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CPE Lyon – EI Purpan – EPMI – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon –
ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE
SELECTION FESIC
ADMISSION en 1ère ANNEE du 1er CYCLE 2008
EPREUVE DE SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE
Samedi 17 mai 2008 de 16h.45 à 18h.15
INSTRUCTIONS AUX CANDIDATS
L'usage de la calculatrice est interdit ainsi que tout document ou formulaire.
L'épreuve comporte 16 exercices indépendants. Vous ne devez en traiter que 12 maximum. Si vous
en traitez davantage, seuls les 12 premiers seront corrigés.
Un exercice comporte 4 affirmations repérées par les lettres a, b, c, d. Vous devez indiquer pour
chacune d'elles si elle est vraie (V) ou fausse (F).
Un exercice est considéré comme traité dès qu'une réponse à une des 4 affirmations est donnée
(l'abstention et l'annulation ne sont pas considérées comme réponse).
Toute réponse exacte rapporte un point.
Toute réponse inexacte entraîne le retrait d'un point.
L'annulation d'une réponse ou l'abstention n'est pas prise en compte, c'est-à-dire ne rapporte ni ne
retire aucun point.
Une bonification d'un point est ajoutée chaque fois qu'un exercice est traité correctement en entier
(c'est-à-dire lorsque les réponses aux 4 affirmations sont exactes).
L'attention des candidats est attirée sur le fait que, dans le type d'exercices proposés, une lecture
attentive des énoncés est absolument nécessaire, le vocabulaire employé et les questions posées
étant très précis.
INSTRUCTIONS POUR REMPLIR LA FEUILLE DE REPONSES
Les épreuves de la Sélection FESIC sont des questionnaires à correction automatisée. Votre feuille
sera corrigée automatiquement par une machine à lecture optique. Vous devez suivre
scrupuleusement les instructions suivantes :
Pour remplir la feuille de réponses, vous devez utiliser un stylo bille ou une pointe feutre de couleur
noire ou bleue. Ne jamais raturer, ni gommer, ni utiliser un effaceur. Ne pas plier ou froisser la
feuille.
1. Collez l’étiquette code-barres qui vous sera fournie (le code doit être dans l’axe vertical
indiqué). Cette étiquette, outre le code-barres, porte vos nom, prénom, numéro de table et matière.
Vérifiez bien ces informations.
Exemple :
2. Noircissez les cases correspondant à vos réponses :
Faire
Ne pas faire
Pour modifier une réponse, il ne faut ni raturer, ni gommer, ni utiliser un effaceur. Annuler la
réponse par un double marquage (cocher F et V) puis reporter la nouvelle réponse éventuelle dans
la zone tramée (zone de droite). La réponse figurant dans la zone tramée n'est prise en compte que
si la première réponse est annulée. Les réponses possibles sont :
V
F
V
F
vrai
faux
abstention
abstention
vrai
faux
abstention
Attention : vous ne disposez que d'une seule feuille de réponses. En cas d'erreur, vous devez
annuler votre réponse comme indiqué ci-dessus. Toutefois, en cas de force majeure, une seconde
feuille pourra vous être fournie par le surveillant.
Epreuve de S.V.T.
Sélection FESIC 2008
Exercice n°1
Evolution moléculaire
Les vertébrés possèdent tous des molécules d’hémoglobine, qui assurent le transport de l’oxygène dans
les hématies. Cette molécule est une protéine formée de deux types de chaînes : alpha et béta.
Les séquences partielles d’acides aminés de la chaîne béta sont indiquées ci dessous, chaque acide aminé
étant représenté par une lettre. La séquence de l’hémoglobine du chat est choisie comme référence, les
autres séquences sont alignées : les tirets indiquent un acide aminé identique à celui de la séquence du
chat à la même position.
On compare des portions de séquences d’acides aminés chez plusieurs mammifères.
Séquence de la chaîne β de l’hémoglobine
CHAT
CHIMPANZE
HOMME
AUTRUCHE
CROCRODILE
CRAPAUD
EKGLVNGLWGKVNVDEVGGEALGRLLVVYP
--SA-TA------------------------SA—TA------------------------Q-IS--------ADC-A---A---I----Q-IGD--H--D-AHC-----S-M-I--DRQ-I-ST---LCAKTI-Q-------WT-CROCRODILE
AUTRUCHE
HOMME
CHIMPANZE
CHAT
CRAPAUD
a) Chez les vertébrés, les molécules d’hémoglobine sont homologues.
b) Plus le nombre de différences entre les séquences d’acides aminés de deux molécules est grand, plus
l’ancêtre commun des deux animaux est proche.
c) Le crocodile est plus proche phylogénétiquement, du crapaud que de l’autruche.
d) Les molécules du chimpanzé et de l’homme sont identiques. Cela permet d’affirmer que le chimpanzé
est l’ancêtre de l’homme.
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Epreuve de S.V.T.
Exercice n°2
La phase symptomatique du SIDA est caractérisée par un taux très faible de lymphocytes T4 et de
lymphocytes T8. Les patients développent alors des maladies opportunistes et le risque de cancer est plus
élevé.
On cherche quelles cellules sont déficientes.
Dans les manipulations suivantes, des cellules cancéreuses (ou tumorales), prélevées sur une souris
malade, ont été injectées à des souris saines (de même souche) : ce sont des greffes tumorales. Le système
immunitaire reconnaît les cellules modifiées (cancéreuses), qui présentent à leur surface des antigènes
spécifiques, et les détruit.
Dans les manipulations 2 et 3, on injecte en même temps que les cellules cancéreuses, des molécules se
liant spécifiquement aux récepteurs des lymphocytes T4 (CD4) et T8 (CD8).
a) La première expérience montre une réaction immunitaire efficace de la souris.
b) Hypothèse 1(exp 3) : les lymphocytes T8 n’ont pas « reconnu » les cellules cancéreuses.
c) Hypothèse 2(exp 2) : les lymphocytes T8 ont reconnu les cellules cancéreuses, mais ne se sont pas
multipliés et activés.
d) En cas d’infection par le VIH, le développement des cancers est lié essentiellement et directement à la
déficience des LT4.
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Epreuve de S.V.T.
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Exercice n°3
Le fonctionnement des bandelettes réactives au glucose
Les bandelettes réactives permettent de doser rapidement le glucose en solution, par une réaction colorée
.L’extrémité des bandelettes contient deux enzymes, et ce test repose sur deux réactions enzymatiques
successives :
Glucose oxydase
Glucose + dioxygène
(1) (C6H12O6)
acide gluconique + peroxyde d’hydrogène(H2O2)
Peroxydase
Peroxyde d’hydrogène + (substrat incolore)
(2)
(H2O2)
(RH2)
produit (oxydé) rouge +2H2O
(R)
- La coloration obtenue en fin de réaction, est proportionnelle à la quantité de glucose de départ.
- Pour connaître l’activité de la glucose oxydase, on incube la solution enzymatique avec du glucose à
différentes concentrations, et l’on mesure la coloration obtenue en cinq minutes : on a ainsi une idée de
la vitesse de réaction de l’enzyme de la réaction (1), en fonction de la quantité de substrat.
- Une autre série d’expériences, est faite avec du fructose (C6H12O6)
Les résultats obtenus sont les suivants (en unités arbitraires) :
Courbe G : substrat présent = glucose
Courbe F : substrat présent = fructose
a) La vitesse de réaction enzymatique est toujours proportionnelle à la quantité de substrat.
b) La vitesse atteint un palier : cela met en évidence l’existence des complexes enzyme-substrat.
c) La quantité d’enzyme est le facteur qui limite la vitesse de réaction dans la première partie de la
courbe G.
d) L’expérience sur le fructose, montre la spécificité de substrat.
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Epreuve de S.V.T.
Exercice n°4
Une population de volailles comprend des animaux de trois couleurs : noires, blanches bleues.
Les volailles noires croisées entre elles donnent des volailles noires.
Les volailles blanches croisées entre elles donnent des volailles blanches.
Les volailles bleues croisées entre elles donnent :
25 % de volailles noires, 25 % de volailles blanches et 50 % de volailles bleues.
On croise une volaille bleue par une volaille noire. Quelle descendance obtiendra-t-on ?
a)
b)
c)
d)
La couleur des volailles est déterminée par trois allèles.
Le caractère bleu est dominant sur les caractères noirs et blancs.
Dans le dernier croisement, on obtient 50 % de volailles bleues et 50 % de volailles noires.
On obtiendrait la même répartition si on croisait une volaille blanche par une volaille bleue.
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Epreuve de S.V.T.
Exercice n°5
Document 1 :
La LH, la FSH, la TSH sont 3 hormones hypophysaires de fonctions bien différentes : vous connaissez les
fonctions de la LH et de la FSH chez les femelles ainsi que la fonction de l’HCG, hormone sécrétée par le
futur placenta. La TSH, quant à elle, est une hormone nécessaire au fonctionnement de la glande thyroïde.
Document 2 :
Ces 4 hormones sont constituées de deux chaînes protéiques, α et β. La chaîne α est identique pour les
quatre hormones. La chaîne β , différente, montre une similitude de 85% pour la LH et l’HCG, moins
importante pour les autres hormones. Des acides aminés comme la cystéine, qui jouent un rôle primordial
dans la structure tridimensionnelle des protéines, occupent des sites identiques dans la séquence des
quatre hormones.
Document 3 :
Le gène qui code pour la chaîne β de la TSH est situé sur le chromosome 1, celui qui code pour la chaîne
β de la FSH est sur le chromosome 11 et les deux gènes qui codent pour la chaîne β de la LH et de
l’HCG sont sur le chromosome 19.
Seuls certains mammifères placentaires possèdent le gène de l’HCG. Tous les mammifères produisent de
la LH, de la TSH et de la FSH, les amphibiens également, mais chez eux le rôle des hormones est
différent de celui des hormones des mammifères. Les poissons possèdent la TSH et une gonadostimuline
GTH proche de la LH. Les agnathes (poissons sans mâchoires) ne possèdent que la GTH.
a)
b)
c)
d)
Ces quatre hormones forment une famille multigénique.
C’est la LH qui est codée par le gène le plus près du gène ancestral.
Les gènes codant pour la LH et la HCG sont les plus ressemblants.
Dans cet exemple, on peut dire que les agnathes correspondent au groupe le plus primitif.
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Epreuve de S.V.T.
Exercice n°6
Document 1 : observation microscopique d’un métagabbro et schéma interprétatif :
Gt : grenat
Gl : glaucophane
J : jadéite
Ep : Epidote
Document 2 : observation microscopique d’un métagabbro et schéma interprétatif :
Pl : plagioclase
Px : Pyroxène
Gl : glaucophane
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Epreuve de S.V.T.
Document 3 : diagramme Pression - Température montrant les domaines de stabilité de quelques
associations de minéraux caractéristiques.
a) Le document 1 représente un métagabbro de faciès éclogite.
b) Les deux roches étudiées correspondent à un métamorphisme de hautes pressions et de hautes
températures.
c) Ces deux roches sont caractéristiques des zones de subduction.
d) Le métamorphisme est un phénomène géologique de transformation des minéraux en phase solide
sans passage par un magma.
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Epreuve de S.V.T.
Exercice n°7
Document 1 : Chez un individu sain, les testicules ne restent pas dans la cavité abdominale, mais migrent
avant la naissance vers les bourses.
Coupe de testicule d’un individu sain
Document 2 : Par suite d’une anomalie de la migration des testicules, ceux-ci restent parfois en position
intra -abdominale : le sujet est alors atteint de cryptorchidie (« testicules cachés »).
Coupe de testicule d’un individu atteint de
cryptorchidie
a)
b)
c)
d)
Sur les deux documents on observe des tubes séminifères.
L’individu correspondant au document 2 est stérile.
L’individu correspondant au document 2 ne présente aucun caractère sexuel secondaire.
Les massifs cellulaires entre les structures ovales sont des agrégats de cellules de Sertoli.
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Epreuve de S.V.T.
Exercice n°8
On cherche à étudier l’acquisition de la maturité sexuelle chez la femme.
Document 1 : Structure ovarienne qui apparaît chez la jeune fille lors de la puberté
Document 2 : Evolution chez la jeune fille de certaines sécrétions hypophysaires et ovariennes de la
naissance à la puberté.
Document 3 : Quelques expériences réalisées chez des guenons
Comme chez tous les Mammifères, chez la Guenon, l'hypophyse est reliée à l'hypothalamus par la tige
pituitaire (ou tige hypophysaire) très richement vascularisée.
On a réalisé les observations suivantes : la section de la tige pituitaire, chez des Guenons immatures,
empêche toute maturation sexuelle.
- la perfusion, dans le sang de Singes immatures, d'extraits d'hypothalamus entraîne une augmentation
progressive des concentrations plasmatiques de FSH et de LH et permet d'obtenir la maturité sexuelle.
- dans l'expérience précédente, l'arrêt des perfusions provoque le retour au stade immature.
a) Le document 1 représente un follicule en début de croissance.
b) En début de puberté, la hausse du taux d’œstrogènes entraîne celle de la FSH et de la LH.
c) Les expériences chez la guenon (document n° 3) mettent en évidence le fait que la GnRH a un rôle
direct sur l’acquisition de la maturité sexuelle.
d) Les expériences sur la guenon mettent en évidence un rétrocontrôle positif de la LH et de la FSH sur
l’hormone hypothalamique.
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Epreuve de S.V.T.
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Exercice n°9
Document 1 :
Document 2 : Les expériences de A. Jost
Expérience
s
Protocoles
Résultats
Castration d'embryon en place dans l'utérus
au moment où les glandes génitales sont
indifférenciées.
A
B
Les embryons castrés ont poursuivi leur
développement et ont tous acquis des voies
génitales représentées sur le schéma cicontre ( et ceci quel que soit le sexe
chromosomique des embryons )
Greffe à des fœtus femelles de lapine
âgés de 20 jours ) d'un testicule fœtal
prélevé sur un fœtus mâle de 20 jours )
(
(
Le schéma ci-contre montre l'état des voies
génitales huit jours après l'intervention.
C
Implant d'un cristal d'une substance extraite
des testicules, la testostérone, à proximité
d'un des ovaires de fœtus femelles de lapine
âgés de 20 jours.
Le schéma montre l'état des voies génitales
chez ces animaux huit jours après le
traitement.
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Epreuve de S.V.T.
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Par une série d’expériences présentées ci-dessus, on a cherché à expliquer le déterminisme de la mise en
place du sexe phénotypique.
a) La testostérone permet la régression du canal de Müller.
b) Sans la présence d’hormone, le déterminisme du sexe phénotypique s’oriente vers une féminisation du
tractus génital.
c) Le testicule contient une substance qui permet la régression du canal de Müller.
d) Chez une femelle de mammifère, le canal de Müller évolue vers deux structures : oviducte et utérus.
Exercice n°10
Chez une souris ayant reçu des globules rouges de mouton (GRM), on observe une hypertrophie de la rate
liée à l'augmentation du nombre de lymphocytes dans cet organe.
Parmi ces lymphocytes on distingue deux catégories, les cellules x et Y :
Cellule X
Cellule Y
NB : Ces deux électronographies sont obtenues avec le même grossissement et restituées à la même
échelle. On ajoute que la cellule Y dérive de la cellule X.
a)
b)
c)
d)
La cellule Y fabrique une grande quantité de protéines.
La cellule X est un lymphocyte T4.
La cellule Y est un plasmocyte.
Toutes les cellules X se transforment en cellules Y lors d’une infection.
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Epreuve de S.V.T.
Exercice n°11
Document 1 : virus de l’hépatite B
L’hépatite B est due à un virus qui s’introduit dans les cellules du foie. Les malades montrent une nécrose
du foie, par lyse des cellules hépatiques.
Document 2 : électroprotéinogrammes
On effectue l'électrophorèse des protéines du sérum sanguin chez un individu malade et chez un individu
sain.
Document 3 : Etude de la réaction d’Ouchterlony
Une lame de verre est recouverte de gélose dans laquelle on creuse trois puits. Dans l'un des puits, on
introduit du sérum contenant la fraction de γ globulines d'un individu malade et dans les autres puits,
d'une part une solution de particules virales HBs, d'autre part une solution de particules virales HBe.
puits 1 = γ globulines d’un malade
puits 2 = solution avec particules virales HBs
puits 3 = solution avec particules virales HBe
La même expérience réalisée avec les γ globulines d’un individu sain n’entraîne aucun arc de
précipitation.
A l’aide des documents ci-dessus, on étudie l’action du virus de l’hépatite B sur l’organisme.
a) Comme le virus de l’hépatite, tous les virus possèdent de l’ADN.
b) Le document n° 2 met en évidence que les gammaglobulines fabriquées par les lymphocytes T sont
présentes chez le malade.
c) L’expérience du document n° 3 met en évidence la séropositivité du sujet à l’hépatite B.
d) La présence d’arcs de précipitation dans le cas du test du document n° 3 s’explique par l’apparition
de complexes immuns.
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Epreuve de S.V.T.
Exercice n°12
On cherche à étudier un brassage génétique au cours de la reproduction sexuée.
Document 1 : une étape de la méiose.
Document 2 : étude la transmission de deux gènes chez un moustique (Aedes aegypti)
Lorsqu’on croise des moustiques homozygotes, l’un de type sauvage (corps gris, œil prune), l’autre à
corps noir et œil clair, tous les individus de la F1 obtenus sont de type sauvage.
Lorsque les femelles F1 sont croisées avec des mâles à corps noir et oeil clair, on obtient les résultats
suivants :
- 698 moustiques à corps gris et œil prune
- 712 moustiques à corps noir et œil clair
- 290 moustiques à corps gris et œil clair
- 282 moustiques à corps noir et œil prune
a)
b)
c)
d)
Le document n° 1 représente la prophase de la division réductionnelle d’une méiose.
L’allèle sauvage est dominant pour les deux gènes étudiés dans le document n° 2.
Les femelles produisent quatre types de gamètes en même proportion.
Le croisement étudié ici est un exemple de brassage intrachromosomique.
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Epreuve de S.V.T.
Exercice n°13
La synthèse des protéines :
Expérience de Jacob, Monod et Lwoff :
On cultive des cellules en présence de précurseur radioactif de l’ARN pendant 15min. On réalise alors
une radiographie d’une partie des cellules (résultat a) tandis que les cellules restantes sont placées dans
un milieu contenant uniquement des précurseurs non radioactifs de l’ARN, pendant 1h30, et on réalise
alors leur radiographie (résultat b).
Document : Résultats de l’expériences de Jacob, Monod et Lwoff.
a)
b)
c)
d)
On peut « marquer » spécifiquement l’ARN en utilisant de l’uracile radioactive.
La synthèse des ARN a lieu dans le cytoplasme.
Les ARN sont des molécules capables de migrer du noyau au cytoplasme.
Les ARN sont des molécules possédant une séquence et un sens de lecture.
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Epreuve de S.V.T.
Exercice n°14
Datation relative :
On cherche à dater les différents événements géologiques qui ont affecté la région de Champagnole dans
le Jura.
Document : Coupe géologique d’après la carte de Champagnole (Jura) au 1/50 000.
a)
b)
c)
d)
Le jeu des failles est postérieur à l’Hauterivien.
Le plissement des terrains est contemporain de la formation des failles.
L’Hauterivien est la formation sédimentaire la plus récente.
Le Bathonien est la couche sédimentaire la plus ancienne représentée sur la coupe.
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Exercice n°15
Convergence Lithosphérique :
Le 26 décembre 2004, un séisme de magnitude 8,5 sur l’échelle de Richter a lieu en Indonésie au large de
l’île de Sumatra. Les scientifiques émettent l’hypothèse que ce séisme s’est produit dans une zone de
convergence lithosphérique.
Document : Caractéristiques d’un secteur de l’Océan Indien au large de Sumatra.
a) Les volcans situés sur l’île de Sumatra sont localisés à l’aplomb des foyers sismiques profonds
de 100km.
b) L’existence de terrains sédimentaires plissés dans le bassin de Montuwaï montre la présence d’un
prisme d’accrétion.
c) La plaque lithosphérique eurasienne passe en subduction sous la plaque indienne.
d) Le volcanisme de Sumatra est caractérisé par des coulées fluides de basalte.
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Exercice n°16
Immunologie – SIDA et vaccination :
La connaissance du système immunitaire et l’étude de la réaction immunitaire des individus contaminés
par le VIH permettent d’envisager la mise au point d’un vaccin. On étudie les résultats de test obtenus
pour un vaccin chez les singes macaques
.
Document : Evolution de la proportion de lymphocytes T8 anti-VIH au cours du temps chez deux singes
macaques.
a) La vaccination permet une réaction plus rapide et plus intense de l’organisme.
b) Sous l’influence des interleukines, les lymphocytes T8 qui reconnaissent le virus se transforment en
lymphocytes T cytotoxiques.
c) Le vaccin mis au point offre une protection durable contre le virus du sida.
d) Les lymphocytes T8 déclenchent une réaction à médiation humorale.
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