Polynesie 2014

|Bac S - Sujet de SVT - Session 2014 - Polynésie |



1ère PARTIE : Mobilisation des connaissances (8 points). |LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE |

Le massif armoricain localisé en Bretagne culmine actuellement à 147m. Il
s'agit du reste d'une vaste chaîne de montagnes très ancienne (600 millions
d'années) qui atteignait probablement 2000 à 3000m d'altitude.
|Présenter les phénomènes qui contribuent à la disparition des reliefs montagneux|
|et au recyclage de la croûte continentale. | Votre réponse comprendra une introduction, un développement cohérent et un
schéma de synthèse.

2ème PARTIE - Exercice 1 - Pratique d'un raisonnement scientifique dans le
cadre d'un problème donné (3 points). |MAINTIEN DE L'INTÉGRITÉ DE L'ORGANISME |
Lors d'une vaccination contre la diphtérie, le sujet reçoit de l'anatoxine
diphtérique, toxine diphtérique ayant perdu son pouvoir pathogène mais
conservant son pouvoir immunogène. Il développe alors en quelques jours une
immunité par la production d'anticorps. Ces anticorps, libérés dans le
milieu intérieur, neutralisent la toxine diphtérique. Des expériences sont
réalisées pour déterminer le mode d'action des anticorps au cours de cette
neutralisation.
|QCM : A partir des informations extraites du document, cocher la bonne réponse |
|pour chaque série de proposition. |

Document : Expérience réalisée et résultats
[pic] *sérum = sang débarrassé de toute cellule (il ne représente donc que la
fraction liquide du sang) D'après artic.ac-besancon.fr - Bac S session 2003, Martinique

Feuille - réponse annexe à rendre avec la copie
QCM : à partir des informations extraites du document, cocher la bonne
réponse, pour chaque série de propositions. 1- Le sérum prélevé sur le cobaye contient :
? des anticorps antidiphtériques
? des lymphocytes
?des anticorps antidiphtériques et des lymphocytes
2- La spécificité des anticorps est montrée par les expériences sur :
? le cobaye 1
? le cobaye 2
? les cobayes 2 et 4
3- Le filtrat injecté au cobaye 2 contient :
? des anticorps antidiphtériques
? des particules de poudre avec de l'anatoxine diphtérique
? ni particule de poudre, ni anticorps antidiphtérique.
4- Le cobaye 3 survit grâce à :
? l'injection de toxine diphtérique
? la présence dans le filtrat d'anticorps antidiphtériques
? la présence dans le filtrat de particules de poudre

2ème PARTIE - Exercice 2 - Pratique d'une démarche scientifique ancrée dans
des connaissances (Enseignement Obligatoire). 5 points. |GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION |


Les épinoches à trois épines (Gasterosteus aculeatus) sont des poissons qui
se présentent sous deux formes (épinoche marine et épinoche d'eau douce),
selon le lieu où ils vivent. Leurs prédateurs varient selon les milieux de
vie.
|À l'aide des documents ci-dessous et de vos connaissances, proposer une |
|hypothèse que le mécanisme à l'origine de la morphologie des épinoches d'eau |
|douce. |
Document 1 : Morphologie des épinoches en fonction de leur milieu de vie Les épinoches marines ont une nageoire pelvienne épineuse proéminente sur
leur face ventrale, ce qui les protège des gros poissons. Les formes
d'épinoche d'eau douce n'ont plus de nageoire pelvienne et sont ainsi moins
vulnérables vis-à-vis des larves d'insectes prédatrices, qui ont plus de
mal à s'accrocher.
[pic] D'après Cresko et al.2004. Parallel genetic basis for repeated evolution of
armor loss in Alaskan threespine stickleback populations.
Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 101/6050-6055
Document 2 : Expression du gène PITX1 impliqué dans la mise en place de la
nageoire pelvienne épineuse au cours du développement des épinoches [pic] Les biologistes ont recherché les endroits de l'organisme où l'on peut
détecter la présence d'ARNm du gène PITX1 au cours du développement. Ces
territoires sont colorés en grisé par la méthode utilisée sur des embryons
d'épinoche. Les flèches indiquent la zone d'expression du gène PITX1
observé sur la face ventrale des embryons d'épinoche. D'après Genetic and developmental basis of evolutionary pelvic reduction in
threespine sticklebacks
Shapiro et colli. Nature 428, 717-723
Document 3 : Données moléculaires du gène PITX1 Document 3a : Comparaison des séquences du gène PITX1 impliqué dans le
développement de la nageoire pelvienne épineuse chez les deux formes
d'épinoches [pic] D'après le logiciel anagène La portion du gène étudié est représentative des résultats obtenus sur
l'ensemble du gène. La première ligne correspond au gène de l'épinoche
marine et la deuxième ligne au gène de l'épinoche d'eau douce.
Chaque tiret indique une identité de nucléotide.
Document 3b : La régulation de l'expression du gène PITX1 Des segments d'ADN appelées séquences régulatrices présents à côté des
gènes, contrôlent l'expression des gènes.
Ces séquences de régulation jouent un rôle central dans l'évolution de la
morphologie des animaux.
[pic] L'expression du gène PITX1 est activée lorsque des facteurs de
transcription se lient à des sites de fixation de la séquence régulatrice
PEL. Le complexe ainsi formé déclenche la transcription du gène PITX1 en un
ARNm par l'enzyme polymérase. D'après Pour La Science n°378 Janvier 2009

Document 4 : Expériences de transgenèse sur une épinoche lacustre Une séquence régulatrice du gène PITX1 a été identifiée en 2010 et a été
appelée « pel ». Pour détecter si des changements dans cette séquence
pouvaient être à l'origine du changement morphologique, les chercheurs ont
réalisé une expérience de transgénèse.
Ils ont injecté dans des ?ufs d'épinoche d'eau douce, une construction
génique comprenant la région régulatrice « pel » des épinoches marines et
le gène PITX1 noté ([pel-PITX1]). Les résultats de cette transgenèse
montrent chez l'épinoche d'eau douce une nageoire pelvienne épineuse. D'après acces.ens-lyon.fr

2ème PARTIE - Exercice 2 - Pratique d'une démarche scientifique ancrée dans
des connaissances (Enseignement de spécialité). 5 points.
|ÉNERGIE ET CELLULE VIVANTE |

Les nouvelles technologies telles que la vidéo microscopie permettent de
visualiser l'activité à l'intérieur d'une cellule
|À partir de l'exploitation des documents mis en relation avec vos connaissances,|
|proposer un mécanisme expliquant le phénomène mis en évidence par le document 1.|

Document 1 : Quelques images faites en microscopie de cellules
chlorophylliennes de la feuille d'Elodée. [pic]
Les trois images proposées sont extraites d'une vidéo qui dure 5 secondes.
Elles permettent de suivre le déplacement du chloroplaste repéré par une
flèche : [pic]
D'après http://jean-jacques.auclair.pagesperso-orange.fr/elodea/cyclose.htm

Document 2 : Variation de la vitesse de cyclose des chloroplastes en
fonction des conditions énergétiques de la cellule. La cyclose est le mouvement des organites dans le cytoplasme.
La vitesse de la cyclose des chloroplastes de l'Elodée a été mesurée en
plaçant un fragment de feuille successivement dans trois solutions :
- une solution témoin puis,
- une solution composée de la solution témoin additionnée d'ATP (10-5 mol.L-
1) puis,
- une solution composée de la solution témoin additionnée d'ATP (10-5
mol.L-1) et de pC1BA, un antagoniste de la synthèse d'énergie dans la
cellule (10-5 mol.L-1).
Cette expérience a été répétée pour plusieurs concentrations d'ATP et de
pC1BA et des résultats comparables sont obtenus à chaque fois.
[pic]
D'après Brueske et Applegate, 1965. The roles of adenosine triphosphate and
glutathione in the inhibition of cyclosis by p-chlorobenzoic acid in Elodea
densa
Document 3 : Disposition des chloroplastes dans une cellule
chlorophyllienne de Nitella flexilis observée en microscopie électronique [pic] D'après Kersey et Wessells, Journal of Cell Biology, 1976, 68: 264-265
Document 4 : Schéma d'interprétation des interactions entre les
chloroplastes et les filaments d'actine à l'origine du déplacement des
chloroplastes. [pic] La myosine est une protéine capable de se déformer en utilisant de l'ATP D'après Shimmen et Yokota, Current Opinion in cell Biology, 2004, 16:68-72