SVT - Le corrigé du bac blanc 2007-2008

Bac blanc
Année 2007-2008
TS
Durée : 3h30
Partie I (8 points) :
Sujet :
La diversité du monde vivant a amené les biologistes à proposer des outils permettant d’établir des relations de
parenté entre les espèces actuelles et fossiles.
On souhaite préciser comment les scientifiques justifient le positionnement de fossiles dans le règne animal,
puis dans la lignée humaine.
Exposer le principe permettant d’établir des liens de parenté entre les organismes. Indiquer la
place de l’homme actuel dans le règne animal, puis citer les critères d’appartenance à la
lignée humaine.
Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré et une conclusion. Aucun schéma n’est
exigé.
Partie II :
Exercice 1 (3 points) :
Extraire du document 1 les informations qui permettent d’affirmer que la différenciation des
lymphocytes B en plasmocytes est stimulée par des lymphocytes T. Déduire de cette étude la
nature de cette interaction.
Le document 1a représente la chambre de culture de Marbrook, dispositif qui a permis d’obtenir les résultats
consignés dans le tableau (document 1b). On extrait des cellules de la rate d’un animal préalablement mis en
contact avec un antigène A soluble et on isole les lymphocytes B et T. Ces lymphocytes sont placés dans la
chambre de Marbrook. Les lymphocytes B peuvent sous certaines conditions se différencier en plasmocytes,
cellules sécrétrices d’anticorps.
Document 1a : La chambre de Marbrook
Document 1b : Tableau des résultats expérimentaux
Exercice 2 (5 points) :
Eléments de correction partie I
Notions attendues
Capacité testée : restituer des connaissances
*Etablissement de relations de parenté :
-comparaisons de caractères homologues (embryonnaires, morphologiques, anatomiques et moléculaires)
-les comparaisons macroscopiques prennent en compte l’état ancestral et l’état dérivé des caractères
-seul le partage d’états dérivés des caractères témoigne d’une étroite parenté
*Place de l’homme dans le règne animal : l’homme est un eucaryote, vertébré, tétrapode, amniote (amnios), mammifère,
primate (pouce opposable), hominoïde (absence de queue), hominidé (parenté au niveau des données moléculaires),
homininé (bipédie permanente). (0,25p pour chaque)
*Critères d’appartenance à la lignée humaine : caractères liés
-à la bipédie ( par comparaison homme chimpanzé) : colonne vertébrale à 4 courbures, membres antérieurs plus
courts, bassin large et court, fémurs convergents, trou occipital avancé, membre supérieur adapté à le préhension,
inférieur adapté à la locomotion. ( 3 critères principaux au moins)
-au développement du volume crânien : V crânien important (1300cm3)
-à la régression de la face : faible prognathisme, face plate, arcade dentaire de forme parabolique (V) ( 2 critères au
moins)
-à des traces fossiles d’activités culturelles : manifestations artistiques, langage articulé, maîtrise du feu, traces de
sépultures, fabrication et utilisation d’outils de plus en plus sophistiqués (3 critères au moins)
*Introduction ayant du sens par rapport au sujet et comprenant :
-Positionnement du sujet dans le thème Parenté-phylogenèse-evolution (propriétés communes à tous les êtres vivants,
notion d’évolution des espèces)
-Définitions de quelques mots clés : lignée humaine, liens de parentés…
-Formulation du problème (Comment peut-on justifier le positionnement de fossiles dans le règne animal, puis dans la
lignée humaine ?) , annonce du plan
*Développement structuré :
-enchaînement logique des idées, individualisation des paragraphes et/ou titres
-explications en rapport avec le sujet et non sous forme de restitution théorique de parties du cours
*Conclusion :
-réponse au problème posé dans le sujet
-ouverture du sujet : incertitudes concernant l’identification et la classification de fossiles, arbres phylogénétiques
évoluant en fonction des découvertes
Barème
0,5
0,5
0,5
2,25
0,5
0,75
0,5
0,5
0,5
0,5
1 (si 2
des 3
parties)
Eléments de correction partie II
Exercice 1
Saisir des informations D1(2p)
Comparaison des protocoles expérimentaux 1 et 2 (0,5p):
-différence : présence de LyT dans la chambre inférieure de
l’expérience 2
-résultats : nombre de plasmocytes sécréteurs d’anticorps anti-A
nettement supérieur dans le protocole 2 (0,5p)
Comparaison des protocoles expérimentaux 2 et 3 (0,5 p):
-différence : LyT mis dans la chambre inférieure dans
l’expérience 2 et dans la chambre supérieure dans l’expérience 3
-résultats : production de plasmocytes équivalente dans les 2 cas
(0,5p)
Tirer une conclusion D5 (1p)
Donc les LyT stimulent la production de plasmocytes à partir de
LyB qui ont reconnu l’Ag A. (0,5p)
Donc dans l’expérience 3 les LyT sont séparés physiquement
des LyB
Donc les LyT peuvent stimuler les LyB sans contact direct : ils
sécrètent une substance chimique qui diffuse par la membrane
perméable aux molécules. (0,5 p)
Exercice 2
Saisir des informations D1(2 p)
Doc 1 :
- les gènes R et V sont situés sur le
chromosome X. (certains individus possèdent
2 gènes V)
-le gène B est situé sur le chromosome 7
Doc 2 :
- les 2 gènes V ont même séquence ….
-Les gènes V et R présentent de grandes
similitudes (96%) ….
-Le gène B présente avec V et R moins de
similitudes…
Utiliser ses connaissancesA2 (1 p)
Mettre en relation D2 (2 p)
Les différences entre les gènes B,V,R
sont dues à des mutations ; les
mutations s'accumulent au cours du
temps et les gènes présentent d'autant
plus de différences que la duplication
du gène ancestral commun est
ancienne. L’accumulation des
mutations est à l’origine de la
-leur duplication est récente, les
mutations n'ont pas encore pu créer de
divergences entre eux
-ils ont une origine commune, ils
proviennent de la duplication d'un gène
ancestral récent
-les ressemblances sont toutefois
suffisamment importante pour poser
divergence de ses gènes
Doc1+doc2 puisque les trois gènes sont
aujourd'hui situés à des locus différents,
après la duplication il y a eu également
transposition.
l'hypothèse d'une origine commune entre
ces trois gènes mais le gène ancestral
commun est plus ancien.
Document 1 et document 2 :
On peut donc reconstituer l'histoire de ses gènes ainsi : ( sous forme de texte ou de schéma )
• si l'on pose l’ hypothèse que le gène ancestral commun se situait sur le chromosome 7, il y aurait eu une première
duplication : une des deux copies reste sur le chromosome nº 7 l'autre est transposé sur le chromosome X. ( ou l’inverse )
• des mutations ont permis la divergence entre ces deux copies : gène B sur le chromosome 7, gène ancestral commun aux 2
gènes V et R sur le chromosome X.
• sur le chromosome X ,il y a eu duplication de ce gène ancestral commun; il n'y a pas eu de transposition sur un autre
chromosome ;
des mutations se sont accumulées créant des divergences entre les deux copies et donnant naissance au gène R d'une part et
au gène V d'autre part.
• Une nouvelle duplication du gène V s'est produite ; elle n'existe que chez certains individus ; elle est très récente car aucune
mutation ne s'est encore produite : Les deux séquences sont semblables.
Doc 3
la première duplication du gène ancestral
-Tous les singes du Nouveau Monde et tous
commun à ces 2 gènes est donc antérieure
les singes de l'ancien monde possèdent 2
à 40 millions d'années.
gènes codant pour les pigments visuels des
cônes, il en est de même pour leur ancêtre
commun daté de 40 millions d'années
-Tous les singes de l'ancien monde possèdent
-La présence de 2 gènes R et V est un
trois gènes codant pour les pigments visuels
caractère dérivé des singes de l'ancien
des cônes. Il en était donc de même pour leur
monde. Il résulte d'une duplication
survenue avant 23 millions d'années mais
ancêtre commun daté de 23 millions
après 40 millions d'années.
d'années.
Conclusion (réponse au problème posé à l'aide des informations tirées des documents)
L'ensemble des gènes codant pour les pigments visuels des cônes, constitue une famille multigènique.
Elle résulte de duplications associés ou non à des transpositions survenues au cours du temps. Ces duplications expliquent leurs
situations chromosomiques et la complexification du génome.
Chaque gène dupliqué a ensuite fait l'objet de mutations éventuelles qui, accumulées au cours du temps, sont à l'origine de
divergences dans les séquences nucléotidiques des gènes de ces familles multigèniques.
Gène B
K7
Gène R
Gène V
Gène V
KX
DG 3
M
Gène V
M
M
DG 2
Gène ancestral
à V et R sur
M+T
Chromosome X
DG1
Gène ancestral sur
Chromosome 7
Légende : DG = duplication génique ;
M = mutation.
T = transposition