Sujet

TS. DS Lignée humaine/Plante et vie fixée.
Partie 1 :
v Synthèse (durée estimée 30 mn)
Après avoir présenté les critères d’appartenance à la lignée humaine, vous justifierez l’appartenance du
fossile présenté ci-dessous à cette lignée.
Volume crânien 800cm3 Trou occipital avancé Ce fossile, découvert en 1985 sur les bords du lac Turkana,
relativement complet est appelé "l'adolescent de Turkana". Il est daté
de 1,6 MA et est identifié comme un représentant de l’espèce Homo
érectus.
On attend un texte structuré, avec introduction, développement en
paragraphes titrés et conclusion.
Attention à la présentation, l’orthographe et la syntaxe.
Attention synthèse ≠ ROC on attend ± 1 page
v QCM : (durée estimée 10 mn)
Répondre au QCM en cochant la bonne réponse (mais attention point négatif -0,25)
1- La plante fixée :
Ne possède aucun moyen de défense contre les variations climatiques
Ne peut jamais se défendre contre les prédateurs
Peut se reproduire avec une autre plante de la même espèce
Peut disperser sa descendance sous forme de pollen
2- La racine :
Contient uniquement des vaisseaux du xylème
Ne contient pas de sève élaborée
Permet l'absorption de matière organique à partir du sol
Permet l'absorption d'eau et d'ions à partir du sol
3- La fleur :
A une organisation contrôlée par des gènes de développement
Produit du pollen au niveau du pistil
Attire toujours des insectes pollinisateurs
Se transforme en graine après fécondation
4- En relation avec la vie fixée, les plantes ont développé
☐ un système racinaire permettant des échanges de CO2 avec le sol
☐ un système racinaire permettant des échanges d’eau avec l’atmosphère
☐ un système aérien permettant des échanges d’ions, d’eau et de gaz avec l’air
☐ un système aérien et un système souterrain pouvant échanger de la matière par un système
vasculaire
5- Le pollen
☐ correspond au gamète femelle
☐ est produit par les étamines
☐ représente l’embryon de la future graine
☐ est toujours transporté par les insectes
6- La collaboration animal- plante
☐ s’exerce exclusivement lors de la pollinisation
☐ s’exerce lors de la pollinisation et de la fécondation
☐ s’exerce lors de la pollinisation et de la dispersion des graines
☐ s’exerce lors de la pollinisation et de la dispersion des gamètes
7- Le fruit
☐ contient une quantité variable d’ovules contient
☐ une quantité́ variable de graines
☐ se forme seulement à partir de l’ovule
☐ se forme avant la pollinisation
8- La technique d’hybridation
☐ permet d’obtenir des variétés nouvelles qui cumulent les caractéristiques des 2 parents
☐ consiste à croiser toujours 2 individus d’espèce différente
☐ consiste à croiser 2 individus afin d’obtenir des homozygotes
☐ est la seule technique permettant de modifier le patrimoine génétique d’une plante
9- La sélection exercée par l’Homme sur les plantes cultivées est un processus :
☐ réalisé au départ à partir d’espèces sauvages,
☐ qui a commencé avec la découverte des gènes,
☐ permettant de sélectionner uniquement de façon empirique des caractéristiques semblables aux
plantes sauvages,
☐ exclusivement basé sur les techniques de mutagénèse et de transgénèse.
11- La transgénèse consiste à :!
☐ obtenir des organismes génétiquement modifiés en les soumettant à des agents mutagènes,
!☐ à croiser deux individus d’espèces différentes,!
☐ à introduire dans le génome de la plante un ou plusieurs gènes provenant d’une autre espèce
☐ à obtenir des organismes génétiquement modifiés après de multiples croisements.
Partie 2 : exercices 2.1
v EXERCICE 1 : la lignée humaine, phylogénie de 3 espèces fossiles. (Durée estimée 15 mn)
Tableau de comparaison des caractères des 3 homininés étudiés (caractères primitifs, caractères dérivés)
L'arbre présenté dans le document illustre
une phylogénie possible pour trois
représentants de la lignée humaine.
document : arbre phylogénétique de trois Homininés
Questions : A l'aide des données du tableau :
- justifiez la phylogénie proposée,
- complétez l'arbre en y plaçant les différentes
innovations évolutives
v EXERCICE 2 : Les plantes cultivées : Obtention d'une nouvelle espèce, Raphanobrassica (durée
estimée 15 mn)
L'Homme est capable d'agir sur le génome des plantes cultivées et d'intervenir sur la biodiversité.
Document 1 : obtention d'un hybride
En 1928, Karpechenko, botaniste russe, a pu produire pour la première fois une nouvelle espèce végétale
polyploïde expérimentale. Il a réalisé des croisements entre le chou commun Brassica oleracea et le radis
Raphanus sativus. Son objectif était d'obtenir une espèce présentant des racines de radis et des feuilles de
chou. Brassica et Raphanus ont le même nombre de chromosomes (2n=18) et sont phylogénétiquement
proches. La fusion des gamètes (9 chromosomes de chou et 9 chromosomes de radis) conduit à un nouvel
organisme hybride diploïde stérile car les chromosomes des deux lots ne sont pas homologues.
Document 2 : un exemple de polyploïdie
Cet hybride a subi un
doublement de son stock
chromosomique : une
duplication chromosomique
(4n=36) permettant à chaque
chromosome d'avoir un
homologue. L'individu produit
est devenu fertile.
Raphanobrassica résulte de
l'assemblage de deux génomes
distincts et d'une duplication
chromosomique.
R : chromosomes de Raphanus
sativus
B : chromosomes de Brassica
oleracea
Malheureusement, Raphanobrassica présente des racines de choux et des feuilles de radis.
QCM : Cocher la réponse exacte pour chaque proposition.
1. Raphanobrassica est
☐ une nouvelle plante stérile
☐ une nouvelle plante fertile
☐ une variété de chou
☐ une variété de radis
2. Les processus génétiques qui ont conduit à l'obtention de Raphanobrassica sont
☐ une duplication chromosomique chez le radis et le chou, suivie d'une hybridation
☐ deux duplications successives chez deux espèces possédant 9 chromosomes chacune, suivies d'une
hybridation
☐ deux hybridations successives entre deux espèces diploïdes à 36 chromosomes
☐ une hybridation entre deux espèces suivie d'une duplication chromosomique
3. L'hybridation entre le radis et le chou a été possible car
☐ ces deux espèces sont génétiquement identiques
☐ les 9 chromosomes du radis sont homologues aux 9 chromosomes du chou
☐ ce sont deux espèces qui sont proches phylogénétiquement
☐ chacune des espèces diploïdes possède 9 chromosomes
4. Raphanobrassica n'est pas cultivée aujourd'hui car
☐ c'est une espèce transgénique
☐ elle possède des racines de radis
☐ elle possède des feuilles de chou
☐ elle possède un phénotype différent de celui recherché
Partie 3 : Exercice 2.2 : La Pollinisation de la tomate (durée estimée 45mn)
La fécondation chez les angiospermes dépend souvent d'une collaboration avec un animal pollinisateur.
Dans le cas de la tomate cultivée en serre, 3 espèces interagissent : l'Homme, le bourdon et la tomate
À partir de l'exploitation des documents et des connaissances, préciser les interactions entre bourdon,
Homme et tomate dans le cadre de la pollinisation de la tomate cultivée en serre et les conséquences
de ces interactions pour chacun des partenaires.
Document 1 : photo et schéma en coupe de la fleur de tomate
Document 2 : la pollinisation de la fleur de tomate
- La fleur de la tomate est autofertile (le pollen peut féconder les ovules de la même fleur) et dirigée vers le
bas.
- La fleur ne produit pas de nectar
- Les étamines sont soudées et forment un tube fermé autour du pistil. Le tube comporte des ouvertures
longitudinales internes. Le stigmate se trouve en général dans le tube formé par les étamines.
- Les mouvements de la fleur font tomber le pollen des étamines sur le stigmate et hors de la fleur.
Document 3 : bourdon terrestre en train de faire vibrer une fleur de tomate pour en extraire le pollen
Les bourdons se nourrissent du nectar des fleurs et
récoltent le pollen pour nourrir les larves.
Pour récolter le pollen, les bourdons font bouger les
fleurs de tomates de façon particulièrement efficace :
ils se suspendent à la fleur, leurs pièces buccales*
accrochées aux étamines, puis font vibrer la fleur en
activant leurs muscles du vol.
Une partie du pollen qui sort des étamines tombe sur
le stigmate : ce type de pollinisation est appelée
pollinisation vibratile.
*pièces buccales : petits organes qui entourent la bouche qui
servent à manger.
Document 4 : conseils aux maraîchers, donnés par une société commercialisant des ruches de bourdon
Les empreintes laissées par
les pièces buccales des
bourdons sur les fleurs
(marques de morsures)
changent de couleur et
deviennent brunes en l'espace
d'une à quatre heures. Elles
permettent de contrôler la
pollinisation et le travail des
bourdons.
Une seule visite par un bourdon suffit pour assurer une pollinisation efficace d'une fleur de tomate.
- Chaque fleur s'ouvre, puis se referme au bout d'un à trois jours suivant les conditions météorologiques.
La pollinisation doit être assurée avant que la fleur ne se referme.
- Afin de vérifier que la pollinisation a eu lieu, il faut récolter environ 20 fleurs refermées à différents
endroits de la serre et observer s'il y a des empreintes laissées par les pièces buccales des bourdons.
- Quand toutes les fleurs refermées sont marquées par les bourdons, on constate qu'elles se transforment
toutes en fruits, formant des grappes complètes.
Quand moins de 90% des fleurs sont marquées, les grappes de tomates sont incomplètes.
Si seulement 80% des fleurs portent des marques de morsure, on doit ajouter une nouvelle ruche.
Et, on est gentils les p’tits gars, on
fait plaisir à la dame…
…On soigne la mise en
relation !!!! Affirmatif ??????