Partie 1 : (8 points) Procréation (bac S 2005 Amérique du Nord)
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Bac Blanc Classe de Terminales S Sciences de la Vie et de la Terre Partie 1 : (8 points) Procréation (bac S 2005 Amérique du Nord) Chez les Mammifères, le développement d'un embryon dans les voies génitales femelles implique la mise en place d'une muqueuse utérine permettant la nidation, et l'absence temporaire de menstruations. Schéma fonctionnel illustrant les mécanismes hormonaux assurant l'évolution cyclique de la muqueuse utérine et son maintien au début de la grossesse : Hypothalamus (GnRH) Exposez sous la forme d'un schéma fonctionnel, les mécanismes hormonaux qui contrôlent l'évolution cyclique de la muqueuse utérine chez la femme et qui assurent son maintien au début de la grossesse. Hypophyse Votre réponse exclura les rétrocontrôles exercés par l'ovaire sur le complexe hypothalamo-hypophysaire et devra être construite uniquement sous la forme d'un schéma fonctionnel judicieusement annoté. Le schéma doit faire apparaitre les éléments suivants : • Titre et légendes (1 point) • Au niveau du CHH (1,5 point) Hypothalamus = > GnRH // hypophyse ; Hypophyse => FSH et LH ; FSH = folliculogenèse ; LH = ovulation + lutéinisation • Au niveau ovarien (2 points) phase folliculaire => ovocyte + OE ; Ovulation = libération ovocyte ; CJ => Progestérone. • Au niveau utérin (1,5 points) Phase de mise en place structurale / OE ; Acquisition fonctionnelle / Progestérone • Au niveau embryonnaire (2 points) fécondation => embryon ; embryon => HCG ; HCG = maintient du CJ + progestérone ; Progestérone = maintien de la muqueuse utérine = absence de règles. Légendes : => produit, donne // agit sur = entraine / sous l'effet de (hormone) BacBlancTS1011Cor.odt Année scolaire 2010-2011 Pic de (LH) (FSH) Folliculogenèse Ovulation (Oestrogène) Ovocyte Ovaire Lutéinisation Corps jaune Libération de l'ovocyte Phase de développement structural de la muqueuse (LH) (Progestérone) Utérus Phase d'acquisition fonctionnelle de la muqueuse Fécondation possible (Progestérone) maintien de la muqueuse Embryon (HCG) Page 1 sur 3 Corps jaune persistant Absence de règles et poursuite de la grossesse Bac Blanc Classe de Terminales S Sciences de la Vie et de la Terre Année scolaire 2010-2011 Partie 2A : (3 points) Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles – Phylogenèse - Évolution (bac S 2010 Amérique du sud ) A l'aide des données du tableau : - justifiez la phylogénie proposée, Le tableau présente quatre caractères homologues (arcade dentaire, canines, première phalange et épaisseur de l'émail des dents )partagé par trois espèces (A. afarensis, P. robustus et H. ergaster) /0,75 : Tous trois partagent un émail épais, caractère dérivé et par conséquent un ancêtre commun à tous ; A0 chez qui ce caractère était déjà présent. /1 : P. robustus et H. ergaster possèdent deux caractères dérivés supplémentaires ; des canines réduites et une première phalange droite. Ils possèdent donc un ancêtre commun exclusif A1, qu'ils ne partagent pas avec A. afarensis qui lui possède ces caractères à l'état ancestral. H. ergaster se distingue en outre de P. robustus par la possession d'un 4ème caractère dérivé ; une arcade dentaire parabolique. /0,25 : H. ergaster et P. robustus partageant 3 caractères à l'état dérivé sont plus proches parents. - recopiez l'arbre en y plaçant les différentes innovations évolutives. (/1) Document : arbre phylogénétique de trois Homininés BacBlancTS1011Cor.odt Arcade dentaire parabolique A1 Canines réduites Première phalange droite A0 Email épais Page 2 sur 3 Bac Blanc Classe de Terminales S Sciences de la Vie et de la Terre Partie 2B Enseignement général : (5 points) Innovations génétiques (Sujet tiré des documents pages 148 et 149 du manuel scolaire SVT TS Bordas 2002 et L’expérience ne durant que quelques jours, il n’y a pas eu de reproduction entre les Phalènes.) Déduction : en milieu pollué, les Phalènes claires disparaissent (mangées), la proportion des Phalènes sombres augmente donc. L’inverse s’observe dans la région de Dorset où la proportion des Phalènes claires augmente. CCL : La pollution des troncs et l’existence d’un prédateur des Phalènes entraînent une sélection naturelle sur les phénotypes de Phalènes selon leur milieu ; pollué ou non : la sélection favorise les phénotypes sombres dans une région polluée alors qu’elle favorise les phénotypes clairs dans une région non polluée. La modification des conditions environnementales permet la fixation d'une innovation génétique sous l'effet d'une pression sélective. Docyument 3 : (1,5 pts) SdD / déduction : En 1950 dans la régions de Dorset, les fréquences alléliques correspondant à la variété carbonaria sont à 100% et inversement, les fréquences alléliques de la variété typica sont nulles. => Avant la mise en place d'une législation anti – pollution et la progressive désindustrialisation, les allèles de la variété carbonaria (sombre) sont fortement favorisés par la sélection naturelle qui s'applique dans ce milieu pollué, les individus porteurs des allèles typica étant éliminés. En 1985, soit 35 ans après la mise en place d'une politique de réduction des émission de suie (fumée noire), les fréquences alléliques sont à l'équilibre entre les deux variétés. => La pression sélective est donc identique pour les deux populations, elle maintient un équilibre entre les deux formes alléliques au sein de la population. En 2000, dans une région en voie de désindustrialisation, les fréquences alléliques de la variété typica sont de 80% alors que celles de la variété carbonaria sont de 20%. => La poursuite de la diminution de la pollution due à la désindustrialisation entraine une pression sélective plus forte sur la variété carbonaria dont la fréquence allélique diminue fortement au profit t de typica dont la fréquence allélique progresse. CCL : Une modification de l'environnement entraine une modification des fréquences alléliques d'une population du fait d'une modification des effets de la sélection naturelle et de la pression sélective qui s'applique sur les populations. Une innovation génétique n'est conservée que si l'environnement lui est favorable. BILAN : (0,5 pt) la fixation d'une innovation génétique suit la variation des phénotypes sombres ou clairs des Phalènes qui est due à la présence d’une sélection naturelle de l’un ou l’autre des types selon la pollution des troncs environnant. Ces variations phénotypiques de la population sont liées à une variation des fréquences alléliques qui varie au cours du temps selon l'évolution des conditions environnementales qui modifient les effets de la sélection naturelle ce qui détermine la conservation ou non de l'innovation génétique au sein de la population. http://www.lucieberger.org/svt/SVT%20en%20T%20S/WEB_TS/5_StVaGe/5_EvoGen.html) A partir de la mise en relation des informations extraites des documents, montrez que les conditions environnementales peuvent déterminer le devenir d'une innovation génétique. Partie 2B : Les proportions de Phalènes claires et sombres (apparu récemment et donc issu d'une innovation génétique) varient selon les régions d’Angleterre. Le problème est d’établir un lien entre ces fréquences de phénotypes et l’environnement afin de montrer que cette variation allélique n’est pas aléatoire mais résulte d’une sélection naturelle qui détermine le devenir d'une innovation génétique. Document 1 : (1,5 pts) SdD : la Phalène est un papillon nocturne consommé par les oiseaux. Les Phalènes typica se confondent avec les troncs blancs des bouleaux non pollué mais sont au contraire très visibles sur les troncs pollués. La variété carbonaria est au contraire visible sur les troncs non pollués et peu visible sur les troncs pollués. Le développement et la distribution géographique des deux variétés au milieu du Xxè siècle, montrent une dominance des carbonaria autour de Manchester, lieu d’apparition vers 1848 de cette variété alors que les typica sont majoritaires au sud où la variété carbonaria n’est apparue que vers 1932. Déduction : il semble qu’il existe un lien entre les phénotypes présents (typica ou carbonaria) et la pollution des troncs. De plus il semble possible de rapprocher l’évolution rapide de la variété carbonaria avec l’activité industrielle du bassin de Manchester dès le milieu du 19ème siècle, activité responsable de la pollution des troncs. CCL : la pollution des troncs vers Manchester, rend plus visible les Phalènes typica qui sont probablement plus mangées par les oiseaux que les carbonaria qui le seraient moins et qui proportionnellement augmenteraient en nombre. L’inverse se passerait dans une zone non polluée, favorisant les Phalènes typica. Un environnement polluée semble donc favorable à l'innovation génétique portée par carbonaria. Document 2 (1,5 pts) SdD : Vers Manchester aux troncs pollués, la proportion de Phalènes carbonaria augmente de 71% à 84% et celle des typica passe de 29% à 16% après l’expérience de capture, marquage, lâché et recapture. La même expérience menée dans la région de Dorset, non polluée, donne des résultats contraires avec une augmentation de Phalènes typica (de 49% à 74%) et une diminution des carbonaria (de 51% à 26%). (NB : BacBlancTS1011Cor.odt Année scolaire 2010-2011 NB : Notation au curseur : SDD = 2 ; Déduction = 2 ; Ccl = 1 Page 3 sur 3
