PARTIEL SVT 2NDE JANVIER 2016 - Lycée Militaire d`Aix

PARTIEL SVT - Secondes 1 à 6 - Janvier 2016
PARTIEL SVT N° 1 SECONDES 1 à 6 - 2015-2016
DUREE 2 HEURES - Documents et calculatrices interdits - 2 points par question
PARTIE 1 : L’ALGUE ET LA SALAMANDRE
Document 1 : association entre l'algue et l’œuf de salamandre.
Ambystoma maculatum est une salamandre (vertébré amphibien hétérotrophe) qui, au printemps, pond ses œufs
dans une mare ou sur les bords d'un lac. Oophila ambystomatis est une algue verte chlorophyllienne unicellulaire
d'eau douce, qui peut pénétrer et se développer dans les œufs de salamandres.
Document 2 : échanges gazeux dans l'œuf de salamandre
Document 2a : dans cette expérience, on
utilise un œuf de salamandre qui a été
laissé plusieurs heures à l'obscurité. On y
mesure la variation de la pression
partielle en O2 et CO2 à la lumière puis à
l'obscurité.
Les variations de pression partielle
correspondent aux variations de
concentration en gaz dans l'œuf. On
obtient les résultats représentés sur le
graphique ci-contre.
Document 2b :
Dans cette expérience on prend des œufs
de salamandre qu'on éclaire pendant
quelques heures puis dont on supprime
les algues chlorophylliennes à t=0
Il ne reste donc que l'embryon dans l'œuf
durant toute la mesure.
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QUESTION 1 : Utilisez le document 2b pour caractériser les échanges gazeux de l'embryon de salamandre.
QUESTION 2 : Utilisez les documents 2a et 2b pour caractériser les échanges gazeux de l'algue et utilisez les
connaissances pour nommer et définir la réaction utilisée par l'algue à la lumière pour assurer son
métabolisme.
Document 3 : étude du développement des embryons de salamandre et des algues dans différentes
conditions expérimentales
Document 3a : étude du développement d'œufs de salamandre de couleur verte dans deux conditions du milieu de
culture.
Deux lots de 300 œufs de salamandre de couleur verte sont placés dans des conditions différentes : le premier lot
est élevé en absence de lumière, le deuxième lot est élevé en présence de lumière. On obtient les résultats
représentés sur le graphique ci-dessous.
Etude du pourcentage d'embryons éclos selon les conditions d'éclairement
Document 3b : étude du développement des algues contenues dans l'œuf (en présence de lumière)
Le nombre de + représente
Algues dans l'œuf avec embryon
Algues dans l'œuf sans l'embryon
l'importance du phénomène
(œuf complet)
Synthèse de matière organique
Multiplication
+++
+
+++
+
QUESTION 3: Utilisez le document 3 pour démontrer que l'association entre l'algue et l'embryon est à
bénéfice mutuel.
QUESTION 4 : Utilisez les documents, vos conclusions précédentes et vos connaissances pour réaliser un
diagramme bilan à partir du modèle proposé sur lequel vous ferez apparaître par des flèches les échanges
entre l'algue et l'embryon à l'intérieur de l'œuf.
ALGUE
OEUF DE
SALAMANDRE
EMBRYON
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PARTIE 2 : L'HISTOIRE EVOLUTIVE DE LA SALAMANDRE CALIFORNIENNE
Document 4: Un scénario de l'évolution des populations de salamandres californiennes.
Dans l'Ouest des États-Unis, les
vallées de Sacramento et San
Joaquim sont trop sèches pour
permettre à la salamandre
Ensatina eschsholtzii oregonensis
(notée E. e. oregonenis) d'y vivre.
En colonisant la région du Nord
vers le Sud, deux groupes issus
de la population initiale ont
contourné les vallées de
Sacramento et San Joaquin
(chaudes et sèches,
inhospitalières pour les
salamandres) par la zone
montagneuse de l'est pour l’un,
tandis que l'autre est passée par la
zone côtière à l'ouest. La
colonisation s’est prolongée
jusqu’au sud des vallées sèches
où les différentes populations se
rejoignent. Le processus a pris 7 à
10 Ma.
Document 5: Les différentes sous-espèces de salamandre californienne.
Les salamandres des zones montagneuses (à l’est des vallées sèches) sont tachetées, ce qui leur assure un bon
camouflage vis-à-vis des prédateurs.
Les salamandres des zones côtières (à l’ouest des vallées sèches) sont rouges, comme certains animaux venimeux
vivant dans ce milieu, ce qui effraye leurs prédateurs.
Les deux populations ont poursuivi leur migration vers le sud jusqu'à la convergence des deux zones, côtière et
montagneuse. Du Nord au Sud des différences génétiques (en particulier des différences dans la fréquence de
certains allèles) apparaissent entre les populations voisines sans les rendre plus « dissuasives » pour les prédateurs
ou améliorer leur camouflage.
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Document 6 : Des sous-espèces interfécondes ou non
Dans certaines régions repérées sur le document 5, deux sous-espèces peuvent s'accoupler: on observe alors si les
sous-espèces sont interfécondes ou non .Lorsque l'interfécondité est possible, les individus hybrides ne ressemblent
pas aux animaux venimeux et ils ne sont pas bien camouflés comme le montre l’exemple ci-dessous.
QUESTION 5: Après avoir défini la sélection naturelle, utilisez les documents 4 et 5 et les connaissances pour
montrer que ce mécanisme évolutif participe à la transformation progressive de la sous-espèce de
salamandre Ensatina eschsholtzii oregonensis du Nord vers le Sud.
QUESTION 6 : Après avoir défini la dérive génétique, utilisez les documents 4 et 5 et les connaissances pour
montrer que ce mécanisme évolutif participe à la transformation progressive de la sous-espèce de
salamandre Ensatina eschsholtzii oregonensis du Nord vers le Sud.
QUESTION 7: Utilisez le document 5 et les connaissances pour indiquer en justifiant quels genres de
salamandres font partie de la même espèce et quel(s) genre(s) n'en font pas partie.
QUESTION 8: A l’aide du document 6 et des connaissances, expliquez pourquoi, dans les zones où les
différentes sous-espèces de salamandre peuvent s’hybrider, les formes hybrides sont très rares et leurs
caractéristiques ne se propagent pas dans la population.
PARTIE 3 : RELATIONS DE PARENTE ENTRE LA SALAMANDRE ET LES AUTRES VERTEBRES
Document 7: Etude des relations de parenté entre différents Vertébrés.
Les cellules colorées correspondent à l’état
dérivé (ou aux états dérivés lorsqu'il en existe
plusieurs) du caractère apparu au cours de
l’évolution à partir d’un état primitif présenté
dans les cellules au fond blanc.
Document 8 :Arbres de parenté possibles entre les différents Vertébrés.
ARBRE A
ARBRE B
ARBRE C
QUESTION 9 : Utilisez le document 7 pour identifier en justifiant l'arbre de parenté le plus probable parmi les
arbres A, B et C proposés (la justification peut consister à éliminer les arbres les moins probables).
QUESTION 10 : Reproduisez l'arbre choisi puis placez les caractères nouveaux sous la forme de flèches
correctement placées le long des branches.
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GRILLE DE CORRECTION
PARTIE 1 : L’ALGUE ET LA SALAMANDRE
-0,25 par document non présenté
Q1: Présentation doc 2b
Observation diminution O2; augmentation CO2
Interprétation : L'embryon absorbe du O2 et rejette du CO2
Q2: Présentation doc 2a
Observation lumière : Augmentation O2, diminution CO2
Observation obscurité : diminution O2; augmentation CO2
Interprétation : L'algue absorbe du CO2 et rejette du O2 à la lumière, elle réalise la photosynthèse
Définition PHOTOSYNTHESE
Q3: Présentation doc.3
Observation 3a: Eclosion des embryons plus rapide et plus importante lorsque l'algue est présente
(valeurs chiffrées).
Observation 3b : production de matière organique et multiplication de l'algue plus importante lorsque
l'embryon est présent.
Interprétation: Association à bénéfice mutuel (pour l'algue et pour l'embryon)
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/1
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/0.5
/1
/0.5
/0.5
/1
Q4: NB : On se contentera des échanges gazeux.
/2
PARTIE 2 : L'HISTOIRE EVOLUTIVE DE LA SALAMANDRE CALIFORNIENNE
Q5: Présentation doc 4 et 5
Obs: Les salamandres des zones montagneuses (à l’est des vallées sèches) sont tachetées, ce qui
leur assure un bon camouflage vis-à-vis des prédateurs
Les salamandres des zones côtières (à l’ouest des vallées sèches) sont rouges, comme certains
animaux venimeux vivant dans ce milieu, ce qui effraye leurs prédateurs
Interprétation : la transformation progressive est liée à la sélection naturelle
Définition sélection naturelle
Q6: Obs : Du Nord au Sud des différences génétiques (en particulier des différences dans la
fréquence de certains allèles) apparaissent entre les populations voisines sans les rendre plus
« dissuasives » pour les prédateurs ou améliorer leur camouflage.
Interprétation : la transformation est aussi liée à la dérive génétique (pas d'avantage particulier)
Définition dérive génétique
Q7: Définition espèce
Obs: E.e. oregonenensis, E.e. platensis et E.e. xanthoptica sont interféconds => même espèce
E.e. platensis, E.e. xanthoptica, E.e. croceater et E.e. eschscholtzii sont interféconds => même
espèce
E.e. eschscholtzii et E.e. klauberi ne sont pas interféconds => espèces différentes.
Interprétation : Tous les genres de salamandres font partie de la même espèce sauf E.e. klauberi qui
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constitue une espèce différente.
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Q8: Présentation doc. 6
Observation : les hybrides ne sont bien camouflés des prédateurs et ils ne leur font pas peur car ils ne
ressemblent pas aux animaux venimeux.
Interprétation : La sélection naturelle élimine les hybrides par l'intermédiaire des prédateurs ce qui
explique leur rareté et l'absence de propagation de leurs caractéristiques.
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PARTIE 3 : RELATIONS DE PARENTE ENTRE LA SALAMANDRE ET LES AUTRES VERTEBRES
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Q9: L'arbre correct est le A.
Justification abandon arbre B/C
Q10:
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