bac S 2008 métropole : corrigé personnel

Partie 1 : 8 points (sujet)

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(Titre : le maintien du caryotype d'une espèce à cycle à dominante haploïde et à 3 chromosomes)  
(Introduction :) La reproduction sexuée fait alterner une phase haploïde durant laquelle les cellules ne possèdent qu'un jeu unique de chromosomes avec une phase diploïde durant laquelle les cellules présentent un double jeu de chromosomes, l'un d'origine "maternelle", l'autre "paternelle". Dans un cycle à dominante haploïde, la phase diploïde est réduite à l'oeuf; comme par exemple dans le cycle de vie du Champignon Sordaria. Comment méïose et fécondation permettent-elles le maintien du caryotype, c'est à dire du nombre et des caractéristiques (taille, etc.) des chromosomes, d'une génération à l'autre?
 
1. La méiose
Par la méiose, une cellule diploïde se transforme en 4 cellules haploïdes. Les deux divisions cellulaires sont précédées, au niveau moléculaire d'une seule réplication de l'ADN, ce qui correspond au niveau cellulaire à une duplication des chromatides : la cellule qui contenait 6 chromosomes à 1 chromatide possède 6 chromosomes à 2 chromatides lorsqu'elle commence la méiose. Il est équivalent de parler de 3 paires de chromosomes homologues à 2 chromatides chacun, même si les paires ne sont pas visibles (pas plus que les chromosomes, car on est en interphase).
Bien que cette première division comprenne quatre phases (prophase, métaphase, anaphase et télophase), comme une mitose, elle est particulière car elle sépare les chromosomes homologues d'une paire au lieu de séparer les deux chromatides d'un même chromosome.
Au cours de la première division les chromosomes homologues se regroupent par paire, puis se séparent; (leur répartition dans les deux cellules filles se faisant au hasard, le nombre de combinaisons possibles est de 2n donc de 8 dans l'exemple, mais ici on sort du sujet). Dès la fin de la première division, le nombre de chromosomes par cellule a été divisé par deux (on passe de 6 à 3 chromosomes, toujours à deux chromatides).
Lors de la deuxième division (plus classique), les deux chromatides d'un même chromosome se séparent : les cellules contiennent chacune 3 chromosomes à une seule chromatide.
(La phase haploïde qui suit la méiose étant la phase dominante, les cellules subiront dans cet état des mitoses, permettant la croissance des filaments chez Sordaria).		  
2. La fécondation
C'est la fusion de deux cellules provenant généralement d'individus différents. La fusion des noyaux permet aux chromosomes de s'ajouter : ainsi est reconstituée une cellule à 6 chromosomes à une chromatide: on revient au point de départ. 		 
(Conclusion : ) En reconstituant le double jeu de chromosomes séparés par la méiose, la fécondation est donc complémentaire de la méiose. (Si le caryotype est conservé, méiose et fécondation permettent par contre un brassage des allèles des gènes en raison de la répartition aléatoire des homologues lors de la première division de méiose, mais aussi par l'échange de fragments de chromatides entre homologues lors de la prophase I).  
Présence d'une introduction présentant le problème (de préférence sous forme d'un questionnement) et d'une conclusion y répondant et proposant une ouverture.
Plan apparent
Soin, orthographe		  

Schémas bientôt en ligne...
Le barème officiel est moins exigeant que ce corrigé, en particulier, aucune définition (caryotype, haploïde, diploïde) n'y est explicitement attendue.
L'ordre des parties n'a pas d'imporance, puisque par définition, un cycle (de vie), n'a ni début, ni fin.

Partie 2.1 : 3 points (sujet)

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1. le Rat est le plus proche parent du Saumon !
Dans le cadre de la classification phylogénétique c'est le partage de caractères à l'état dérivé qui est utilisé pour déterminer les relations de parenté :
- le Requin possède en commun avec le Saumon deux caractères à l'état dérivé : l'existence de vertèbres et d'une mâchoire;
- le Rat en possède trois : les vertèbres et la mâchoire comme précédement, mais aussi l'existence d'un squelette osseux.
Donc le Rat est l'espèce la plus proche parent du Saumon parmi les deux proposées.

Variante reposant sur l'analyse des ancêtres communs (le document n'y incite pas car ces ancêtres ne sont pas repérés, dans ce cas il faut justifier la réponse en reproduisant au moins une partie de l'arbre et en y plaçant les ancêtres en question)  : le dernier ancêtre commun du Saumon et du Rat est plus récent (donc non partagé avec le Requin, il est exclusif au Saumon et au Rat)- que le dernier ancêtre commun du Saumon et du Requin (qui est aussi ancêtre commun avec le Rat donc non exclusif).

Il importe de bien comprendre que c'est le nombre de caractères à l'état dérivé partagé par deux espèces (donc présentés par leur dernier ancêtre commun) qui compte; le nombre de caractères évoluant à l'état dérivé dans les lignées qui suivent l'ancêtre commun n'est pas significatif de leur plus ou moins grande parenté, car ces caractères ne sont pas partagés.
 
2. le groupe des Poissons n'est pas un groupe monophylétique
Un groupe monophylétique (c'est à dire un groupe défini dans le cadre de la classification phylogénétique) rassemble tous les descendants d'un ancêtre commun. Donc pour que le groupe des Poissons soit un groupe monophylétique, il faut y inclure le Rat; hors les Poissons sont définis dans l'énoncé comme des Vertébrés aquatiques munis de nageoires. Le Rat n'étant pas muni de nageoires, le groupe des Poissons n'existe pas.

Variante 1 : il n'existe pas d'ancêtre commun aux Poissons (Lamproie, Requin, Saumon, Coelacante, Dipneuste) qui ne soit pas partagé avec le Rat.
Variante 2 : les Poissons n'ayant pas d'ancêtre commun exclusif, ils ne constituent pas un groupe dans le cadre de la classification phylogénétique.
 

Partie 2.2 obligatoire : 5 points (sujet)

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(Titre :)  
(Introduction :) Comment les différences de densité entre lithosphère océanique et asténosphère permettent-elles le démarrage et l'entretien de la subduction?
 
1.
 
2.
 
(Conclusion : ) .  
Présence d'une introduction présentant le problème (de préférence sous forme d'un questionnement) et d'une conclusion y répondant et proposant une ouverture.
Plan apparent
Soin, orthographe		  

Partie 2.2 spécialité : 5 points (sujet)

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(Titre : la fonte des glaces au pôle Nord)  
(Introduction :) L'évolution actuelle des glaces observée au pôle Nord peut-elle modifier directement ou indirectement le niveau de la mer ?
  
1. Surfaces englacées au pôle Nord
Le document 1a montre que mesuré en été, pendant le minimum annuel, la surface occupée par la glace de mer (qui flotte sur l'océan) a nettement régressé entre 1979 et 2005 (principalement le long des côtes de l'Eurasie). La régression est très peu visible sur le document pour la glace terrestre (inlansis groenlandais). Donc la fonte des glaces au pôle Nord est surtout sensible pour la glace de mer (banquise).		  
2. Conséquences directes de la fonte de la glace de mer au pôle Nord
Le document 1b rappelle que la fonte de la glace de mer (flottant sur l'eau) n'affecte pas le volume de l'océan au contraire de la fonte d'un glaçon suspendu modélisant un glacier continental: dans ce dernier cas le verre déborde ce qui représente une élévation du niveau de la mer.
On en conclut que l'évolution des glaces observée au pôle Nord n'aura pas de conséquence directe sur le niveau de la mer.		  
3. Conséquences indirectes de la fonte de la glace au pôle Nord
Le document 2 indique que la gace à un albédo bien plus élevé (50 à 60%) que celui de l'océan (5 à 15%). La fonte de la glace de mer diminue donc l'albédo, qui représente l'énergie solaire renvoyée. Ceci se traduira par une augmentation de la température de l'océan qui va accélérer la fonte (rétrocontrôle positif).
Le document 3 indique que par dilatation, l'augmentation de la température augmente le volume de l'eau. Donc le réchauffement de l'océan sera la cause d'une élévation du niveau de la mer.		  
(Conclusion, synthèse  : ) L'effet de la fonte de la glace, observée au pôle Nord, sur le niveau de la mer, est pour le moment un effet indirect : l'augmentation initiale de température est amplifiée et le niveau de la mer augmente par dilation. En l'état actuel, cette modification est donc heureusement limitée (à quelques mètres).
On peut toutefois s'interroger sur l'éventualité d'un réchauffement plus important dans le futur causant une régression des glaces continentales (Groenland) avec pour conséquence directe une élévation beaucoup plus forte du niveau de la mer.		  
Présence d'une introduction présentant le problème (de préférence sous forme d'un questionnement) et d'une conclusion y répondant et proposant une ouverture.
Plan apparent
Soin, orthographe		  
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