différents groupes de vertébrés et âge des plus anciens fossiles connus pour chacun de ces groupes

Groupes

Hormones

Age des plus anciens fossiles connus en millions d’années

Poissons

AVT

420

Batraciens

AVT, OT

360

Mammifères

AVT, OT et ADH

190

corrigé

Sujet 3.5

Question : A partir des documents fournis, proposez une explication à l’évolution des phénotypes des guppies au cours du temps.

Document 1 :

Les guppies sont de petits poissons prisés des aquariophiles. Les mâles portent des taches vivement colorées, de nombre et de forme variables. Ces taches sont des caractères sexuels secondaires .
On suit le nombre moyen de taches par poisson en fonction du temps dans différentes conditions.
Une dizaine de générations se sont succédées durant l’expérience.
Les résultats sont donnés dans le document 2.

Document 2 :

corrigé

Sujet 3.6

Question : Etablissez les relations entre l’évolution de la quantité d’ADN (document 1) et les caryotypes du document 2. Les trois divisions seront identifiées.

Document 1  : Sordaria est un champignon haploïde se disséminant grâce à des spores contenues dans des asques issus de cellules-oeuf.

Le document ci-dessous illustre les variations de la quantité d’ADN de chaque noyau lors de la formation de ces spores.


Document 2 : schémas du caryotype de Sordaria à différents moments du cycle (seules 2 paires de chromosomes ont été représentées, en réalité chez Sordaria 2n = 14 chromosomes).

 

 

Légende : chromosomes à 2 chromatides ------------------chromosomes à 1chromatide

corrigé

La convergence lithosphérique et ses effets.

 

 

 

Sujet 4.1

On cherche à découvrir comment certaines roches des Alpes peuvent être utilisées comme témoins d’une subduction précédant une collision .

Question  : Positionnez les deux roches G1 et G2 sur le diagramme Pression-température ci-dessous. Expliquez par quel phénomène on passe de l’une à l’autre.

Dans une région des Alpes on a prélevé deux roches G1 et G2 dont les lames minces figurent ci-dessous.

corrigé

Sujet 4.2

On cherche à découvrir certaines caractéristiques d’une zone de subduction.

Question : A partir de l’étude du document ci-dessus, dégagez les caractéristiques d’une zone de subduction puis, présentez le trajet de la plaque plongeante sous la forme d’une coupe réalisée à main levée.

Sujet 4.3

Comment certaines roches des Alpes peuvent-elles être utilisées comme témoins d’une subduction précédant la collision ?

Dans une région des Alpes, le mont Viso, on a prélevé trois roches dont la composition chimique et minéralogique est consignée dans les documents 1 et 2. Le document 3 fournit les champs de stabilité de quelques associations minéralogiques observées.

Les géologues ont émis l’hypothèse que schiste bleu et éclogite provenaient de la transformation d’un gabbro présent dans une lithosphère océanique lors d’une subduction.

Question : En vous limitant à l’analyse des documents, retrouvez les arguments en faveur de cette hypothèse.

Document 3 : domaines de stabilité de quelques associations minéralogiques.
La zone A contient les minéraux d'un gabbro refroidi dans une vieille croûte océanique.

corrigé

Procréation.

 

Sujet 5.1

Certains individus, de caryotype XY et de phénotype masculin complet (gonades et voies génitales fonctionnelles), possèdent en plus un utérus, mais pas d’organes génitaux externes féminins, ni d’ovaires. On cherche à expliquer l’existence de ces hommes à utérus .

Question : Exploitez les documents afin d’expliquer la présence d’un utérus chez certains hommes.

 Les graphes ci-dessous donnent l’évolution de la concentration plasmatique des hormones testiculaires : l’hormone anti-müllerienne (AMH) et la testostérone, chez un homme normal et chez un homme à utérus.

DOCUMENT 1 : Cas d’un homme normal DOCUMENT 2 : Cas d’un homme à utérus

Dans le cas des hommes à utérus, la concentration plasmatique de testostérone avant la naissance est identique à celle observée sur le document 1.

L’analyse de leur ADN, a révélé une mutation affectant le gène situé sur le chromosome 19 responsable de la synthèse de l’AMH .

corrigé

Sujet 5.2

On se propose de comprendre pourquoi le sexe phénotypique ne correspond pas toujours au caryotype.  

Question : Exploitez les informations ci-dessous afin d’expliquer comment un individu de caryotype XX peut être de phénotype masculin et comment un individu de caryotype XY peut être de phénotype féminin.

 On sait qu’il peut se produire des échanges de fragments de chromatides entre les chromosomes X et Y (recombinaisons chromosomiques) au cours de la formation des gamètes chez le père, comme le montrent les schémas ci-dessous.

  • Si, au cours de la fécondation, un individu hérite du chromosome 2, il a un caryotype XX et il est de phénotype masculin.
  • S’il hérite du chromosome 3, il a un caryotype XY et il est de phénotype féminin.
  • S’il hérite du chromosome 1, il a un caryotype XX et il est de phénotype féminin.
  • S’il hérite du chromosome 4, il a un caryotype XY et il est de phénotype masculin.
corrigé

Sujet 5.3

Question  : Déduisez de l’étude du document l’action des hormones ovariennes sur l’hypophyse.

 On étudie les effets de perfusions et d’injections d’hormones ovariennes sur la production de LH chez une guenon. Le document ci-dessous rend compte de résultats d’expériences.

Variations du taux sanguin de LH chez une guenon castrée, sous l’effet d’injections d’oestradiol et de progestérone.

corrigé

Sujet 5.4

On cherche à expliquer l’évolution des voies génitales du fœtus.

Question : A partir du document a, expliquez l’influence des testicules sur l’évolution des voies génitales indifférenciées, et citez les hormones responsables. Puis, proposez une explication aux résultats du document b.

R. Picon a prélevé des voies génitales indifférenciées (constituées à la fois de canaux de Müller et de canaux de Wolff) de fœtus femelles et mâles de rats. Ces prélèvements ont été placés en culture dans un milieu approprié, en présence ou non de testicules différenciés de rats fœtaux.

Les résultats obtenus au bout de trois jours de culture sont présentés dans le document a .

Document a 

N.Josso a poursuivi ce type d'expérience en cultivant des canaux de Müller et de Wolff non différenciés, et en ajoutant ou non au milieu de culture des cellules de Sertoli prélevées dans des testicules.

Les résultats obtenus au bout de 6 jours sont schématisés par le document b .

 

corrigé

Sujet 5.5

On s’interroge sur la relation entre les ovaires et l’hypophyse.  

Question : A partir de l’exploitation des résultats expérimentaux ci-dessous, expliquez comment se fait la relation entre les ovaires et l’hypophyse.  

Les documents suivants présentent les conséquences d’une ovariectomie (document 1) et d’injections d’œstradiol (document 2) chez des femelles de mammifères.

 

corrigé

Sujet 5.6

Un phénotype sexuel : les free-martins.  

Question : A partir de l’exploitation des documents ci-dessous proposez une explication à l’anomalie free-martin .

Document 1

Quand une vache donne naissance à des jumeaux de sexe différent, il arrive que des communications sanguines se réalisent entre les deux placentas. Parfois ce type de développement donne naissance à des animaux femelles stériles qu’on appelle free-martins et à des animaux mâles fertiles.

Les femelles free-martins présentent des voies génitales atrophiées : le vagin et l’utérus sont peu développés.

 

Document 2

AMH dans le sang chez des free-martins et leurs jumeaux mâles après la naissance

L’AMH est sécrétée par le testicule embryonnaire - L’AMH provoque la régression des canaux de Müller

 

corrigé

Sujet 5.7

On sait qu’un contraceptif est un mélange à dose modérée d’un œstrogène et d’un progestatif de synthèse ayant les mêmes propriétés que les hormones ovariennes naturelles. Il est pris quotidiennement pendant 21 jours. On cherche à expliquer les effets d’une pilule contraceptive sur les sécrétions ovariennes et hypophysaires .  

Question : Exploitez le document pour expliquer l’effet contraceptif de la pilule combinée normo-dosée.

Document : Taux des hormones naturelles dans le sang de la circulation générale lors d'un cycle normal et lors de la prise d'une pilule.

 

corrigé

Sujet 5.8

On cherche à expliquer les mécanismes d'action du RU 486, molécule empêchant la gestation.  

Question : A partir de l'exploitation du document 1, établissez le rôle du RU 486. A partir de l’exploitation du document 2, déterminez son mode d'action.  

 

corrigé
 

Sujet 5.9

On cherche à comprendre les mécanismes qui aboutissent à la différenciation du sexe chez les mammifères.

Question  : A partir des documents qui vous sont proposés, établissez le lien entre sexe chromosomique et sexe gonadique.  

Les documents suivants présentent différentes anomalies génétiques (doc.1) et des expériences sur le développement des souris (doc. 2).

Document 1 : Analyse d'anomalies génétiques.

Chromosomes sexuels

XX

XY

Phénotypes

Garçon

Fille

Gonades

Testicules bien formés capables de fabriquer des hormones mâles

Ovaires

Anomalies chromosomiques

Un chromosome X porte un fragment du bras court du chromosome Y.

Chromosome Y avec le bras court absent

Document 2 : Expériences sur le développement de la souris.

Expériences

Résultats

Délétion du bras court du chromosome Y, dans une cellule-œuf de souris et injection du gène Sry.

Développement d'une souris mâle

Injection du gène Sry, dans une cellule-œuf de souris comportant les chromosomes sexuels XX.

Développement d'une souris mâle

Injection de protéines TDF à un embryon de souris de 5 semaines, dont le chromosome Y est privé du gène Sry.

Développement d'une souris mâle

corrigé

Immunologie.

 

Sujet 6.1

Question  : A l’aide de ces deux documents, précisez la propriété des lymphocytes T cytotoxiques et leur mode d’action.

Document 1 : Mise en culture de lymphocytes T.

On injecte à une souris X le virus A, peu pathogène, qui ne la tue pas.
Sept jours plus tard, on effectue un prélèvement dans la rate et on isole les lymphocytes.
Ces lymphocytes sont répartis en trois lots. Chaque lot est alors mis en culture en présence de différentes cellules de souris de même souche.

 

Milieu 1 : cellules saines

Milieu 2 : cellules infectées par le virus A

Milieu 3 : cellules infectées par le virus B différent de A.

On ajoute aux 3 milieux de culture des lymphocytes T provenant de souris infectées par le virus A

Pas de destruction des cellules

Destruction (lyse) des cellules

Pas de destruction des cellules

 

Document 2  : Mode d’action des lymphocytes T cytotoxiques.

Document 3  : Schéma au niveau moléculaire de la zone encadrée du document 2 ;

Sujet 6.2

Question : A l’aide de l’exploitation des documents, montrez l’intérêt d’injections successives lors d’une vaccination.  

Afin de comprendre le principe de vaccination, on réalise une expérience en deux temps :

  • à t = 0 jour, on injecte des GRM (Globules Rouges de Mouton) à un lot de souris
  • à t = 30 jours, une partie des souris de ce lot reçoit une seconde injection de GRM.

Tous les deux jours, on dénombre chez ces souris les plasmocytes et on dose les anticorps.

corrigé

Sujet 6.3

Comment des cellules immunitaires participent-elles au maintien de l’intégrité de l’organisme  ?

Question : Expliquer à partir des documents comment les lymphocytes T participent au maintien de l’intégrité des populations cellulaires d’un organisme.

On dispose de 2 lots de souris (A et B appartenant à la même souche). On introduit, chez les souris du lot A, le virus LCM qui infecte les cellules nerveuses et provoque une maladie mais n’entraîne pas la mort.

Sept jours plus tard, on teste la capacité de destruction des lymphocytes T (notés LT), prélevés dans la rate de ces souris en les transférant dans quatre milieux de culture différents. Les résultats sont donnés ci-dessous :

corrigé

Sujet 6.4

On cherche à expliquer l’agglutination des globules rouges de Mouton lorsqu’ils sont injectés à des Souris.  

Question : Expliquez, à partir de l’exploitation des documents et à l’aide de vos connaissances, la réponse immunitaire observée chez les souris du lot C.

Document 1  : Expériences réalisées sur différents lots de souris adultes (de même souche).

Document 2  : Cultures de cellules de souris dépourvue de lymphocytes T dès la naissance (= souris nude) placées dans différentes conditions.

+ : Présence, - Absence

(1) Surnageant = Liquide contenant les molécules de la culture mais pas les cellules.

corrigé

Sujet 6.5

Question : A partir de l’exploitation des documents, expliquez l’origine des plasmocytes et les conditions de leur différenciation.

Le document 1a représente la chambre de culture de Marbrook, dispositif qui a permis d’obtenir les résultats consignés dans le document 1b. Les lymphocytes B et T placés dans la chambre de Marbrook ont été prélevés chez le même animal préalablement mis en contact avec l’antigène Z.

Document 1a  : Chambre de Marbrook

Document 1b  : Résultats de la culture.

Nature des lymphocytes préalablement activés placés dans la chambre

Plasmocytes (sécréteurs d’anticorps)

présents dans la chambre

par 10 6 cellules de rate.

Supérieure

Inférieure

Supérieure

Inférieure

/

T 4 + B

0

960

/

B

0

» 0

T 4

B

0

1011

Document 2 : L’utilisation de thymine radioactive (intégrée exclusivement à l’ADN) chez un animal permet de marquer les lymphocytes B. Le tableau suivant présente les résultats obtenus.

Temps

T=0 Mise en contact des LB avec l’antigène Z et des nucléotides radioactifs

T=2 jours

T=6 jours

T = 30 jours

Lymphocytes B

+++

+++

+

+

Plasmocytes

0

0

+++

0

 corrigé

Sujet 6.6

 

corrigé

Couplage des événements biologiques et géologiques au cours du temps.

 

 

 

 

Sujet 7.1

Comment argumenter en faveur de l’existence d’une crise biologique ?

Question : A partir de l’exploitation des documents, justifiez l’existence d’une crise biologique datée de 65 Ma.

Document 1a : Colonne stratigraphique et contenu paléontologique des strates d’une région du Montana (USA) datées d’environ 65 Ma (Ma : millions d’années).

Les Mammifères 1 sont différents des Mammifères 2.

Document 1b  : Echantillonnage de microfossiles (Foraminifères planctoniques), dans des séries marno-calcaires du sud-est de l’Espagne.

corrigé

 

 

Parentés entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogénèse - Evolution.

 

 

Corrigé du sujet 1.1

Sachant qu’un clade regroupe tous les organismes qui possèdent une même innovation évolutive et leur ancêtre commun exclusif chez qui cette innovation est apparue, on en déduit que :

  • 2 des 5 classes correspondaient à des groupes monophylétiques :
    • les Amphibiens (membres pairs munis de doigts) ;
    • les Mammifères (embryon dans un amnios).
  • mais 2 classes étaient en fait des groupes polyphylétiques :
    • Les Poissons qui n’ont pas tous des mâchoires (Lamproies), ni un squelette osseux (requins, raies) ;
    • Les reptiles séparés dans la classification évolutive en 3 groupes monophylétiques :
      • Les Crocodiles (caractérisés par une fenêtre crânienne en avant de l’orbite comme les oiseaux avec lesquels ils forment un groupe monophylétique)
      • Les Lézards et Serpents qui possèdent deux fosses temporales en arrière de l’orbite ;
      • Les Tortues qui possèdent « seulement » une quille ventrale sous les vertèbres cervicales.
  • les Oiseaux (fenêtre crânienne en avant de l’orbite) devraient être classés avec les Crocodiles.

Corrigé du sujet 1.2

Arguments anatomiques ayant permis de classer ce fossile dans la lignée humaine :

  • arguments anatomiques en rapport avec la bipédie : forme du bassin, …(au moins deux arguments)
  • arguments anatomiques en rapport avec la réduction de la face (angle facial réduit),
  • volume crânien

On peut classer ce fossile dans le genre Homo parce qu’il possède en plus de la bipédie des caractères liés à la réduction de la face et à l’augmentation du volume crânien.

Corrigé du sujet 1.3

Saisies des données

- proches parents de la tortue : ceux qui partagent le + d’innovations évolutives donc Kangourou et Chauve-souris

- caractéristique du dernier ancêtre commun aux groupes cités : vertèbres, crâne, cellules eucaryotes

Mise en relation des données :

- replacer la Myxine entre Méduse et Lamproie

- replacer les innovations évolutives dans l’ordre : cellule eucaryote, crâne, vertèbres, mâchoires et poils

- légende à compléter : ancêtre commun à définir

Corrigé du sujet 1.4

Replacer les états dérivés des caractères sur l’arbre phylogénétique.

Le pigeon et le crocodile sont les vertébrés les plus proches du lézard car ils partagent un ancêtre commun exclusif : le n°2 (ou ils ont en commun un caractère dérivé exclusif : oviparité).

Les caractéristiques du dernier ancêtre commun au pigeon et au crocodile sont : Citer tous les caractères du tableau sauf « plumes ».

Corrigé du sujet 1.5

Le crâne de l’Australopithèque

  • est petit comme celui du Chimpanzé (400cc)
  • arcade proéminente comme le singe
  • trou occipital vers l’arrière contrairement à l’Homme mais comme le singe
  • la face est allongée comme le singe, celle de l’Homme est redressée.

La mâchoire de l’australopithèque

  • est en U comme celle du singe, celle de l’homme est arrondie
  • il n’a pas de canines pointues, comme l’Homme, contrairement au singe

Le bassin de l’australopithèque

  • est plus large que haut comme celui de l’Homme à l’inverse de celui du singe.
  • L’implantation des fémurs se fait sous le bassin comme pour l’Homme, sur le côté chez le singe
  • Les fémurs sont inclinés comme chez l’Homme, ceux du singe sont verticaux

Seul le bassin rapproche l’australopithèque de l’Homme, il était bipède.

La bipédie est considérée comme un caractère dérivé propre à la lignée humaine.

On admet que tout fossile présentant au moins un des caractères dérivés de la lignée humaine appartient à cette lignée.

La mesure du temps dans l'histoire de la Terre et de la vie.

Corrigé du sujet 2.1

La formation B est antérieure à la faille (principe de recoupement) qui est antérieure à l’intrusion granitique (principe de recoupement) qui est antérieure la formation A (principe de recoupement) qui est antérieure à la cheminée basaltique (principe de recoupement).

B antérieur à A (principe de superposition)

Corrigé du sujet 2.2

Par principe de recoupement E postérieure à B C et D, impossible de dater par rapport à A

Par principe de recoupement G est postérieur à B et antérieur à A

La faille recoupe E, D, C, B et G mais pas A, elle est donc antérieure à A qui est le terrain le plus jeune (principe de superposition) et postérieure à G (G recoupant B, G est plus récent que B).

Stabilité et variabilité des génomes et évolution.

 

 

 

Corrigé du sujet 3.1

Doc1 croisement 1 : Notion de dominance allélique

Notion d’hétérozygotie de F1

Croisement 2 : Notion de croisement test

Commentaire des résultats :

* Majorité de phénotypes parentaux

* Minorité de phénotypes recombinés

* Notion de gènes liés

* Notion de crossing over

Doc 2

Schémas corrects avec allèles

Corrigé du sujet 3.2

Document 2  :

8 spores donc 3 divisions(2 divisions de méiose et la mitose)

3 types de répartition des spores dont type B 2/2/2/2

 

Document 1  :Placer sur le graphe les duplications et divisions

- t 0 Q ADN, cellule diploïde

- t 0 à t 1 duplication, 2Q ADN, chromosomes à 2 chromatides

- t 1 à t 2,1° division de méiose, Q ADN ,séparation des homologues, n chr à 2 chromatides

  • t 2 à t 3, 2° division de méiose, Q/2 ADN, séparation des chromatides, n chr à 1 chromatide
  • t 3 à t 4, duplication, n chr à 2 chromatides
  • t 4 à t 5 ,mitose, 8 spores haploides

Corrigé du sujet 3.3

Doc1 : Turner = (45, X0) ; absence d’un chromosome sexuel

Doc2 : on acceptera soit

  • la non séparation des chromosomes X en première division
  • la non séparation des chromatides en deuxième division.

On obtient deux lots de gamètes anormaux :

  • 24, XX
  • 22 autosomes

SCHEMATISATION DE LA MEIOSE ANORMALE

Mise en relation  : le caryotype du document 1 résulte de la fécondation entre un gamète normal 22 + X et un gamète anormal 22 + 0.

Corrigé du sujet 3.4

Document 1.

Matrice des différences
Parenté entre les gènes
Notion de gène ancestral
Mutation des gènes pouvant induire une nouvelle fonction de la protéine

Document 2.

AVT – gène ancestral - 420 M d’années
Apparition du gène OT vers 360 M d’années
Apparition du gène ADH vers 190 M d’années
Le tableau des différences montre que les gènes OT et ADH sont issus du gène AVT.
Notion de famille de gènes
Duplication et mutation, mécanismes à l’origine de la famille de gènes.

Schéma

Corrigé du sujet 3.5

Lecture du graphe :

Signification du graphe
Sans prédateurs, le nombre moyen de taches augmente et se stabilise à 14 taches.
Les prédateurs sont introduits à 6 mois pour un lot de guppies alors qu’ils ont en moyenne 12 taches.
Avec prédateurs, le nombre moyen de taches diminue jusqu'à 9 taches à 20 mois d’expérience.  

Explication :

La prédation est un facteur du milieu qui influence la fréquence des phénotypes dans la population.
Les individus les plus tachés sont les plus visibles, ils subissent donc la prédation plus fortement.
Ils se reproduisent moins, et la fréquence de ce phénotype diminue dans la population.
C’est un cas de sélection naturelle.

Corrigé du sujet 3.6

schéma 2 : t0 Q ADN ; cellule œuf diploïde ; 2n chromosomes à 1 chromatide

schéma 1 : t1 2Q ADN ; duplication ; 2n chromosomes à 2 chromatides

schéma 4 : t2 Q ADN ; séparation des chromosomes homologues ; n chromosomes à 2 chromatides

schéma 3 : t3 Q /2 ADN ; séparation des chromatides ; n chromosomes à 1 chromatide 

Restitution des connaissances  

Division 1 = 1° division de méïose

Division 2 = 2° division de méïose

Division 3 = Mitose

La convergence lithosphérique et ses effets.

 

Corrigé du sujet 4.1

G1 correspond au domaine A.
G2 correspond au domaine C

Observations :

  • disparition de la chlorite.
  • apparition de la glaucophane et de la jadeïte.
  • auréole réactionnelle autour du pyroxène.

 Phénomène géologique impliqué :

  • pas de variation de température mais une augmentation de pression,
  • donc enfouissement à une profondeur supérieure à 25 km d’une roche froide, 
  • donc subduction.

Corrigé du sujet 4.2

  • présence d’une fosse : relief négatif
  • présence d’une chaîne de montagnes : relief positif
  • existence d’un volcanisme associé
  • présence de séismes dont les foyers sont de + en + profonds quand on va vers l’Est 

- caractéristiques morphologiques d’une zone de subduction : présence de reliefs élevés et d’une fosse océanique profonde. (10 000 m)

- caractéristiques tectoniques d’une zone de subduction : magmatisme (andésitique) et séismes répartis selon le plan de Benioff. (une coupe simple d’Ouest en Est est attendue). Ce plan matérialise le plongement de la plaque Pacifique sous la plaque Amérique.

Procréation.

 

 

 


Corrigé du sujet 5.1

  • Testostérone  : évolution comparable chez les 2 hommes (avant et après la naissance)

Référence à des données chiffrées non exigible (unités différentes)

la testostérone n’est pas impliquée dans l’anomalie

  • AMH  : chez l’homme normal, la production atteint son maximum ( 52 ng.100 ml -1 ) au 3ème mois de grossesse puis diminue pour presque disparaître à la puberté.

Chez l’homme à utérus, il n’y a pas de production d’AMH . Son absence a pour origine une mutation affectant le gène situé sur le chromosome 19 .

Bilan  : L’absence d’AMH est responsable de la présence d’un utérus .  

Corrigé du sujet 5.2

Après recombinaison une chromatide de X porte anormalement le gène sry et une seule des deux chromatides de Y porte le gène sry.

  • Présence du gène sry : apparition du phénotype masculin
  • Absence du gène sry : apparition du phénotype féminin

Le gène sry est responsable de l’apparition du phénotype masculin.

Corrigé du sujet 5.3

Valeur chiffrée du taux de LH témoin

Pour chaque cas expérimental :

  • Variation chiffrée du taux de LH
  • Mise en relation avec les conditions expérimentales
  • Interprétation dans chaque cas : inhibition ou stimulation

( grouper progestérone et oestradiol )

Notion de rétrocontrôles

Corrigé du sujet 5.4

Document a :

Analyse du document, en citant les valeurs (diamètre et longueur).

Donc influence des testicules : Stimulation du développement en diamètre des canaux de Wolff et dégénérescence des canaux de Müller.

La testostérone est responsable du développement des canaux de Wolff

L’AMH est responsable de la dégénérescence des canaux de Müller

Document b  :

Analyse du document : en présence des cellules de Sertoli, régression des canaux de Müller, maintien des canaux de Wolff.

Donc les cellules de Sertoli provoquent la régression des canaux de Müller, mais n’ont pas d’influence sur ceux de Wolff.

Mode d’action des cellules de Sertoli par voie chimique (hormone).

Corrigé du sujet 5.5

Doc 1 :

Ovariectomie suivie d’une augmentation du taux de LH Communication entre ovaires et hypophyse

Doc 2 :

Injection d’œstradiol est suivie d’une diminution du taux de LH

Injection supplémentaire d’œstradiol est suivie d’une augmentation de LH (pic)

Œstradiol à faible dose exerce une inhibition sur l’hypophyse

Œstradiol à forte dose exerce une activation sur l’hypophyse

Corrigé du sujet 5.6

Doc1 : femelle anormale avec tractus femelle atrophié. Origine : présence du jumeau mâle serait responsable de cet anomalie la communication se faisant par voie sanguine.

Doc2 : Les free-martins possèdent un taux d’AMH dans le sang identique à leur jumeau mâle à la naissance. Ce taux diminue au cours du temps chez les free-martins et se maintient constant chez les mâles.

Les free-martins ne fabriquent donc pas l’AMH

Bilan : L’AMH est fabriquée par le mâle, elle passe chez la femelle par voie sanguine au cours de la gestation. L’AMH est responsable de la régression des voies génitales femelles.

Corrigé du sujet 5.7

Comparaison des 2 cycles ou référence au témoin

Cycle normal  :

- Evolution du taux des hormones ovariennes

- œstradiol max 180pg.ml -1, mini 50pg.ml –1

- progestérone max 20 ng.ml -1

- Evolution du taux des hormones hypophysaires avec pic de LH (80mUl.ml -1 ) au jour 14

Cycle sous pilule  :

- Taux faible et constant d’œstradiol et de progestérone

- idem pour LH et FSH

- Pas de pic de LH

Relation entre le pic LH et l’ovulation

Mécanisme de rétrocontrôle négatif par lequel agit la pilule.

Corrigé du sujet 5.8

Doc. 1  :

Lot 1  : Sans hormone, pas de dentellisation.

Lots 2 et 3  : Présence d’oestradiol, absence de progestérone : pas de dentellisation

Présence oestradiol et progestérone : dentellisation

Donc, progestérone nécessaire à la dentellisation de l’utérus, en association avec l’œstradiol.

Lots 4 et 5 : Présence de RU 486, même en présence d’œstradiol et progestérone, moindre développement de l’utérus et moindre dentellisation.

Plus taux de RU 486 est important (de 5 à 20 mg.kg -1) moins la muqueuse utérine se développe et plus la dentellisation diminue.

Donc, le rôle du RU 486 est de réduire ou d’empêcher, selon sa concentration, le développement de la muqueuse utérine et sa dentellisation.

Doc. 2 :

Lots 1 et 2  :

Radioactivité lot 1 = 7,9 ua ; Radioactivité lot 2 = 8,55 ua

La mesure de la radioactivité dans la cellule reflète la quantité de molécules radioactives fixées dans cette cellule.

Le RU 486 se fixe donc sur les cellules de la muqueuse utérine, comme la progestérone, dans les mêmes proportions.

Lot 3  : RU 486 non marqué puis progestérone marquée : faible radioactivité : 2,41 ua, correspondant à la quantité de molécules de progestérone fixées.

En présence de RU 486, la progestérone se fixe peu sur les cellules de la muqueuse utérine.

Donc le mode d’action du RU 486 est d’empêcher la fixation de la progestérone sur les cellules de la muqueuse utérine.

 

Corrigé du sujet 5.9

DOC 1 :

l’individu au caryotype XX est un garçon ! on constate qu’un de Ses chromosomes X possède un fragment en plus.

L’individu XY est une fille !! on constate que le chromosome Y possède un fragment en moins.

Interprétation : le bras court du Y est indispensable à la différenciation du phénotype mâle.

DOC 2 :

Exp 1 et 2  :

Quel que soit le caryotype d’un individu, l’injection du gène SRY entraîne le développement du phénotype mâle.

Interprétations :gène SRY responsable de la différenciation.

Exp 3 :

En absence du gène SRY, l’injection de protéine TDF a les mêmes effets.

Interprétation : Gène SRY code pour une protéine TDF responsable de la différenciation.

BILAN :

Sur le chromosome Y, se trouve le gène SRY qui code pour la protéine TDF responsable du sexe gonadique mâle.

Immunologie.

 

 

 

 

Corrigé du sujet 6.1

Document 1

L’expérience 1 est l’expérience témoin

- Comparaison des milieux 1 et 2 : les LT ne détruisent que les cellules infectées

- Comparaison des milieux 2 et 3 : seules les cellules ayant été infectées par le virus A sont détruites.

Reconnaissance spécifique par les LTc

Document 2 : Après contact direct avec un LTc, la cellule infectée est détruite. Le LTc est un effecteur de l’immunité

Document 3

Les cellules infectées présentent à leur surface des antigènes

Les antigènes sont reconnus spécifiquement par des récepteurs T.

Corrigé du sujet 6.2

Suite à la première injection

  • il y a réponse immunitaire : production de plasmocytes anti GRM
  • sécrétion d’anticorps anti GRM

Le synchronisme des deux mécanismes permet de faire l’hypothèse que les plasmocytes produisent les anticorps

Suite à la seconde injection  :

  • La production de plasmocytes et d’anticorps anti GRM est plus importante
  • plus rapide
  • plus durable

On attend que le candidat argumente avec des valeurs chiffrées

  • Grâce à la première injection, il y a fabrication de cellules mémoire spécifiques du GRM
  • Ces cellules sont responsables de la forte réactivité à la seconde injection.
  • Principe de la vaccination : stimulation de la production de cellules mémoires.

Corrigé du sujet 6.3

Comparaison milieu 1 et milieu 2  :

  • Les LT détruisent les cellules nerveuses.
  • Uniquement les cellules préalablement infectées par LCM
  • Nécessité d’un 1 er contact avec le virus pour que les LT soient efficaces

Comparaison milieu 1 et milieu 3 :

  • Les LT ne détruisent pas des cellules infectées par un autre virus
  • Spécificité des LT

Corrigé du sujet 6.4

Doc.1  :

  • GRM = Antigène
  • Lot A : expérience témoin

Etude des lots pour arriver à :

  • présence des LT et des LB indispensable à l’agglutination.
  • Dans le sérum uniquement présence de molécule, donc c’est une molécule qui est responsable de l’agglutination.

Doc.2  :

Pour qu’il y ait agglutination il faut :

  • Des lymphocytes de souris nude, donc des LB
  • Les molécules du surnageant de la culture de LT4 en présence de GRM
  • Des globules rouges de mouton

Doc 1 + doc 2

  • Donc l’agglutination n’est possible que si une molécule produite par les LB est présente, cette production n’est possible que si les LT4 produisent eu aussi une molécule.
  • Les LB produisent des anticorps
  • Les LT4 produisent les interleukines.

Corrigé du sujet 6.5

Des plasmocytes apparaissent dans deux cas :

  • Quand les LB et LT4 sont ensemble
  • Quand les LB et LT4 sont dans les deux chambres séparées.

Ils n’apparaissent pas s’il n’y a que des LB

Dans le cas où les LT4 et les LB sont dans deux chambres différentes seules des molécules diffusent (1a et 1b)

La radioactivité est détectée au départ dans les LB. Les LB intègrent de la thymine radioactive. Il y a synthèse d’ADN donc mitose (ou expansion clonale…)

La radioactivité est ensuite retrouvée dans les plasmocytes ( mais encore dans certains LB = mémoires non attendu ici). Ce sont donc les LB qui se différencient en plasmocytes

Les LT4 étant nécessaire à la différenciation des LB en plasmocytes ce sont donc les cellules qui produisent les molécules nécessaires à la différenciation.

Corrigé du sujet 6.6

 

Couplage des événements biologiques et géologiques au cours du temps.

Corrigé du sujet 7.1

L’exploitation des documents doit amener à l’identification :

  • D’une extinction rapide et synchrone d’espèces
  • Dans des milieux différents
  • En deux points éloignés du globe (idée d’extension possible)
  • D’une diversification suivant la crise

Il faut bien sûr justifier chaque point à l'aide des données des documents !