16_TS_synthèses

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1ère PARTIE : (8 points). Le domaine continental et sa dynamique. Nouvelle Calédonie 2015
Les granitoïdes du massif Armoricain
Le massif Armoricain est un massif ancien formé il y a environ 330 millions d’années par subduction
suivie d’une collision. Actuellement, on y observe en surface une forte proportion de roches de type granitoïdes.
À l’aide des connaissances, présenter les mécanismes de mise en place des granitoïdes dans un
contexte de subduction puis expliquer leur présence en surface dans certains massifs anciens tel le massif
Armoricain.
1ère PARTIE (8 points). Maintien de l’intégrité de l’organisme. Polynésie 2015
Attention : cette partie comporte un QCM et une question de synthèse.
DOC DE RÉFÉRENCE : évolution de la quantité d’AC en fonction du temps suite à des injections AG.
Répondre aux questions du QCM en entourant l’unique bonne réponse.
1. Lors du premier contact avec l’antigène X :
a. différents clones de lymphocytes B sont sélectionnés.
b. la réponse immunitaire adaptative est immédiate.
c. seul un clone de lymphocytes B et T4 est sélectionné.
2. Lors du deuxième contact avec l’antigène X :
a. les lymphocytes T fabriquent plus d’anticorps anti-X.
b. les lymphocytes B fabriquent plus d’anticorps anti-X.
c. les lymphocytes B et T fabriquent plus d’anticorps anti-X.
3. Lors d’un deuxième contact avec l’antigène X :
a. la réponse immunitaire est plus rapide et quantitativement plus importante.
b. la réponse immunitaire est plus lente et quantitativement plus importante.
c. la réponse immunitaire est plus rapide et quantitativement moins importante
4. Les anticorps anti-Y fabriqués sont :
a. spécifiques de l’antigène X après la deuxième injection de l’antigène X.
b. spécifiques de l’antigène Y après la première injection de l’antigène Y.
c. présents dans l’organisme dès la naissance.
Question de synthèse
En septembre 2014, face à l’épidémie grandissante liée au virus Ebola en Afrique, l’Institut américain
des allergies et des maladies infectieuses (NIAID), a développé un vaccin expérimental basé sur un virus à ADN
animal. Ce virus a servi de vecteur, pour délivrer dans les cellules du sujet vacciné des fragments de matériel
génétique du virus Ebola.
Modifié d’après http://www.lemonde.fr/planete/article/2014/09/07/ ebola-un-vaccin-experimental-valide-par-les-essais-sur-des-
singes_4483346_3244.html
Expliquer, en précisant les bases biologiques sur lesquelles repose la vaccination, en quoi
l’utilisation de ce vaccin expérimental pourrait être une solution pour assurer une protection à long terme de
l’individu.
1ère PARTIE (8 points). Génétique et évolution. Emirats Arabes Unis 2014
Diversification génétique et diversification des êtres vivants
L’association des mutations et du brassage génétique au cours de la méiose et de la fécondation ne suffit
pas à expliquer la totalité de la diversification des êtres vivants. D’autres mécanismes interviennent.
Décrire les mécanismes qui, en dehors de la méiose et la fécondation, sont à l’origine d’une
diversification des êtres vivants.
Montrer ensuite comment un de ces mécanismes permet d’expliquer des différences entre deux
espèces proches génétiquement : l’Homme et le chimpanzé.
Source Bordas, Hatier TS
!
Les antigènes X et Y sont des
molécules différentes de la
paroi d’une même bactérie.
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L’exposé doit être structuré avec une introduction, un développement et une conclusion. Sont exclus de
votre sujet les brassages génétiques intervenant au cours de la méiose et les mécanismes conduisant à des
anomalies au cours de la méiose.
1ère PARTIE (8 points). Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse. Métropole
septembre 2013
Lors d’une visite médicale permettant d’établir un certificat d’aptitude à la pratique d’activités
sportives, le médecin vérifie l’intégrité du système neuromusculaire en testant notamment la mise en œuvre d’un
réflexe myotatique au niveau rotulien ou au niveau achilléen.
Décrire les différents éléments mis en jeu dans le réflexe myotatique, préciser les caractéristiques
des messages nerveux propagés par ces éléments puis indiquer en quoi ce test médical permet de vérifier
le bon fonctionnement de la commande neuromusculaire.
L’exposé devra présenter une introduction, un développement et une conclusion. Il devra être
accompagné du schéma de l’arc réflexe mis en œuvre dans le cas du réflexe myotatique.
1ère PARTIE (8 points). Génétique et évolution. Métropole 2014.
Des généticiens étudient le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique. Ils prennent
comme modèle d’étude deux populations de drosophiles constituées d’individus mâles et femelles homozygotes
pour deux gènes indépendants.
Le gène « couleur du corps » présente deux allèles :
e+ : corps clair, dominant
e- : corps sombre, récessif
Le gène « longueur des ailes» présente deux allèles :
vg+ : ailes longues, dominant
vg- : ailes courtes, récessif
Des mâles de la population 1 sont placés avec des femelles de la population 2 dans le même flacon
d’élevage. Leur croisement aboutit à la génération F1. Les individus issus de la première génération (F1) obtenue
sont ensuite croisés avec des individus de la population 2. On obtient une deuxième génération (F2) dans
laquelle les généticiens observent, pour les caractères étudiés, une diversité des combinaisons phénotypiques.
En s’appuyant sur cet exemple, proposer un texte illustré montrant par quels mécanismes la
reproduction sexuée aboutit, ici, à la diversité phénotypique observée.
L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion et sera accompagné de schémas.
1ère PARTIE (8 points). Le domaine continental et sa dynamique. Asie 2015
Rôle de l’eau dans la dynamique continentale
Les zones de subduction sont le siège d’une importante activité magmatique.
Dans les chaînes de montagnes, le relief tend à disparaître. Les matériaux issus du démantèlement de la
chaîne sont ensuite déplacés et donnent naissance à de nouvelles roches. Ainsi, les roches du domaine
continental se trouvent en permanence recyclées.
Le domaine continental doit être considéré comme un système dynamique dans lequel l’eau joue un rôle
fondamental.
Montrer comment l’eau participe à la production de nouveaux matériaux dans les zones de
subduction et, par la disparition des reliefs, au recyclage des roches continentales.
Votre exposé se limitera à la seule étude des rôles de l’eau et comportera une introduction, un
développement structuré et une conclusion. Elle sera accompagnée d’au moins un schéma illustrant le rôle de
l’eau dans la production de nouvelles roches continentales.

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1ère PARTIE (8 points). Le domaine continental et sa dynamique. Amérique du Sud 2014
Le texte suivant est extrait d’un manuel scolaire de géologie édité en 1907 et destiné aux élèves de
seconde (Conférences de géologie, Marcellin Boule, professeur au Muséum d’Histoire Naturelle de Paris)
« La Terre […] fut d’abord entourée d’une atmosphère contenant, à l’état de vapeur, toute l’eau des
océans […] Les vapeurs de l’atmosphère ne tardèrent pas à se condenser et à se précipiter sur Terre qu’elles
recouvrirent d’un océan sans rivages (fig.1). »
« En se refroidissant le noyau central en fusion se contractait peu à peu. À un certain moment ce noyau
se trouva trop petit pour l’écorce (la croûte terrestre) qu’il devait supporter, et cette écorce, manquant de point
d’appui, s’infléchit, se rida, se plissa ; le résultat fut la formation d’un certain nombre de saillies et de
dépressions. La mer se retira dans les régions basses ou effondrées, tandis que les parties hautes ou surélevées
formèrent les premiers continents et les premières montagnes (fig.2). »
Les deux questions suivantes sont indépendantes l’une de l’autre
Question 1 : (3 points). En 1907, on pensait donc que l’intégralité de la croûte s’était formée aux premiers âges
de la Terre et qu’il n’y avait eu depuis, ni production de croûte supplémentaire ni disparition de la croûte
originelle. On supposait aussi que l’ensemble de la croûte avait une épaisseur et une composition uniformes.
Montrer comment les connaissances actuelles sur la croûte terrestre permettent d’invalider le modèle
proposé en 1907. Le candidat présentera DEUX arguments, au choix, permettant d’invalider ce modèle.
Question 2 : (5 points). Décrire les différentes étapes qui mènent à la formation d’une chaîne de montagnes
de collision, telle que les Alpes ou l’Himalaya. Pour chaque étape, présenter les indices qui témoignent du
processus géologique. Le magmatisme n’est pas attendu dans la réponse.
Votre travail :
- consistera en un texte ne comportant ni introduction, ni conclusion ;
- présentera plusieurs schémas simples, légendés et titrés ;
- intégrera les 4 images fournies (voir l’annexe 1). Aucune analyse d’image n’est attendue.
Le candidat fera uniquement référence à chacune des 4 images pour illustrer son propos.
Image 1 : couches de sédiments dans les Alpes
suisses
(D’après Bernhard Edmaier, Alpes, l’art et la
matière, éd. Glénat)
Image 2 : massif du Chenaillet, Alpes françaises
(D’après une photographie de lycéens)
Image 3 : fossile de corail, Alpes autrichiennes
(D’après Bernhard Edmaier, Alpes, l’art et la matière, éd. Glénat)
N.B : les coraux sont des organismes strictement marins
Image 4 : coupe montrant l’épaisseur de la croûte dans les Alpes franco-italiennes

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1ère PARTIE : (8 points). Le domaine continental et sa dynamique. Nouvelle Calédonie 2015
Les granitoïdes du massif Armoricain
Le massif Armoricain est un massif ancien formé il y a environ 330 millions d’années par subduction
suivie d’une collision. Actuellement, on y observe en surface une forte proportion de roches de type granitoïdes.
À l’aide des connaissances, présenter les mécanismes de mise en place des granitoïdes dans un contexte de
subduction puis expliquer leur présence en surface dans certains massifs anciens tel le massif Armoricain.
Eléments attendus :
I. Mécanismes de mise en place des granitoïdes dans un contexte de subduction.
- Dans les zones de subduction, la déshydratation des matériaux de la LO subduite (métagabbros par
exemple) libère de l'eau qu'elle a emmagasinée au cours de son histoire (de SV hydraté lors du
vieillissement de la LO, on passe au SB moins hydraté lors de la subduction au faciès éclogite à plus
haute P), ce qui provoque la fusion partielle des péridotites du manteau sus-jacent (l’eau percole à
travers les péridotites, ce qui abaisse leur solidus).
- Les magmas moins denses que l’encaissant remontent vers la surface, mais la plus grande partie des
magmas cristallise en profondeur et forme des plutons constitués de roches à structure grenue de type
granitoïde (granites au sens large).
- Un magma, d'origine mantellique, aboutit ainsi à la création de nouveau matériau continental.
II. Comment expliquer leur présence en surface dans le MA, massif ancien ?
- Les chaînes de montagnes anciennes ont des reliefs moins élevés que les plus récentes. On y observe à
l'affleurement une plus forte proportion de matériaux formés en profondeur (type granitoïdes). En effet,
les parties superficielles des reliefs tendent à disparaître.
- Altération et érosion contribuent à l'effacement des reliefs (altération physique et chimique)
- Des phénomènes tectoniques participent aussi à la disparition des reliefs. On peut observer un étalement
gravitaire de la chaîne (qui commence en cœur de chaîne, avec la présence de contraintes extensives).
La racine crustale remonte au fur et à mesure du vieillissement de la chaîne, pour maintenir l’équilibre
isostatique entre la lithosphère et l’asthénosphère, ce qui fait remonter les roches profondes comme les
granitoïdes en surface.
1ère PARTIE (8 points). Maintien de l’intégrité de l’organisme. Polynésie 2015
1. Lors du premier contact avec l’antigène X : c. seul un clone de lymphocytes B et T4 est sélectionné.
2. Lors du deuxième contact avec l’antigène X : b. les lymphocytes B fabriquent plus d’anticorps anti-X.
3. Lors d’un 2ème contact avec l’AG X : a. la réponse immu. est + rapide et quantitativement plus importante.
4. Les AC anti-Y fabriqués sont : b. spécifiques de l’antigène Y après la première injection de l’antigène Y.
Question de synthèse
Expliquer, en précisant les bases biologiques sur lesquelles repose la vaccination, en quoi l’utilisation de ce
vaccin expérimental pourrait être une solution pour assurer une protection à long terme de l’individu.
!
Eléments clé attendus :
I. Les bases biologiques de la vaccination.
- La vaccination déclenche une mémorisation des AG rencontrés.
- L'injection de produits immunogènes mais non pathogènes (ici un virus à ADN servant de vecteur
délivrant dans les cellules du sujet vacciné des fragments de matériel génétique du virus Ebola : ces
fragments doivent s’exprimer chez les sujets vaccinés, sous forme d’AG non virulents) provoque la
formation d'un pool de cellules mémoires (LB, LT4 et 8) dirigées contre l'agent d'une maladie (ici les
AG non pathogènes).
II. Une solution pour protéger l’individu à long terme.
- Les cellules mémoires ont une longue durée de vie (plusieurs années).
- En cas de rencontre avec les AG du virus Ebola pathogène se mettra en place une réponse secondaire à
l'antigène plus rapide et quantitativement plus importante qui assure une protection de l'organisme vis-
à-vis de cet antigène.
- Les patients ne peuvent alors contracter la maladie due à Ebola.
A noter que cette vaccination peut aussi apporter une protection à l’ensemble de la population, à condition
que l’ensemble de cette dernière soit vaccinée (mais cela à un coût). Cette notion n’est pas demandée
implicitement par le sujet.

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1ère PARTIE (8 points). Génétique et évolution. Emirats Arabes Unis 2014
Diversification génétique et diversification des êtres vivants
Décrire les mécanismes qui, en dehors de la méiose et la fécondation, sont à l’origine d’une
diversification des êtres vivants.
Montrer ensuite comment un de ces mécanismes permet d’expliquer des différences entre deux
espèces proches génétiquement : l’Homme et le chimpanzé.
Eléments attendus :
I. Mécanismes qui permettent une diversification des EV.
- hybridations + polyploïdisation (divers exemples comme la spartine, le blé dans un autre thème…)
- transferts d’IG par voie virale (syncytine)
- Exemple de l’endosymbiose : acquisition de nouvelles fonctions (photosynthèse, respiration cellulaire).
- Les mécanismes sus-cités font tous appel à un apport d’IG d’un donneur vers un receveur.
- Des formes vivantes très différentes peuvent résulter de variations dans la chronologie et l'intensité
d'expression de gènes communs de développement, plus que d'une différence génétique (voir les
exemples de gènes homéotiques).
- Le mécanisme sus-cité fait appel à l’IG, mais pas à un apport d’IG d’un organisme à un autre.
- Une diversification des êtres vivants est aussi possible sans modification des génomes : associations
(exemple : symbioses comme dans les lichens, les mycorhizes).
- Chez les vertébrés, le développement de comportements nouveaux, transmis d'une génération à l'autre
par voie non génétique, est aussi source de diversité : chants d'oiseaux, utilisation d'outils, etc.
- Ce sont des mécanismes qui ne font pas appel à un transfert d’IG.
Cette partie est assez longue… Beaucoup de choses à dire, et encore la liste n’est pas exhaustive.
II. Un de ces mécanismes permet d’expliquer les différences entre l’Homme et le chimpanzé.
Comme indiqué, un seul mécanisme est attendu. Cette partie est donc plus brève !
- D'un point de vue génétique, l'Homme et le chimpanzé, très proches, se distinguent surtout par la position et la
chronologie d'expression de certains gènes. Voir les pages 77 à 78 du livre.
1ère PARTIE (8 points). Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse. Métropole
septembre 2013
Décrire les différents éléments mis en jeu dans le réflexe myotatique, préciser les caractéristiques des
messages nerveux propagés par ces éléments puis indiquer en quoi ce test médical permet de vérifier le bon
fonctionnement de la commande neuromusculaire.
Eléments attendus :
I. Les différents éléments mis en jeu dans le réflexe myotatique.
- Le réflexe myotatique est un réflexe monosynaptique. Il met en jeu différents éléments qui constituent
l'arc-réflexe.
- Mots-clés. Les éléments de l'arc-réflexe : stimulus (étirement du muscle suite à la percussion du
tendon), récepteur (FNM), neurone sensoriel (voie sensitive), centre nerveux (moelle épinière), neurone
moteur (voie motrice), effecteur (fibre musculaire) et contraction.
- Penser au schéma de l’arc réflexe.
II. Caractéristiques des messages nerveux.
- Message nerveux codé en fréquence de potentiels d'actions (signaux électriques d’amplitude identique
dont la fréquence varie. Pas besoin de traiter le potentiel global.
- Je ne pense pas que la synapse soit demandée, mais au pire : libération de NT au niveau des synapses
(ex. la synapse neuromusculaire, codage en concentration de NT).
III. En quoi c’est un test qui permet de vérifier le bon fonctionnement de la commande
neuromusculaire.
- Le réflexe myotatique sert d'outil diagnostique pour apprécier l'intégrité du système neuromusculaire.
- En contrôlant les réponses, le médecin détermine si elles sont normales, diminuées, absentes,
anormalement importantes.
- Des anomalies concernant ces réflexes sont souvent révélatrices de lésions nerveuses ou d’un mauvais
fonctionnement du système nerveux.