Devoir été06-07 - Lycées Jean Lurçat

Lycée Jean Lurçat
Année 2006/2007
Sciences de la Vie et de la Terre
Travail de préparation pour une entrée efficiente en Terminale Scientifique.
La préparation au baccalauréat ne se fait pas seulement au cours de l'année de Terminale, mais
s'amorce en classe de Première: la Terminale n'est qu'une continuité, tant au niveau des connaissances que de
la méthodologie.
Il apparaît ainsi nécessaire, afin d'optimiser les premières semaines de la rentrée en Terminale S, de
remobiliser les compétences méthodologiques et les savoirs, sur lesquels reposent certains chapitres du
programme des Sciences de la Vie et de la Terre de Terminale.
Vous devez ainsi, pour la rentrée scolaire de septembre 2007 :
Réapprendre les chapitres relatifs :
• A la morphogenèse végétale et l'établissement du phénotype ;
• Au génotype et au phénotype et leurs relations avec l'environnement ;
• Aux sciences de la Terre.
Réaliser les exercices ci-joints.
Ce travail sera évalué lors de la première ou de la deuxième séance de cours de S.V.T, à la rentrée scolaire
de septembre 2007 par votre professeur de Terminale. Cette évaluation portera sur un des exercices proposés
et sur une question inconnue relative aux chapitres à réviser.
N.B. : Une copie de ce devoir sera disponible sur le site du lycée à l’adresse suivante :
http://lurcat.free.fr/
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EXERCICE 1:
Les roches formées au niveau des dorsales océaniques actives sont soumises, après leur cristallisation, à des flux
thermiques variables, à la circulation des fluides dans la lithosphère faillée et disloquée par une déformation en
extension. Ces nouvelles conditions transforment les roches au niveau de la composition chimique, de la composition
minéralogique et quelques fois au niveau de leur structure.
Précisez les transformations qui se manifestent dans la lithosphère océanique et proposez une explication
à ces transformations en indiquant les mécanismes qui les sous tendent, à partir de l'exploitation des documents
suivants.
Document 1 : transformations de certaines roches de la lithosphère océanique.
2
Document 2 : Domaine d’hydratation des roches de la lithosphère océanique.
Ces diagrammes permettent de localiser dans un champ de pression et de température les domaines de stabilité de
certains minéraux constitutifs de la lithosphère océanique.
1= domaine de formation du gabbro.
2= domaine de la lithosphère océanique lors de son refroidissement.
Document 3 : circulation hydrothermale et transformation d’un gabbro.
3
EXERCICE 2:
La molécule d’ADN localisée dans le noyau cellulaire est à l’origine de la synthèse de polypeptides dans le
compartiment cytoplasmique.
Expliquez comment se réalise cette synthèse d’un polypeptide à partir de l’ADN, à l’aide de l’exploitation
des documents suivants et de vos connaissances.
Document 1 : Transfert de l’information génétique vers le lieu de synthèse des protéines.
Document 2 : Etude expérimentale du rôle de l’ADN
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EXERCICE 3: filiation entre allèles d’un gène
(Sujet complémentaire des annales / 4 points)
Le glucose-6-phosphate déshydrogénase (G6PD) est un enzyme intervenant dans une voie de dégradation du glucose au
sein des cellules. Il joue un rôle particulièrement important au sein des hématies. Cet enzyme dont la séquence comporte
515 acides aminés est codé par un gène porté par la partie propre au chromosome X. Il comporte plusieurs allèles;
quatre d'entre eux sont présentés sur le document proposé.
Ces différents allèles proviennent les uns des autres, au cours du temps.
Etablissez la filiation entre les différents allèles du gène G6PD, à partir de l'analyse de leur séquence respective.
L'allèle G6PD B est considéré comme l'allèle initialement présent dans les populations humaines.
Consignes:
Repérez les différences entre les allèles et l'allèle de référence.
Utilisez les remarques suivantes :
• un allèle provient toujours d'un autre allèle par mutation.
• lorsqu'un allèle diffère d'un allèle préexistant par deux différences éloignées dans la
séquence, cela implique l'intervention de deux mutations successives et non d'une
seule mutation.
• l'unité de mutation est le nucléotide.
Document :
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EXERCICE 4: le polymorphisme du gène de la G6PD
La déficience héréditaire de l'activité de l'enzyme G6PD, qui affecte environ 400 millions de personnes, est responsable
de troubles graves, notamment la destruction massive d'hématies.
Proposez une explication à ces troubles, à partir de l'exploitation rigoureuse des documents suivants.
Consignes :
Etablissez la séquence polypeptidique partielle correspondant à l'allèle G6PD-B.
Loca1isez et nommez les modifications de la séquence nucléotidique des autres allèles, en prenant l'allèle
G6PD-B comme référence.
Justifiez la notion de polymorphisme génique au sujet de ce gène.
Montrez que les mutations ont des conséquences phénotypiques variables.
Document 1 : séquence nucléotidique de 4 allèles de ce gène (brins non transcrits)
Document 2 : Comparaison de l’activité enzymatique codée par ces 4 allèles
Document 3 : code génétique
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EXERCICE 5: évolution de la lithosphère océanique au cours du temps
Dans les gabbros de la croûte océanique éloignés de la dorsale on trouve fréquemment, en plus des minéraux
caractéristiques du gabbro, d’autres minéraux comme la chlorite et l’hornblende.
Proposez une explication à la composition minéralogique différente des basaltes et des gabbros
échantillonnés loin de la dorsale par rapport à ceux récoltés au niveau de la dorsale, à partir de la mise en
relation des informations fournies par les documents suivants.
Document 1 : Composition chimique des minéraux rencontrés
Document 2 : Circulation des fluides dans la lithosphère océanique
b. circulation hydrothermale au
niveau de la dorsale.
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Document 3 : Domaines de stabilité Pression – Température de certains minéraux.
Document 4 : conséquences de la circulation hydrothermale au niveau de la dorsale sur la transformation de la croûte
océanique et sur la chimie de l’eau de mer.
Basaltes
(pillow-lavas)
Complexe
filonien
Gabbros
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EXERCICE 6: Sensibilité des moustiques aux insecticides.
(D’après un sujet complémentaire des annales / 6 points)
Proposez des explications relatives aux mécanismes qui rendent compte de la résistance aux insecticides,
en vous appuyant sur l’exploitation des documents proposés et sur vos connaissances concernant la synthèse des
protéines et l’activité enzymatique.
Document 1 :
Document 2 :
Document 3 :
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EXERCICE 7 :
Les ophiolites sont des lambeaux de lithosphère océanique charriés sur le continent au cours de la formation des
chaînes de montagnes. C’est un moyen d’observer directement les roches de la lithosphère océanique.
On peut distinguer deux types principaux d’ophiolites, dont celle d’Oman et celle de Trinity en Californie, en
sont les représentants.
Proposez une explication aux différences constatées entre ces deux ophiolites, à partir de l’exploitation
des documents proposés et en utilisant vos connaissances.
Document 1 : colonne synthétique de deux types d’ophiolites.
Document 2 : Modèle synthétique d’une
dorsale lente
Basaltes
Gabbros
Gabbros et bouillie de cristaux
Péridotite du manteau
Document 3 : Modèle synthétique d’une dorsale rapide.
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EXERCICE 8 : subduction, causes et conséquences.
Déterminez quel est le moteur de la subduction de la lithosphère océanique à partir de l’exploitation des
documents 1 et 2 de vos connaissances. Démontrez également comment le phénomène est entretenu à l’aide du
document 3.
Consignes
Calculez la masse d’une colonne de 1m2 de surface de la lithosphère océanique âgée de 10Ma et la masse
d’une colonne de 1m2 de surface de l’asthénosphère sous-jacente de même épaisseur.
Comparez les résultats
Complétez la recherche du moteur de la subduction avec le document 2.
Document 1 : calcul de la masse d’une colonne de lithosphère océanique ou d’asthénosphère.
Document 2 : Masses de la lithosphère océanique et de l’asthénosphère.
Document 3 : conséquences de la subduction sur la composition de la lithosphère.
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EXERCICE 9 : Indices géologiques relatifs à l’histoire des Alpes
(D’après les sujet complémentaires des annales / 6 points)
On veut confronter des objets géologiques identifiés dans les régions du Chenaillet et du Queyras (Alpes françaises) à
un modèle de l’histoire des Alpes. On dispose pour cela de données pétrographiques (document 1a) d’une grille
pétrogénétique (document 1b) et des premières étapes d’un modèle actuel de l’histoire des Alpes.
A partir de la mise en relation des informations extraites des documents 1a et 1b, montrez que les roches G1 et
G2 témoignent de certaines des étapes du modèle actuel de l’histoire des Alpes présentées dans le document 2.
Positionnez G1 et G2 sur la grille 1b et sur les schémas du document 2.
Document 1a :
Document 1b :
Document 2 :
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EXERCICE 10 : Histoire géologique du bassin alsacien
Exploitez les 2 documents proposés pour reconstituer la chronologie des évènements géologiques du bassin
alsacien.
Consignes :
Repérer et identifier avec la légende les différents terrains géologiques figurants sur la coupe.
Rechercher et nommer les discontinuités visibles sur la coupe (une discontinuité et un contact entre 2 terrains
dont les âges ne se suivent pas dans l’échelle stratigraphique)
En déduire la chronologique des évènements dans le fossé rhénan et dans les Vosges.
Rédiger en citant les évènements géologiques (sédimentation, volcanisme, plutonisme (formation d’un dôme de
granite) érosion, mouvements tectoniques mettant en place des failles, sens de ces mouvements…) dans l’ordre
chronologique en justifiant vos remarques.
Légende
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RESTITUTION ORGANISEE DES CONNAISSANCES
Sujet 1 : Montrez que la diversité des phénotypes au sein d’une espèce est le résultat de l’action combinée du
patrimoine génétique propre à chaque individu et de facteurs de l’environnement en vous appuyant sur des
exemples précis.
Sujet 2 : Expliquez les mécanismes qui sous tendent la formation d’une protéine à partir de la séquence
nucléotidique qui la code. Votre exposé sera illustré de schémas précis et explicatifs.
Sujet 3 : Après avoir présenté l’architecture de la molécule d’ADN, vous indiquerez comment cette substance
permet la transmission conforme de l’information génétique au cours de l’interphase et de la mitose.
Sujet 4 : En vous appuyant sur l’exemple de la glycémie, déterminez quelles sont les caractéristiques d’un
système de régulation.
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Exercice pour les spécialistes (ceux ayant choisi la spécialité SVT au bac !)
On cherche à comprendre certaines des causes de l’élévation du niveau marin au Crétacé.
Mettez en relations les documents suivants pour montrer comment l'activité magmatique contribue à
expliquer la transgression du Crétacé.
Transgression : Elévation du niveau des océans.
Document 1 :
Document 2 :
Document 3 :
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