S. V. T. Classes de Terminale S Bac blanc de mars 2017 Durée : 3 heures 30.
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S.V.T.ClassesdeTerminaleS Bacblancdemars2017 Durée:3heures30. Sujetdespécialité Calculatriceinterdite. Indiquezvotrenometprénomdanslazoned’anonymatetrabattezennemettantqu’unseulPOINTdecolle. Indiquezvisiblementvotreclasse+le(s)nom(s)devotre(vos)professeursdeSVTdansl’entête: TS3:MmeChabyetM.Bouchaud/TS4:MM.VeiletPichori/TS5:M.BouchaudetMmeBassaglia Lesujetcomporte5pagesnumérotéesde1à5. PartieI.Mobilisationdesconnaissances.Génétiqueetévolution.10points. L’exercicecomportedeuxpartiestotalementindépendantes(unesynthèseetunQCM).Lecandidat traiteralesdeuxparties. Les mécanismes de reproduction sexuée contribuent aux brassages génétiques de génération en génération. Ainsi, des descendants peuvent ne pas ressembler à leurs deux parents pour certains de leurs caractèreshéréditaires. Présenterlesbrassagesgénétiquesjustifiantl’apparitiondesgénotypesoriginauxminoritaireschez lesdescendantsadultessuiteautest-cross(oucroisement-test)présentédansledocumentderéférence. Onattenddesschémasintégrésaudéveloppementstructuré. Documentderéférence:test-cross(croisement-test)etrésultatslorsdel’étudedelatransmissiondedeux caractèreshéréditairesmonogéniques. Caractère1:longueurdesailes Caractère2:couleurducorps P1hétérozygote [aileslongues,corpssombre] P2doublehomozygoterécessif [ailesvestigiales,corpsclair] Descendantsadultesoriginauxminoritairesneressemblantàaucundesdeuxparents Quelques[aileslongues,corpsclair] Quelques[ailesvestigiales,corpssombre] Onnotera: -Letvg,lesallèlesrespectivementresponsablesdesaileslongueetvestigiale. -Setc,lesallèlesrespectivementresponsablesdescorpssombreetclair QCM. Cocherlabonneréponsepourchaquesériedepropositions. LeQCMestenpage5 17spebacblanclwp.docx 1 2èmePARTIE–Exercice1.Ledomainecontinentaletsadynamique.4points. Onsepropose,àpartirdesdocuments1à4,d’étudierquelquesaspectsdelachaînedesAlpes. RépondreauxquestionsduQCMdelapage5encochantlabonneréponsepourchaquesériede propositions. Document1.InterprétationduprofilECORS(profilsismique)desAlpes. Document2.Géothermesdelacroûtecontinentaleetsolidusdugranite. D’aprèsEncyclopédieQuilletparUlysse,Lardeaux,Rio,TrombertetWozniak Document3.PanoramagéologiqueducolduLautaret. FP:frontpennique.Touteslesformationsgéologiquessontd’originesédimentaire. Document4.Rappeldel’échellegéologique. Paléozoïque Mésozoïque Cénozoïque(=Tertiaire) Permien Trias Jurassique Crétacé Paléocène Eocène Oligocène Miocène Pliocène +vieux---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------->+jeune 17spebacblanclwp.docx 2 2èmePARTIE–Exercice2.Dupasségéologiqueàl’évolutionfuturedelaplanète.6points. Le Cryogénien, période s’étalant de -850 à -630 Ma (millions d’années), est marqué par un épisode climatiquefroidmondial.DiversesobservationslaissentenvisageruneTerreentièrementcouvertedeglaceet decefaitsurnommée«Terrebouledeneige»:lescalottesglaciairesauraientalorsatteintl’équateur. À partir de l’exploitation des documents et de vos connaissances, précisez les processus qui aboutiraientauscénariod’unenglacementtotaldelaTerreauCryogénien. Document1.LesupercontinentRodinia. De nombreux scientifiques pensent qu’il y a environ -1,1 Ga les continents étaient tous rassemblés formantalorsunemasseuniqueappeléeRodinia.Cecontinenta,dufaitdesasuperficie,unclimatcontinental plutôtaride. D’après«ComprendreetenseignerlaplanèteTerre.J.M.Caron,A.Gauthier Document2.LedémantèlementdeRodinia. Ilyaprèsde-800Ma,l’immensecontinentRodiniasefragmenteendepetitesmassescontinentalesse dispersantlelongdel’équateur. Ledémantèlements’estaccompagnédel’ouvertured’océansetdebrasdemercréantdenouvelles sourcesd’humiditéetdoncdepluiessurlescontinentsmajoritairementsituésdanslazoneintertropicale.Les pluiesserenforcentalorssurtouslescontinents. Parallèlementàcedémantèlement,degrandessurfacesbasaltiquesappelées«trapps»semettenten placesuiteàunmagmatismeexacerbé(=renforcé). D’aprèslemodèleGEOCLIMdusitehttp://www.insu.cnrs.fr Document3.Lesprocessusd’altérationdessilicatesdanslecyclesimplifiéducarbone. L’anorthiteetl’albitesontdeuxminérauxsilicatésdelafamilledesfeldspathsplagioclases.Onrappelle quelesbasaltessonttrèsrichesenplagioclases(environ50%deleurcomposition). Pourunminéralsilicatécommelepyroxène(environ40%delacompositiondesbasaltes)icicalcique, laréactions’écrit: 2+ CaSiO3+2CO2+H2OàSiO2+Ca +2HCO3 17spebacblanclwp.docx 3 - 2+ LesionsHCO3 etCa sontensuiteemportésparleseaux(rivières,fleuves...)etrejoignentlemilieu océaniqueoùilss’associerontpourformerducarbonatedecalcium(calcaire)suivantlaréaction: 2+ Ca +2HCO3 àCO2+H2O+CaCO3 Onrappelleégalementquelesrochescontinentalessontmajoritairementdenaturegranitique:les minérauxdugranite,quisontessentiellementsilicatés(commepourlebasalte),subiraientlesmêmes processusd’altération. Document4.Simulationdel’évolutiondelaconcentrationenCO2atmosphériqueentre-830et-730Ma. LavaleurseuilindiquelaconcentrationdeCO2requisepourgénéreruneglaciationmondiale. D’aprèslemodèleGEOCLIMdusitehttp://www.insu.cnrs.fr OnrappellequelaconcentrationactuelleenCO2estd’environ400ppm. Document5.Développementdescalottespolairesetalbédo. Document5a.Simulationdel’extensiondescalottespolairesaucoursduCryogénien. ScénarioretenuparHoffmann,auteurdela«Terrebouledeneige» Remarque:lorsquelescalottespolairesatteignent30°delatitude(autourdesTropiques),l’englacement totaldelaplanèteestinévitable. D’aprèsMikhailBudyko Document5b.Variationdel’albédoterrestreenfonctiondelanaturedelasurface. Surfaces Albédo(%) NeigeFraîche 95 Glace 60 Mer 40 Solsombre 15 Actuellement,l’albédoterrestreestestiméenmoyenneà30%. D’après«LesclimatspassésdelaTerre»,MonicaRotaru,JérômeGaillardet,MichelSteinberg,JeanTrichet 17spebacblanclwp.docx 4 QCM. Nometrabattre: PartieI.Mobilisationdesconnaissances.Génétiqueetévolution.10points. 1.Labipédiechezl’Hommeestassociéeàla: Oa.positiondutrouoccipitalsurlecôtéducrâne Ob.positiondutrouoccipitalcentréeàlabaseducrâne Oc.positiondutrouoccipitalàl'arrière(reculée)delabaseducrâne Od.positiondutrouoccipitalàl'avantducrâne 2.L'hommesedistingueduchimpanzépar: Oa.desjambespluslonguesquelesbras Ob.uneseulecourburedelacolonnevertébrale Oc.lepoucedelamainopposableauxautresdoigts Od.desjambespluscourtesquelesbras 3.Ledernierancêtrecommundel'hommeetduchimpanzédevait: Oa.posséderplusdecaractèresdérivés(innovations)encommunaveclechimpanzéqu'avecl'homme Ob.posséderplusdecaractèresdérivés(innovations)encommunavecl'hommequ'aveclechimpanzé Oc.posséderdescaractèresdérivés(innovations)communsàl'hommeetauchimpanzé Od.neposséderaucuncaractèredérivé(innovation)encommunavecl'hommeetlechimpanzé 4.Lescaryotypesdel'HommeetduChimpanzé: Oa.sontidentiques Ob.sonttelsqueceluiduchimpanzépossèdenotammentunepairedechromosomesenplus Oc.sonttelsqueceluiduchimpanzépossèdenotammentunepairedechromosomesenmoins Od.diffèrentuniquementparlapairedechromosomessexuels 2èmePARTIE–Exercice1.Ledomainecontinentaletsadynamique.4points. 1.L’épaisseurdelacroûteauniveaudelaVanoise(document1)estdueà: Oa.l’empilementdemanteaulithosphérique Ob.l’empilementderochessédimentaires Oc.l’empilementd’écaillesdecroûtecontinentale Od.l’empilementd’écaillesdecroûteocéanique Onrappellequelesmigmatitessontdesrochesissuesdelafusionpartielledesrochesdelacroûte continentale. 2.Pourquedesmigmatitesseforment,ilfautquelacroûtecontinentale: Oa.atteigneuneépaisseurinférieureà30km Ob.atteigneuneépaisseursupérieureà38km Oc.atteigneuneépaisseurcompriseentre30et38km Od.atteigneuneépaisseurdontlesconditionsnesontpastrouvéessurTerre 3.AuniveaudesAlpes,lesrochesdelacroûtepeuvententrerenfusionenprofondeur: Oa.souslemassifdelaVanoise Ob.souslemassifdesBornes Oc.souslaplaineduPô Od.nullepart 4.Lefrontpennique(FP): Oa.n’affectequelesrochessédimentairesdesurface Ob.affectelesoclemaispaslesrochessédimentairesdesurface Oc.estsituéàlalimiteentresocleeuropéenetsocleafricain Od.affectelacroûtedanssonensemble 5.Lecontactanormaldufrontpennique(FP)s’estproduit: Oa.avantleCénozoïque(Tertiaire) Ob.aprèsleCénozoïque(Tertiaire) Oc.aucoursduJurassique Od.aucoursduPermienetduTrias 6.Lanon-continuitéducontactanormalC2s’expliquepar: Oa.uneabsencedesédimentation Ob.lecreusementdelarouteducolduGalibierparl’Homme Oc.l’apparitionplustardivedusommet2682m Od.l’érosiondesstructuresaffectées 17spebacblanclwp.docx 5 Barèmes Contenu:enitaliqueviolet,nonexigé I.Méiose(brassageintrachromosomique)etapparitiondegamètesrecombinés. -L’individuP1doublehétérozygoteprésentelegénotype(LS//vgc)pourlephénotype[LS]. -Onendéduitquel´allèleLestdominant/l´allèlevgetquel´allèleSestdominant/l´allèlec.Cettenotiondoit obligatoirementêtreprésentéepourexpliquerlerésultatdutest-cross. -L’individuP2doublehomozygoteestdegénotype(vgc//vgc). -Laméioseaveccrossing-over(ouenjambement)entrelesdeuxgènesétudiésaboutitàl’obtentiondegamètesrecombinés rares:c’estlebrassageintrachromosomique. -Lesdeuxgènesétudiéssontliés(ousituéssurlamêmepairedechromosomes).Sansêtreimplicitementécrit,onpeut admettrequeceraisonnementestinduitdanslesschémasdescandidats. -LeCOestdéfini:échangesdeportionsdechromatidesentrechromosomeshomologuesenprophaseIdeméiose. -P1aproduitquelquesraresgamètes(Lc)et(Svg)ditsrecombinés(OUauxnouvellesassociationsalléliques)suiteauCO. -P2nefournitqu’unecatégoriedegamètes(sp). -SchémaimpératifavecuneseulepairedechromosomesetCOentreleslocusdes2gènes. II.Fécondationetobtentiondesphénotypesvisibles. -Lafécondationestàl’originedesphénotypesrecombinés(auxnouvellesassociationsalléliques)raresobtenuschezles descendantsadultesducroisement. Cesphénotypessontrares(ouminoritaires). -Fécondationdéfinie:uniondesgamètesconduisantàunzygote. -Schémaéventueldelafécondation.CeschémanepeutsesubstitueràunschémaexpliquantleCOentrelesdeuxlocus. Majoritaire Majoritaire minoritaire (LS) (vgc) (Lc) (vgc) (LS//vgc) (vgc//vgc) (Lc//vgc) Phénotype [LC] [vgc] [Lc] Cequiestenfluorescentestnormalementnonattenducomptetenudelaformulationdusujet. minoritaire (vgS) (vgS//vgc) [vgS] Cléspourlaforme: *Présenced’uneintroductioncomprenantnotamment:présentationdusujet/termesclés/problématique/plan. Problématiqueetplanconstituentunminimumpouruneintroduction. *Développementstructuré(paragraphes,transitions).Lestitres,(nonobligatoires)ouexplicationsdoiventfaireréférenceauproblème posédanslesujet,etnonàunerestitutionthéoriquedepartieducours. *Présenced’uneconclusionavec: -Réponseconciseàlaproblématiqueetouvertureéventuelle(nepaspénalisersiabsente) Synthèseréussie (effortdemiseenrelation, d’articulation,desconnaissances) Synthèsemaladroiteoupartielle (peudemiseenrelation, d’articulationdesconnaissances) Élémentsscientifiques suffisantsàcomplets Élémentsscientifiques insuffisants Rédactionet/ouschématisationcorrecte(s) Rédactionet/ouschématisationmaladroite(s) Rédactionet/ouschématisationcorrecte(s) Rédactionet/ouschématisationmaladroite(s) Rédactionet/ouschématisationcorrecte(s) Rédactionet/ouschématisationmaladroite(s) Rédactionet/ouschématisationcorrecte(s) Aucunesynthèse Rédactionet/ouschématisationmaladroite(s) Pasd’élémentsscientifiques(connaissances)répondantàlaquestiontraitée Merciderespecterlessautsdanslescurseurs,etnepasmettredenoteintermédiaire(nepasmettrede5/10pour trancher) 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Elèvesnonprévusdanslepremiertableau(aucunesynthèse,maiscontenuscientifiquedequalité) Rédactionet/ouschématisationcorrecte(s) Rédactionet/ouschématisationmaladroite(s) 4 3 17spebacblanclwp.docx 6 CorrectiondesQCM PartieI.Mobilisationdesconnaissances.Génétiqueetévolution.10points. Version1 1.La bipédie chez l’Homme est associée à la : B positiondutrouoccipitalcentréàlabaseducrâne 2. L'homme se distingue du chimpanzé par : des A jambespluslonguesquelesbras 3. Le dernier ancêtre commun de l'homme et du C chimpanzédevait:posséderdescaractèresdérivés (innovations)communsàl'hommeetauchimpanzé 4. Les caryotypes de l'Homme et du Chimpanzé : B sont tels que celui du chimpanzé possède notammentunepairedechromosomesenplus Barème:0,5pointparbonneréponse 2èmePARTIE–Exercice1.Ledomainecontinentaletsadynamique.4points. Version1 1.L’épaisseurdelacroûteauniveaudelaVanoise C (document1)estdueà:l’empilementd’écaillesde croûtecontinentale 2.Pourquedesmigmatitesseforment,ilfautque B lacroûtecontinentale:atteigneuneépaisseur supérieureà38km 3.AuniveaudesAlpes,lesrochesdelacroûte A peuvententrerenfusionenprofondeur:sousle massifdelaVanoise 4.Lefrontpennique(FP):affectelacroûtedans D sonensemble 5.Lecontactanormaldufrontpennique(FP)s’est B produit:aprèsleCénozoïque(Tertiaire) 6.Lanon-continuitéducontactanormalC2 D s’expliquepar:l’érosiondesstructuresaffectées Barème: 6bonnesréponses 4 5bonnesréponses 3,5 4bonnesréponses 2,5 3bonnesréponses 2 2bonnesréponses 1,5 1bonnesréponses 0,5 0bonnesréponses 0 17spebacblanclwp.docx 7 2èmePARTIE–Exercice2.Dupasségéologiqueàl’évolutionfuturedelaplanète.6points. Critères Élémentsscientifiques issusdudocument: (complets,pertinents, utilisésàbonescienten accordaveclesujet...) Indicateurs(élémentsdecorrection) Problématique:onveutpréciserlesprocessusquiexpliqueraientquelaTerresoittotalementenglacéeau Cryogénien,CADentre-850et-630Ma. Document1: -AvantlaglaciationduCryogénien,CADà-1,1Ga,touslescontinentsétaientréunisenunblocunique,le supercontinentRodinia. -Vuel’étenduedececontinent,leclimatétaitplutôtaride. Document2: -A-800MalesupercontinentRodiniasefragmente. -LemorcellementdeRodinias’accompagned’unrenforcementdesprécipitations(plusdebrasdemeretd’océans entrelesmassescontinentales,positionnementintertropicaldescontinents). -Degrandessurfacesbasaltiquessemettentenplace(trapps). Document3: -Lesbasaltessontconstituésdeminérauxsilicatéscommelesfeldspathsplagioclasesetlespyroxènes. -L’altérationdecesminérauxconsommedeuxmoléculesdeCO2(voirlesréactionschimiques). -CelapuisedoncduCO2del’atmosphère. 2+ -AnoterquelaprécipitationdesionsCa etHCO3 dansl’océanentraînelalibérationd’unemoléculedeCO2:les réactionsd’altérationdessilicatesneconsommentdoncqu’unemoléculedeCO2. ET/OU -Lafragmentation/augmentationdesprécipitationssetraduitdoncparunaccroissementdel’altération continentaledesrochesgranitiquesdesurface:celaconsommedoncaussiduCO2(mêmesmodalités). Document3misenrelationavecledocument4(etaveclesconnaissances): -L’altérationprovoqueunebaissedeconcentrationenCO2atmosphériqueentre-830et-730Ma(plusprononcée àpartirde-780Ma)quiatteintlavaleurseuild’entréeenglaciation.Unevaleurdeconcentrationestdemandée. -L’effetdeserrediminue,donclatempératureterrestreégalement. -LaconcentrationenCO2atmosphériqueatteinte(valeurseuil),ilyaenviron-730Ma,peutêtreunedescauses del’englacementtotaldelaplanète. -Anoterquedanslemodèle,lesconcentrationsenppmseraientmêmesdevenuesinférieuresàl’actuelle. Document5a: -Vers-740Ma,lescalottespolairesatteignentenviron30°delatitude. -Lalatitudeseuild’entréeenglaciationestalorsatteinte. -Lescalottess’étendentversl’équateurjusqu’àunenglacementtotalvers-730Ma(plusd’eauliquideensurface). Document5b: -L’albédodelaneigeetdelaglace(60à95%)estbeaucoupplusimportantquel’albédod’unsolsombreoudela mer(15à40%). Miseenrelation5aet5b: -Ledéveloppementdesglacessurl’ensembledescontinentsfaitaugmenterl’albédoglobalterrestrequi s’accompagned’unediminutiondelatempératureglobaledelaTerre. -L’albédoestdoncunfacteuramplificateurdel’englacement. Conclusion(idéeprincipalemontrantlaréponseàlaproblématiquecomprise): AuCryogénien,lemorcellementducontinentRodinias’accompagned’uneaugmentationdel’altérationdes silicates(humidificationduclimat,positionnementdescontinentsàl’équateur,vastesaffleurementsdesurfaces basaltiquesvoiregranitiques),cequiprovoqueunediminutiondelaconcentrationatmosphériqueenCO2jusqu’à atteindreunevaleurseuildéclenchantuneglaciationtotale. Aucoursdel’englacement,l’albédoaugmentecequiamplifielerefroidissementgénéralisé. Cesprocessuspeuventaboutiràunenglacementtotalcorrespondantauscénarioproposé. Élémentsscientifiques issusdesconnaissances acquises(listedes possibles) Élémentsdedémarche -Desconditionsclimatiquestrèséloignéesdecellesdel'époqueactuelleontexisté. -LeCO2estunGES(principesimpledel’effetdeserreéventuellement). -Lienentreeffetdeserreettempérature. -Notiond’albédo:rapportentrel’énergieincidenteetl’énergieréfléchieparlasurface. -Lienentrealbédoetclimat. -Notiondemécanismeamplificateur(rétroaction)deschangementsclimatiques. *Ledevoirs’appuiesurl’exploitationdes5documents,misenrelationaveclesconnaissances. *Problématiqueclairementposéeenintroduction. *Conclusionrépondantàlaproblématique Qualitédeladémarche Élémentsscientifiquestirésdesdocumentsetissusdesconnaissances Démarchecohérentequipermetderépondre Réponseexcellenteaveclaprésencedesélémentssoulignésitalique. àlaproblématique Suffisantsdanslesdeuxdomaines. Suffisantspourundomaineetmoyenpourl’autreoumoyendanslesdeux. Démarchemaladroiteetréponsepartielleàla Suffisantspourundomaineetmoyenpourl’autreoumoyendanslesdeux. problématique Moyendansl’undesdomainesetinsuffisantdansl’autre. Aucunedémarcheoudémarcheincohérente Insuffisantdanslesdeuxdomaines. Rien 17spebacblanclwp.docx 6 5 4 3 2 1 0 8
