TS2 ds de février - sujet + correction
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NOM : Terminale S2 – Devoir surveillé février 2017 - Durée : 55 minutes - SUJET EXERCICE 1 – sur 3 points – 20 minutes environ On s'intéresse aux relations de parenté entre l'Homme et quelques primates fossiles ; dans le document de référence deux arbres sont proposés. Par ailleurs, on cherche à établir les relations de parenté entre un fossile retrouvé à Turkana et les espèces présentées dans l'arbre. A partir de l'exploitation des documents et de vos connaissances, choisissez l'arbre exact puis placez correctement le fossile de Turkana sur cet arbre. Consignes : il n'est pas demandé d'introduction ni de présentation ou d'analyse détaillée des documents mais vous devrez justifier votre réponse à partir de données précises et bien choisies extraites des documents. Vous devrez également placer l'apparition des caractères dérivés du doc 1 sur l'arbre de parenté choisi Deux arbres de parenté possibles Homo sapiens Paranthropus robustus Austropithecus chimpanzé afarensis ARBRE 1 Homo sapiens Paranthropus robustus Austropithecus afarensis chimpanzé ARBRE 2 Document 1 – quelques caractères anatomiques - les caractères à l'état dérivé sont signalés par une * Caractères espèces Homo sapiens Austropithecus afarensis Paranthropus robustus chimpanzé Os iliaque Tête fémorale Première phalange Mandibule court* court* court* long longue* longue* longue* courte droite* incurvée droite* incurvée Parabolique* En U En U En U Quelques caractères anatomiques Document 2 – les caractéristiques du fossile de Turkana Le squelette fut découvert en 1984 par Kamoya Kimeu, un membre de l'équipe dirigée par Richard Leakey, à Nariokotome près du lac Turkana au Kenya. Ce fossile est âgé de 1 millions d'année environ. Première phalange droite Tête fémorale longue Mandibule parabolique EXERCICE 2 – 5 points – environ 30 minutes La peste est une maladie infectieuse humaine causée par une bactérie, Yersinia pestis. ; un antibiotique, la streptomycine, permet normalement de soigner cette maladie. Certaines bactéries de l'espèce Yersinia pestis sont résistantes aux antibiotiques ce qui pose de graves problèmes de santé publique. Les bactéries responsables de la peste se développent dans l’intestin de certaines puces, qui peuvent ensuite les transmettre à l’homme. En vous appuyant sur l'exploitation des documents, vous énoncerez une hypothèse expliquant l’apparition des bactéries Y.pestis résistantes à la streptomycine Consignes : il n'est pas demandé d'introduction ni d'analyse détaillée des documents mais vous devrez justifier votre réponse à partir de données précises extraites des deux documents. Document 1 : La résistance à la streptomycine est portée par les gènes strA et strB fréquemment présents chez E. coli, une bactérie souvent inoffensive mais très répandue. Au cours d’une expérience, des chercheurs infectent des puces avec un mélange contenant des bactéries E. coli résistantes à la streptomycine et des bactéries Yersinia pestis sensibles à cet antibiotique. Ils évaluent ensuite le pourcentage de puces possédant des Yersinia pestis résistantes dans leur tube digestif. Les résultats sont présentés ci-dessous Une expérience témoin réalisée avec des bactéries E.coli non résistantes à la streptomycine ne montre aucune apparition de résistance chez Y. pestis Document 2 : observation dans une culture contenant deux espèces de bactéries différentes Quand on cultive des bactéries on observe fréquemment les figures suivantes (ce phénomène est appelé conjugaison bactérienne) Structure protéique creuse Bactérie de l'espèce 1 Bactérie de l'espèce 2 Terminale S2 – Devoir surveillé février 2017 - BARÈME EXERCICE 1 – sur 3 points • L'ARBRE correct est choisi • Au moins une justification PERTINENTE (avec l'utilisation d'un VOCABULAIRE précis : caractères dérivés, ancêtre commun …) • Les CARACTÈRES DÉRIVÉS du doc 1 sont TOUS correctement placé sur l'arbre OUI Oui NON mais OUI Oui NON mais Attention : les caractères dérivés se placent sur les branches entre deux ancêtres commun ; il faut écrire le caractère à l'état dérivé (exemple : «première phalange droite » et non « première phalange ») • Le fossile de TURKANA est correctement placé sur l'arbre au bout d'une branche (son plus proche parent est Homo sapiens) Attention ! il faut créer une branche pour placer cette espèce au bout de cette branche : en aucun cas, on ne place une espèce sur un nœud (réservé aux ancêtres communs) ou sur une branche (où on place les caractères dérivés ) • La place de du fossile est correctement JUSTIFIÉE : il possède un caractère dérivé commun avec Homo sapiens, la mâchoire parabolique. Ce sont les seuls à avoir ce caractère dérivé, ils ont donc un ancêtre commun exclusif NOTE EXERCICE 2 – sur 5 points RÉPONSE A LA PROBLÉMATIQUE • On peut supposer que l'apparition de Y.pestis résistantes à la streptomycine est due à un TRANSFERT DES GÈNES STRA et STRB de la bactérie E. coli à la bactérie Y. pestis • JUSTIFICATION À PARTIR DU DOC 1 : l'incubation de Y. Pestis sensibles aux antibiotiques avec des E. Coli résistantes entraîne l'apparition progressive de Y pestis résistantes • Il y a donc TRANSMISSION DE LA RÉSISTANCE à la streptomycine d'une bactérie à l'autre • cette transmission de la résistance d'une bactérie à l'autre se fait leur de leur rencontre DANS LE TUBE DIGESTIF DES PUCES • Utilisation du doc 2 : le transfert des gènes d'une bactérie à l'autre peut se faire à travers la structure creuse qui peut relier deux bactéries • • Autre notion pertinente notion de transfert de gène d'une espèce à l'autre = transfert horizontal de gène NOTE Terminale S2 – Devoir surveillé février 2017 - CORRECTION REDIGEE EXERCICE 1 – noté sur 4 points l'arbre correct est l'arbre suivant : En effet, dans cet arbre, Homo sapiens et Paranthropus robustus ont un ancêtre commun exclusif (= qui n'est pas celui des autres espèces de l’arbre) ce qui peut se justifier par le fait que ce sont les seuls à posséder le caractère dérivé « première phalange droite » Dans l'autre arbre paranthropus robustus et australopithecus afarensis ont un ancêtre commun exclusif mais aucun caractère dérivé ne permet de rapprocher uniquement ces deux espèces. Cet arbre n'est donc pas cohérent avec les données du doc 1. Le fossile de Turkana possède un caractère dérivé commun avec Homo sapiens, la mandibule parabolique. Ce sont les seuls à avoir ce caractère dérivé, ils ont donc un ancêtre commun exclusif . Le plus proche parent du fossile de Turkana dans cet arbre est donc Homo sapiens Remarque : ce n'est pas le nombre de caractères qui compte mais les caractères dérivés en commun : citez toujours LE ou les caractères dérivés qui permettent de justifier un ancêtre commun à deux ou plusieurs espèces. Parfois un caractère suffit (et ce n'est pas grave si on a pas les autres ) EXERCICE 2 – noté sur 4 points Conseil : l'analyse détaillée de l'expérience n'était pas demandée mais vous en aviez besoin pour répondre ; il fallait en particulier bien identifier « ce que l'on fait » = qu'est-ce qu'on mesure ? Dans quelles conditions ? Un exemple de réponse bien rédigée est disponible page suivante ATTENTION : la sélection naturelle ne peut pas expliquer l'apparition de bactéries résistantes ; elle peut éventuellement expliquer l'augmentation de la proportion de bactéries résistantes dans une population. Mais pour qu'il y ait sélection dans le cas d'une résistance aux antibiotiques, il faut qu'il y ait utilisation d’antibiotiques : ce n'était pas le cas dans l'expérience décrite.
