Correction Liban 2011

Bac S - Sujet de SVT - Session 2011 – Liban

Correction.

 1ère PARTIE : Restitution des connaissances (8 points). 

STABILITÉ ET VARIABILITÉ DES GÉNOMES ET ÉVOLUTION

 Montrer comment la méiose est à l'origine de la diversité des génotypes des gamètes.

Introduction :

La méiose est le processus par lequel des gamètes sont formées : à partir d'une cellule diploïde, on peut obtenir quatre cellules haploïdes participant à la reproduction sexuée. Ce mécanisme permet la stabilité du génome au sein d'une espèce en diminuant le nombre de chromosomes. Comment toutefois la méiose engendre-t-elle la diversité génotypique ?

Après avoir rappelé le déroulement de la méiose, il conviendra de montrer l'existence de deux sources de brassage génétique.

 

I. Le déroulement de la méiose :

-        deux divisions successives préparées par une seule duplication d'ADN ;

-        pour chaque division, quatre étapes successives : prophase, métaphase, anaphase, télophase ;

-        la division réduction de l'abouti à de cellules haploïdes avec des chromosomes deux chromatides ;

-        la division équation de l'abouti à quatre cellules haploïdes avec des chromosomes une chromatide.

 

Schéma de la méiose.

 

Transition :

La méiose permet la formation de gamètes participant la reproduction sexuée. Mais le nombre de types de gamètes différents pour un individu est quasiment infini. Comment au cours de la méiose peut-on introduire de la variabilité génétique ?

 

II. La création de la variabilité génétique au cours de la méiose.

1. Un brassage visible chez un individu hétérozygote pour deux gènes A et B non liés :

-        au cours de la métaphase I, répartition aléatoire des chromosomes homologues de part et d'autre de

-        la plaque équatoriale de la cellule.

→ Brassage interchromosomique.

-        Schéma du brassage interchromosomique avec deux gènes A et B sur deux chromosomes différents.

-        Création de nouvelles combinaisons alléliques.

 

2. Un brassage visible chez un individu hétérozygote pour deux gènes D et E lié :

-        au cours de la prophase I, possibilité de chiasma entre chromosomes homologues avec échanges de matériel génétique = recombinaison génétique par crossing-over.

→ Brassage intrachromosomique.

-        Schéma d'un brassage intrachromosomique avec deux gènes D et E sur des chromosomes homologues.

-        Création de nouvelles combinaisons alléliques.

-        Fréquence faible, en relation avec la distance entre les deux gènes.

 

Conclusion :

Par la possibilité de brassages interchromosomique et intrachromosomique, la méiose introduit de la diversité au sein des génotypes des gamètes. Cette diversité sera amplifiée par la rencontre aléatoire de gamètes au cours de la fécondation.

 

2ème PARTIE - Exercice 1 - Pratique des raisonnements scientifiques - Exploitation d'un document (3 points). 

LA CONVERGENCE LITHOSPHÉRIQUE ET SES EFFETS

 

Les géologues ont découvert que la région présentée sur la carte correspond à une zone de subduction.

 Indiquer en utilisant le document quels sont les arguments qui ont permis de comprendre que cette région correspond à une zone de subduction. En déduire ensuite quelle plaque plonge sous l'autre.

Travail préparatoire : 

Observations

Interprétations

Volcanisme sur la plaque eurasiatique suivant un axe nord-est sud-ouest, à égalité distance de la limite de plaques.

Arcs insulaires volcaniques (= Japon).

Séisme nombreux avec des profondeurs variables : de plus en plus profond en s'éloignant de la limite de plaques.

Plan de Bénioff.

Plaque Pacifique passe sous plaque eurasiatique.

Profondeurs de l'océan variables :

-      plaque Pacifique : de - 3000 à – 5000 m

-      plaque Pacifique au niveau de la limite de plaques : de - 5000 à - 10000 m

-      mer du Japon : de 0 à - 3000 m

 

plaine abyssale

 fosse océanique

 

bassin d'arrière arc

 

Introduction :

L'actualité récente a montré que le Japon se situe au niveau d'une zone sismiquement active qui serait en lien avec une subduction. Quels sont les arguments en faveur de cette théorie et quelle plaque plongerait sous l'autre ?

Le document fourni et une carte montrant la répartition des volcans, la répartition et la profondeur de séisme et enfin la profondeur de l'océan.

La répartition des volcans est uniquement visible sur la plaque eurasiatique suivant un axe nord-est sud-ouest. C'est arc volcanique est toujours à peu près à 300 km de la limite entre les deux plaques. Il s'agit là d'un arc insulaire volcanique qui constitue l'archipel du Japon.

Dans cette région, les séismes sont nombreux mais ils se produisent des profondeurs variables : ils sont de plus en plus profonds en s'éloignant de la limite de plaques en direction nord-ouest. Leur présence indique l’existence de frottements et permet de matérialiser le plan de Bénioff. Ce plan s'enfonce vers le nord-ouest et indique que la plaques chevauchantes est la plaque eurasiatique et la plaque chevauchée la plaque Pacifique.

Enfin, l'océan possède dans cette région des profondeurs très variables :

-        au sein de la classe Pacifique, l'océan et profond de 3000 à 5000 m. Cela traduit une plaine abyssale.

-        au niveau de la limite de plaques, les profondeurs passent de -5000 à - 10 000 m. Il s'agit là d'une fosse océanique.

-        la mer du Japon montre des profondeurs de 0 à -3000 m. Elle constitue un bassin d'arrière arc.

 

Conclusion :

Dans la région du Japon, on observe une fosse océanique, un arc insulaire volcanique et un bassin d'arrière arc. Ces structures géomorphologiques sont caractéristiques d'une zone de subduction. De plus, la sismicité met en évidence l'existence d'un plan de Bénioff dont l'orientation permet d'affirmer que c'est la plaque Pacifique qui passe sous la plaque eurasiatique.

 

2ème PARTIE - Exercice 2 - Résoudre un problème scientifique (Enseignement Obligatoire). 5 points. 

IMMUNOLOGIE

 Une étude scientifique a porté sur l'action sur le système immunitaire du THC, le tétrahydrocannabinol, substance active du cannabis. Le THC est soupçonné de diminuer la réponse immunitaire face à des cellules cancéreuses.

 En utilisant les documents 1, 2 et 3 mis en relation avec les connaissances, confirmer les soupçons concernant l'action du THC sur le système immunitaire.

Travail préparatoire : 

Observations

Interprétations

Introduction :

THC soupçonné de diminuer la réponse immunitaire face à des cellules cancéreuses.

 

 

Actions au niveau de la réponse immunitaire à médiation cellulaire (LT8)

Document 1 :

lot témoin : la tumeur passe de 0 à 3500 mm³ au bout de 46 jours

lot expérimental : la tumeur passe de 0 à 13 500 mm³ dans la même période.

 

 

 

Le THC favorise le développement de la tumeur.

Document 2 :

Lot témoin : pour 1/64 cellules tumorales par rapport aux LT, il y a 4000 LT ; pour 1/4 cellules tumorales par rapport aux LT, il y a 22 000 LT.

Lot expérimental : pour 1/64 cellules tumorales par rapport aux LT, il y a 3000 LT ; pour 1/4 cellules tumorales par rapport aux LT, il y a 11 000 LT.

 

 

 

 

  

Le THC empêche la prolifération des lymphocytes.

Document 3 :

Lot témoin : quelles que soit la quantité de cellules tumorales injectées, il y a rejet de toute tumeur.

Lot expérimental :

-      Pour 1.105 cellules tumorales injectées, toutes les souris rejettent la tumeur ;

-      Pour 2.105 cellules tumorales injectées, trois souris ne rejettent pas la tumeur ;

-      Pour 3.105 cellules tumorales injectées, quatre souris ne rejettent pas la tumeur.

 

 

 

 

Le THC empêche la mise en place d'une mémoire immunitaire.

Connaissances apportées :

-        Les LT 8 sont responsables de la réponse immunitaire médiation cellulaire.

-        La réponse immunitaire passe par une phase de prolifération clonale (après la sélection).

-        Injecté un antigène atténué constitue un acte vaccinal qui permet la production de cellules mémoire.

-        Les cellules mémoire ont une efficacité plus élevée que les lymphocytes T naïfs.

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