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S. V. T. Classes de Terminale S
Devoir commun de mars 2016
Durée : 3 heures 30
Sujet de spécialité
Calculatrice interdite.
Indiquez votre nom et prénom dans la zone à anonymer et rabattez en ne mettant qu’un seul
POINT de colle.
Dans la zone non-anonyme indiquez votre classe et le nom de votre professeur de SVT :
(Mme Bassaglia ou Mme Pichard / M. Pichori ou Mme Chaby ou M. Bouchaud ou M. Veil)
Le sujet comporte cinq pages numérotées de 1 à 5. La page 5 est à rendre avec
la copie.
1ère PARTIE - Mobilisation des connaissances (10 points).
Génétique et évolution
Les plantes subissent les contraintes de la vie fixée, à l’interface entre deux milieux, l’atmosphère et le
sol.
Présenter les adaptations anatomiques en relation avec la vie fixée qui permettent à la plante de
prélever les éléments indispensables à sa nutrition, et à les distribuer dans l’ensemble de son organisme.
Les symbioses ne sont pas à traiter.
Un schéma bilan fonctionnel est attendu (en plus de la réponse écrite).
L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion.
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2ème PARTIE - Exercice 1 - Pratique d’un raisonnement scientifique dans le cadre d’un problème donné (4
points).
Génétique et évolution
La dengue est une maladie virale transmise à l’Homme par des moustiques du genre Aedes. Initialement
présente dans les zones tropicales et subtropicales, la dengue a désormais touché l’Europe les premiers cas
ont été recensés en 2010.
L’une des principales méthodes de lutte consiste à mettre en place des campagnes de démoustication
par utilisation d’insecticides organophosphorés, mais on constate une diminution progressive de leur efficacité
du fait de l’apparition de résistances aux insecticides utilisés.
Document : des moustiques résistants aux insecticides dans la région de Montpellier.
On a décrit en 1993, dans la région de Montpellier, l’apparition d’une nouvelle souche de moustiques
résistants aux insecticides organophosphorés. Cette résistance est liée à la production par ces moustiques,
d’estérases, des enzymes capables de modifier chimiquement l’insecticide en en diminuant sa toxicité. Les
individus de « phénotype résistant » ont la capacité de produire un taux important d’estérases, contrairement aux
individus de « phénotype sensible ».
Document 1a : fréquences des moustiques résistants en fonction de la distance à la mer.
Document 1b : la variabilité des génomes rencontrés chez les moustiques.
Il existe 2 gènes A et B situés sur la même paire de chromosomes, parfois en plusieurs exemplaires, qui
codent chacun pour une estérase, respectivement pour l’estérase A et l’estérase B, toutes deux fonctionnelles.
Document 1c : données complémentaires sur les phénotypes sensibles et résistants.
Les données récentes ont fourni des précisions sur les facteurs susceptibles d’entraîner une sélection des
moustiques sensibles en milieu sans insecticide : les moustiques résistants, en effet, auraient une survie hivernale
bien plus faible que celle des moustiques sensibles et présenteraient une prédation larvaire plus forte.
Par ailleurs, le tableau ci-dessous présente la densité des bactéries Wolbachia présentes chez les trois
souches G, D et E (adultes mâles ou femelles ou larves). Cette bactérie provoque la mort des moustiques
lorsqu’elle est présente en grande quantité.
Souches
Densité en bactéries en unités arbitraires
G
0,1
D et E
1 à 5
On vous demande, pour cet exercice, de répondre au QCM en page 5. N’oubliez pas de le rendre avec
votre copie.
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2ème PARTIE - Exercice 2 - Pratique d’une démarche scientifique ancrée dans des connaissances (6 points).
Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenir
Les événements de Heinrich sont caractérisés par l’apparition en domaine océanique profond de
sédiments glaciaires grossiers. Ces événements se sont répétés entre -60 000 et -10 000 ans.
À partir des informations issues des documents et de vos connaissances, justifier le scénario proposé
par les scientifiques dans le document de référence.
Document de référence : les évènements de Heinrich.
Extension maximale des inlandsis nord-américain lors de la dernière
période glaciaire du Wisconsinien (-80 000 à -10 000 ans BP).
D’après Université Laval (Canada)
Les scientifiques ont construit la
théorie suivante : les évènements de Heinrich
correspondent à un réchauffement des zones
nord-américaine et arctique (Groenland). Ce
réchauffement entraîne une débâcle dans le nord
de l’Atlantique, c’est-à-dire la libération en mer
d’un grand nombre d’icebergs par les glaciers
alors présents au Canada (inlandsis laurentidien
notamment). Ces icebergs, entraînés par les
courants océaniques traversant l’Atlantique,
provoquent alors un refroidissement général au
niveau de l’Europe.
Note. Les âges indiqués sur les
documents sont des âges BP (before present =
avant le présent).
Événements de Heinrich, notés H
H5
Âge en années BP
45 000
Document 1 : évolution du δ18O dans les glaces de la station GIPS (Groenland) et courbe de référence.
Note : Delta 18O = δ18O
D'après P.M Grootes and M.Stuiver.1997, Journal of Geophysical Research
Document 2 : débâcle d’icebergs.
Lors de sa progression sur le socle, le glacier arrache et transporte des éléments rocheux grossiers.
IRD = Ice Rafted Debris
(sédiments provenant de la
fonte des icebergs)
D'après acces-lyon.fr
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Document 3 : diagramme ε néodyme en fonction du rapport 206Pb/204Pb pour les sédiments de H2 et des
éléments issus de différentes zones continentales.
La géochimie, par l’étude de certains éléments chimiques,
permet de retracer par exemple les roches mères à l’origine des
sédiments suite au processus d’érosion : ce sont des traceurs
géochimiques. C’est le cas de deux éléments chimiques, le
néodyme (Nd) et le plomb (avec deux isotopes 206Pb et 204Pb).
On établit ainsi un diagramme, le ε (epsilon) Nd en fonction du
rapport 206Pb/204Pb. Cette méthode est utilisable lorsque les
roches sources sont d’origine magmatique, ce qui est le cas au
Canada.
Des roches ayant une même source auront des signatures
proches dans ce diagramme.
D’après Benson et al., 2003
Document 4 : quantité relative de pollens dans des couches correspondant à des événements de Heinrich.
Des forages réalisés au large du Portugal (Europe) donnent accès à des pollens continentaux fossilisés
dans les couches d’âges correspondant aux évènements de Heinrich.
Document 5 : préférence écologique de différents types de végétations.
Plantes présentes
Exigences de température
chêne, noisetier, pin
température moyenne
chénopodiacées, armoises, graminées
températures basse et moyenne
D’après http://acces.ens-lyon.fr
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Nom / prénom
Rabattre et masquer SVP
!
QCM. Cocher la réponse exacte pour chaque série de propositions.
1- La résistance des moustiques aux insecticides est un phénotype apparu :
a- suite à une modification des conditions environnementales
b- aléatoirement
c- suite à un mécanisme de spéciation
d- suite à un isolement géographique
2- La résistance des moustiques aux insecticides est un phénotype sélectionné :
a- suite à une modification des conditions environnementales
b- aléatoirement
c- suite à un mécanisme de spéciation
d- suite à un isolement géographique
3- On peut envisager que la famille multigénique des estérases est apparue :
a- suite à la sélection naturelle des moustiques résistants
b- suite à la dérive génétique des moustiques résistants
c- suite à un phénomène de crossing over anormal chez un ou des moustiques sensibles
d- suite à un mécanisme de transfert génétique horizontal entre bactérie et moustique
4- Le maintien d’une campagne de démoustication avec insecticide organo-phosphoré devrait conduire :
a- à la disparition totale des moustiques sensibles à l’insecticide
b- à la disparition totale des moustiques sensibles à la bactérie
c- à la disparition partielle des moustiques sensibles à l’insecticide
d- à la disparition partielle des moustiques sensibles à la bactérie
5- la bactérie pathogène exerce une pression de sélection favorisant :
a- indifféremment tous les moustiques
b- essentiellement les moustiques résistants à l’insecticide
c- essentiellement les moustiques sensibles à l’insecticide
d- essentiellement les moustiques sensibles à la bactérie
6- Pulvériser des insecticides organo-phosphorés pourrait conduire à long terme à :
a- la sélection naturelle des moustiques sensibles à la bactérie et résistants à l’insecticide
b- la sélection naturelle des moustiques sensibles à la bactérie et sensibles à l’insecticide
c- la sélection naturelle des moustiques résistants à la bactérie et résistants à l’insecticide
d- la sélection naturelle des moustiques résistants à la bactérie et sensibles à l’insecticide
7- la pulvérisation de l’insecticide :
a- rend chaque moustique moins susceptible de transmettre la dengue à l’Homme donc contribue à
éviter un danger sanitaire pour notre espèce
b- élimine les moustiques susceptibles de transmettre la dengue à l’Homme mais pas ceux qui ne sont
pas vecteurs de la maladie
c- contribue à éviter un danger sanitaire pour notre espèce en limitant la quantité de moustiques sans
limiter la fréquence de ceux qui transmettent la dengue
d- augmente, pour les moustiques résistants, la probabilité d’une mutation conduisant à la résistance
à la bactérie Wolbachia
8. Les quelques moustiques résistants observés en 2002 à 30 Km de la mer :
a- sont liés à des remaniements génétiques spontanés à partir d’individus sensibles
b- correspondent à une population géographiquement isolée des populations côtières
c- montrent l’existence d’échanges génétiques avec les populations côtières
d- s’accompagnent d’un risque accru de transmission de la dengue dans l’intérieur des terres
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