Correction Biologie 2014
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Correction du concours d’entrée à l’école d’orthoptie 2014 Question 1 : la variété des réponses immunitaires chez les Vertébrés Critères Indicateurs (éléments de correction) Eléments scientifiques pertinents, complets et issus de connaissances scientifiques acquises Connaissances nécessaires : - La réponse immunitaire innée : elle est largement répandue chez les êtres vivants, ne nécessite pas d’apprentissage préalable, est génétiquement héritée et est présente dès la naissance. Elle repose sur des mécanismes de reconnaissance et d’action (exemples : récepteurs PRP présents à la surface des phagocytes capables de reconnaître les récepteurs PAMP présents à la surface des bactéries) très conservés au cours de l’évolution. Très rapidement mise en œuvre, l’immunité innée est la première à intervenir suite à une infection. La réaction inflammatoire en est le mécanisme essentiel chez les Vertébrés. Elle fait suite à l’infection et met en jeu des molécules (médiateurs chimiques de l’inflammation) à l’origine de symptômes stéréotypés : rougeur, chaleur, gonflement, douleur ainsi que des cellules particulières, les phagocytes : cellules dendritiques, macrophages et granulocytes douées de la propriété de phagocytose. - La réponse immunitaire adaptative : elle est propre aux Vertébrés. Elle s’ajoute à l’immunité innée et assure une action beaucoup plus spécifique et efficace contre les agents infectieux du fait de processus de reconnaissance spécifiques de molécules (antigènes) ou parties de molécules (déterminants antigéniques ou épitopes). Les cellules de l’immunité adaptatives, principalement les lymphocytes, ne deviennent effectrices qu’après une première rencontre avec un antigène grâce aux phénomènes de sélection, d’amplification et de différenciation clonales - La phagocytose est le mécanisme qui assure le passage entre l’immunité innée et l’immunité adaptative. Quel est l’intérêt de la phagocytose qui permet de passer de l’immunité innée à l’immunité adaptative ? Grâce à ce mécanisme, les phagocytes impliqués dans la destruction non spécifique de l’agent pathogène suite à la réponse innée deviennent des C.P.A. (Cellules Présentatrices d’Antigènes) qui montrent à leur surface des fragments peptidiques issus de la digestion des protéines du pathogène associés à des molécules du CMH (Complexe Majeur d’Histocompatibilité). Ces complexes CMH-Antigènes seront reconnus par complémentarité spatiale par les récepteurs de surface des lymphocytes T (lT4 et lT8) : récepteurs T ; ce qui déclenche l’activation des lT4 et lT8 concernés dont le rôle sera clé dans la réponse immunitaire adaptative qui est ainsi amorcée. Problématique posée par le sujet comprise Réponse à la problématique faisant la preuve de connaissances maîtrisées Expression écrite Qualité du texte Qualité de la rédaction Qualité de l’illustration - correction orthographique et grammaticale ; - expression écrite en français correct ; - schéma du mécanisme de la phagocytose clair, soigné, avec couleurs et comportant légende et titre précis. Synthèse pertinente Synthèse maladroite ou partielle effort de mise en relation et d'articulation peu de mise en relation, d'articulation des connaissances des connaissances Éléments scientifiques complets Éléments scientifiques partiels Rédaction et/ou schématisation correcte(s) Rédaction et/ou schématisation maladroite (s) Rédaction et/ou schématisation correcte(s) 5 points 4 points 3 points Rédaction et/ou Rédaction et/ou schématisation schématisation maladroite (s) très insuffisante(s) 2 points 1 point Aucune synthèse Pas d'éléments scientifiques (connaissances) répondant à la question posée 0 point Question 2 : le message nerveux et son codage Critères Indicateurs (éléments de correction) Eléments scientifiques pertinents, complets et issus de connaissances scientifiques acquises Connaissances nécessaires : - Le neurone : corps cellulaire contenant le noyau, dendrite(s), axone, arborisation Problématique posée par le sujet comprise Communication Qualité de la rédaction Qualité de la rédaction Qualité de l’illustration terminale avec boutons synaptiques contenant des vésicules synaptiques. - Le message nerveux : train de PA (Potentiels d’Action) : file de PA (message bioélectrique élémentaire caractérisé par une dépolarisation du potentiel de membrane (ou potentiel de repos) suivie d’une courte inversion du potentiel, une repolarisation et une légère hyperpolarisation ; amplitude : 110 mV ; durée : 1 à 4 ms. - La transmission synaptique : arrivée des PA présynaptique ; exocytose des molécules de neuromédiateur contenu dans les vésicules synaptiques dans la fente synaptique ; fixation des neuromédiateurs sur des récepteurs postsynpatiques, déclenchement de la réponse postsynaptique : nouveau train de PA si neurone. Comment est codée l’information dans le message nerveux ? L’information nerveuse est codée électriquement en fréquence des PA le long de la membrane du neurone et est codée chimiquement en concentration (quantité de neuromédiateur libéré) au niveau du franchissement de la synapse. - correction orthographique et grammaticale ; - expression écrite en français correct ; - schémas (d’une cellule nerveuse, d’un enregistrement de message nerveux : PA ou train de PA, de la transmission synaptique) clairs, soignés, avec couleurs et comportant légendes et titres précis. Synthèse pertinente Synthèse maladroite ou partielle effort de mise en relation et d'articulation peu de mise en relation, d'articulation des connaissances des connaissances Éléments scientifiques complets Éléments scientifiques partiels Rédaction et schématisation correctes 5 points Rédaction et schématisation maladroites Rédaction et schématisation correctes Rédaction et schématisation maladroites 4 points 3 points 2 points Rédaction et schématisation insuffisantes 1 point Aucune synthèse Pas d'éléments scientifiques (connaissances) répondant à la question posée 0 point Question 3 : localisation de trois gènes Critères Indicateurs (éléments d'évaluation) Contenu scientifique (éléments scientifiques issus du document précis, complets, pertinents, utilisés à bon escient, ...) - Analyse de chaque document : extraction d'informations précises de chaque croisement • • Raisonnement dans le cadre du problème scientifique posé Croisement 1 : croisement entre deux lignées pures (individus homozygotes) : chacun des deux parents ne produit qu’un seul type de gamète présentant une combinaison des allèles responsables des caractères de chaque parent. Les individus F1 sont hétérozygotes or ils ne présentent que les caractéristiques d’un seul des 2 allèles qu’ils possèdent dans leur génotype Croisement 2 : les résultats des croisements-tests révèlent dans les proportions phénotypiques obtenus la diversité et les proportions des gamètes produits par l’individu testé (ici F1) car l’individu homozygote récessif ne produit qu’un seul type de gamète présentant la combinaison des allèles récessifs. - Mise en relation entre les diverses informations conduisant à une déduction clairement argumentée avec l'utilisation du connecteur logique « donc... » : • Croisement 1 : Donc les allèles « couleur des yeux rouge brique » noté a+, « aile avec veine transversale » noté b+ et « bout de l’aile lisse » noté c+ sont dominants sur les allèles « couleur des yeux rouge vermillon » noté a, « aile sans veine transversale » noté b et « bout de l’aile incisé » noté c. • Croisement 2 : Donc F1 produits des gamètes recombinés en faibles proportions (quelques %), ce qui est très différent des gamètes obtenus à partir d’un seul brassage interchromosomique où les gènes sont situés sur des chromosomes différents –dans ce cas, on obtient suite à un croisement-test des chiffres identiques du fait de l’équiprobabilité des combinaisons possibles. Les chiffres obtenus ne sont possibles que suite au brassage intrachromosomique lors de la prophase 1 de méiose des individus F1 : ils s’expliquent par les crossingover aléatoires suite à des chiasmas entre les gènes concernés. Les proportions obtenues lors d’un croisement-test renseignent sur la distance entre les gènes considérés (Exprimées en centiMorgans ou % de recombinaisons) car plus les gènes sont éloignés, plus il est probable qu’un crossing-over se produise. - Réponse au problème scientifique posé : donc les 3 gènes considérés sont situés sur un seul chromosome et le gène C est situé entre les gènes A et B. Carte génétique simplifiée élaborée par Sturvevant suite à ce croisement : < Distance 13,2 centiMorgans >< Distance 6,4 centiMorgans> Gène A Gène C Gène B Chromosome____|__________________________________|_______________________|_ Raisonnement scientifique rigoureux Raisonnement cohérent et répondant à la problématique en intégrant et associant tous les éléments scientifiques issus des documents 5 points Raisonnement maladroit Raisonnement cohérent et qui répond à la problématique en intégrant et associant de manière incomplète les éléments scientifiques issus des documents Quelques éléments scientifiques issus des documents sont cités et reliés le plus souvent entre eux mais la réponse a la problématique est partielle 4 points 2 ou 3 points Pas de raisonnement structuré Quelques éléments scientifiques issus des documents sont cités mais sans lien entre eux ni avec la problématique 1 point Pas d'éléments scientifiques pertinents issus des documents 0 point Question 4 : les conditions d’action des lymphocytes T face à des cellules infectées Critères Contenu scientifique Indicateurs (éléments d'évaluation) Analyse du document : Légende : + : présence ; (éléments scientifiques issus du document précis, complets, pertinents, utilisés à bon escient, ...) - : absence Boîte Contenu Cellules infectées par le virus Cellules non infectées par le virus Lymphocytes T prélevés sur une souris ayant subi une injection préalable du même virus Lymphocytes T prélevés sur une souris n’ayant subi aucune injection préalable du même virus 1 2 3 4 + + + - + + + - - + - + Destruction Pas de destruction des cellules des cellules infectées par les l. T . infectées par les l. T. Résultat Comparaisons 2 à 2 entre expériences judicieusement choisies (expériences ne différant que par un seul paramètre). Comparaison expériences 1 et 2 : il y a une seule différence de contenu des boîtes : les l.T. proviennent d’une souris ayant subi une injection préalable (9 jours avant) du virus ou non or la différence de résultat est la destruction des cellules infectées par les l.T que s’il y a eu injection préalable du même virus. Comparaison expériences 1 et 3 : il y a une seule différence de contenu des boîtes : la présence ou non de cellules infectées par le virus or la différence de résultat est la destruction des seules cellules infectées par les lymphocytes T. Expérience 4 : témoin négatif Raisonnement - Mise en relation entre les diverses informations conduisant à une déduction clairement argumentée dans le cadre avec l'utilisation du connecteur logique « donc... » : du problème • Exp. 1et 2 : donc la destruction des cellules infectées par les l.T n’est efficace que s’il y a eu exposition scientifique préalable au même virus. posé • Exp. 1 et 3 : donc seules les cellules infectées sont détruites par les l.T. Ceci implique que les l.T.c. doivent reconnaître les cellules infectées. - Réponse au problème scientifique posé : les lymphocytes T doivent être préalablement activés par l’infection virale pour détruire les cellules infectées. Ils ne détruisent que les seules cellules infectées, ce qui implique qu’ils doivent les reconnaître. Raisonnement scientifique rigoureux Raisonnement cohérent et répondant à la problématique en intégrant et associant tous les éléments scientifiques issus des documents 5 points Raisonnement cohérent et qui répond à la problématique en intégrant et associant des éléments scientifiques issus des documents mais argumentation maladroite 4 points Raisonnement maladroit Pas de raisonnement structuré ou partiel Quelques éléments scientifiques issus des documents sont cités et reliés le plus souvent entre eux mais la réponse a la problématique est partielle ou l’argumentation est peu claire Pas d'éléments Quelques éléments scientifiques issus scientifiques pertinents issus des documents des documents sont cités mais sans lien entre eux ni avec la problématique : absence de déduction 2 ou 3 points 1 point 0 point
