bac S 2004 SVT métropole (corrigé)

bac S 2004 métropole - corrigé personnel

Partie 1 : (10 points) Procréation (sujet)

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(Titre :) La masculinisation de l'appareil génital et son contrôle (Introduction :) Dans l'espèce humaine, les gamètes qui s'assemblent à la fécondation sont produits par des individus de sexes différents. On peut se demander comment se réalise le sexe phénotypique ? On montrera que l'effet du caryotype ne se manifeste pas immédiatement puisque le foetus est d'abord indifférencié, mais qu'il apparait par étapes, en prenant l'exemple de la réalisation d'un appareil génital masculin fonctionnel.
1. L'appareil génital indifférencié du foetus Chez l'embryon se construit un apparail génital identique que que soit le sexe chromosomique : gonades et double ébauche de voies génitales représentée par les canaux de Wolff et de Muller (a l'extérieur tubercule génital).
2.1 La sexualisation des gonades La présence du chromosome Y est déterminante pour la masculinisation parce qu'il porte le gène Sry codant la protéine TDF qui (, en activant de nombreux autres gènes,) provoque la différenciation des gonades en testicules : tubes séminifères, cellules intersticielles (ou de Leydig) et cellules de Sertoli. Les arguments sont apportés par les caryotypes anormaux : XXY produit le syndome de Klinefelter avec développement de petits testicules, XØ produit le syndrome de Turner avec transformation des ganades en ovaires qui dégénèrent; mais aussi par la translocation possible du gène SRY sur un chromosome X produisant un homme de caryotype XX; et par la réalisation de souris transgéniques (insertion d'une séquence d'ADN comprenant le gène SRY dans des cellules oeufs XX masculinisant les embryons formés.
2.2. La sexualisation des voies génitales Les cellules intersticielles (ou de Leydig) sécrètent l'hormone testostérone (3ème et 4ème mois) qui provoque la différenciation des canaux de Wolff en voies génitales mâles (spermiductes, vésicules séminales, pénis). Les cellules de Sertoli des testicules sécrètent l'hormone anti-müllerienne indispensable à la disparition des canaux de Müller. Arguments : chez la Vache, la génisse née d'une grossesse gémélaire avec un jumeau mâle est un "free-martin", stérile dont les cornes utérines sont interrompues ou même absentes alors que les organes dérivés des canaux de Wolff (en particulier les vésicules séminales) sont souvent présents; la castration des embryons produit toujours des femelles, la greffe d'un testicule développe des canaux génitaux masculins, la mise en place d'un cristal de testostérone ne fait pas disparaître les canaux de Müller (expériences de A. Jost).
2.3 L'acquisition de la fonctionnalité A la puberté, la reprise de la secrétion de testostérone (contrôlée cette fois par le complexe hypothalamo-hypophysaire) active l'appareil génital qui devient fonctionnel (production de gamètes, etc.)

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(Conclusion, synthèse : ) schéma distinguant les actions (transformations), les structures subissant les transformations, les agents des transformations. Un schéma possible : mise en place d'un appareil génital masculin fonctionnel (affichez l'image seule pour un agrandissement). Le schéma le plus concis : d'après Jost A.. 1991. La reproduction chez les Mammifères et l'Homme. Ellipses, Paris : 189. Sa légende est malheureusement implicite, de plus ce schéma n'a pas pour objet de représenter l'acquisition de la fonctionnalité, il est donc incomplet par rapport au sujet.
Présence d'une introduction présentant le problème et d'une conclusion y répondant et proposant une ouverture. Plan apparent, soin, orthographe

Partie 2.1 : (4 points) Stabilité et variabilité des génomes et évolution (sujet)

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(Titre :) Histoire évolutive des gènes de la lactico-déshydrogénase chez l'Homme (Introduction :) Le document de référence permet de formuler l'hypothèse suivante : un gène ancestral subit deux duplications sucessives; entre ces duplications s'accumulent des mutations ponctuelles.
Les séquences d'acides aminés présentant de fortes ressemblances (document b), on en déduit l'origine commune des gènes codant ces protéines (valide l'existence d'un gène ancestral). Trois gènes (trois locus) localisés sur deux chromosomes différents (document a) s'expliquent par deux duplications sucessives (et une translocation, sans qu'il soit possible de situer la translocation par rapport aux duplications, ni le locus d'origine : chromosome 11 ou 12 ? ), comme le propose le modèle.
On compte 9 changements d'acide aminé entre les chaînes A et B, 7 entre A et C, 12 entre B et C (document b). Ces différences étant dues à des mutations ponctuelles des codons de l'ADN (substitutions de bases), on en déduit, en admettant que leur accumulation est proportionnelle au temps et que les séquences partielles sont représentatives de l'ensemble du gène, que la duplication de A et C est postérieure à la duplication du gène ancestral AC et de B (le gène ancestral de A et C est vraissemblablement localisé sur le chromosome 11).
Histoire évolutive des gènes de la lactico-déshydrogénase (Conclusion, synthèse : ) Le modèle est donc totalement validé. Attention à la confusion gène / protéine : ce sont les gènes qui mutent et non les protéines ! Attention à l'idée fausse : locus proches = gènes proches (les translocations sont aléatoires et rares).

Partie 2.2 : enseignement obligatoire (6 points) La convergence lithosphérique et ses effets (sujet)

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(Titre :) une subduction ancienne à l'ile de Groix (Introduction :) Quels sont les arguments qui permettent de penser que les deux roches présentées ont été entrainées en profondeur et ont gardé la trace de ce parcours ?
Document 1 Données : Les deux roches ont la même composition chimique, celle d'un basalte océanique, leur âge (celui des cristaux formés par métamorphisme) est de 350 à 370 millions d'années. - le schiste bleu présente des grenats G1 dont la cristallisation a eu lieu à 400°C et 0,9.10⁹Pascals; - l'éclogite présente des grenats dont le centre est de type G1 formé comme précédement et la périphérie de type G2 dont la cristallisation a eu lieu à 500°C et 1,8.10⁹Pascals. Interprétations : les roches 1 et 2 se sont formées à faible profondeur au niveau d'une dorsale océanique; les deux roches ont subi des conditions de pression supérieures à celles présentes dans le lieu de formation initial; la roche 2 a subit des conditions de température et de pression supérieures à la roche 1; ses grenats témoingnent d'un enfoncement de la roche, la périphérie d'un cristal étant postérieure à son centre (principe d'inclusion); la roche est passée de 0,9.10⁹ à 1,8.10⁹Pascals de pression ce qui correspond à un enfoncement de 30 à 60 km d'après l'échelle du diagramme 2.
Mise en relation des documents 1 et 2 - Les grenats G1 se situent dans la zone B du document 2 d'après leur température et pression de formation; cette zone se caractérise aussi par l'association de glaucophane et de plagioclases, minéraux qui sont effectivement présents dans la roche 1, donc la roche 1, formée au niveau d'une dorsale, est descendue à 30km de profondeur (400°C et 0,9.10⁹Pascals). - La périphérie du grenat G2 correspond à des pression et température situées dans la zone D du document 2; cette zone se caractérise par l'association du grenat et de la jadéite, minéraux rencontrés dans la roche 2, donc ceci confirme les pression et température plus importantes subies par la roche 2 : descente à 60km de profondeur.
(Conclusion :) Dans le modèle d'une zone de subduction (document de référence) on remarque que la croûte océanique (basalte) est entrainée à des profondeurs au moins égales à 60 km, tout en restant à des températures très inférieures à 1300°C : métamorphisme de haute-pression, basse température, caractéristique des zones de subduction. On peut se demander comment ces roches descendues en profondeur sont-elles aujourd'hui présentes en surface et comment leurs minéraux stables à haute pression sont encore présents. Il était possible de situer la position atteinte par les roches 1 et 2 sur une copie du document 2 ou (mieux ?) du document de référence.

Partie 2.2 : enseignement de spécialité (6 points) Du passé géologique à l'évolution future de la planète (sujet)

(Titre :) Histoire du climat depuis 11 000 ans (Introduction :) L'analyse des documents doit permettre de montrer que le Dryas récent est la dernière oscillation climatique recontrée jusqu'à aujourd'hui.	points
Document 1 : variations du δ ¹⁸O au Groenland Entre -11 000 et -10 000 ans, le δ ¹⁸O baisse de -35‰ à -40‰, puis remonte pour s'établir vers -30‰ à partir de -9 000 ans. En utilisant le doc.b, on en déduit qu'au Groenland la température baisse jusqu'à -40°C au Dryas récent, puis s'établit autour de -20°C de -9 000 ans jusqu'à aujourd'hui.
Document 2 : variations de la flore De -11 000 et -10 000 ans, la proportion des pollens de Pin et Bouleau diminue; les pollens d'herbe, qui représentent plus de 90% sont alors majoritairement représentatif des Graminées. De -10 000 ans à l'actuel la proportion des pollens d'herbe diminue presque régulièrement de 90% à 10%, et les Cichoridés remplacent les Graminées. A partir de -8 500 les pollens de Noisetier et Tilleul deviennent aussi abondants que ceux des autres arbres. On en déduit qu'après un refroidissement initial marqué par le développement des graminées, les espèces végétales de climat tempéré remplacent progressivement les espèces de climat froid, indiquant une élévation de la température moyenne en Savoie, de -10°C à +10°C.
Document 3 : variation chez un Foraminifère De -11 000 et -10 000 ans, la proportion de la forme dextre du foraminifère passe de de 85% à moins de 10%, puis retrouve son niveau antérieur et se stabilise à presque 100% depuis -9 000 ans. Ceci indique un refroidissement puis un réchauffement des eaux de surface de Norvège qui se maintient jusqu'à aujourd'hui.
(Conclusion, synthèse : ) Le Dryas récent débute par un refroidissement et se termine par un réchauffement qui mène à l'interglaciaire actuel, c'est donc bien la dernière oscillation climatique avant la relative stabilité observée depuis. Le plan pouvait suivre l'analyse des documents ou bien distinguer le Dryas récent (de -11 000 à -10 000 ans) et la période stable qui suit (depuis -10 000 ans). Une faute méthodologique consiste à décrire les documents en remontant le temps de l'actuel vers le Dryas (il est alors difficile de ne pas s'enméler les pieds dans le sens des variations de température) : suivez toujours l'ordre chronologique .

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