Ecole Louis de BROGLIE-CPE LYON-ESA-ESAP
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CPE Lyon – EI Purpan – 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 2007 EPREUVE DE SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE Samedi 12 mai 2007 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. Sélection FESIC 2007 Epreuve de S.V.T. Exercice n°1 Croisement chez Sordaria Sordaria est un champignon microscopique dont on connaît deux souches qui différent par leur aptitude à synthétiser un acide aminé : la lysine. • La souche sauvage [lys+] est capable de synthétiser la lysine et peut se développer sur un milieu dépourvu de lysine. • La souche mutante [lys-] est incapable de synthétiser la lysine et ne peut se développer que sur un milieu enrichi en lysine. Le croisement d’une souche [lys+] et d’une souche [lys-] donne différents types d’asques. Trois types d’asques observés sont schématisés ci-dessous, les spores sont caractérisées par leur capacité ( + ) ou non ( - ) à germer sur un milieu dépourvu de lysine. a) b) c) d) Ces trois types d’asques sont les seuls types observables. Les asques de types A et B sont très largement majoritaires par rapport aux asques de type C. Les asques de type C résultent de crossing-over. La proportion d’asques de type C est égale à la moitié de la proportion d’asques de type A ou B. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 1 Sélection FESIC 2007 Epreuve de S.V.T. Exercice n°2 Datation absolue d’un granite Pour déterminer l’âge d’un granite, on mesure avec un spectromètre de masse les nombres d’atomes de 87 Sr, 86Sr et 87Rb dans différents minéraux de ce granite. Les résultats obtenus permettent de construire à partir des couples (87Rb/86Sr ; 87Sr/86Sr) une droite appelée droite isochrone d’équation y = ax + b. a étant le coefficient directeur de la droite, l’âge du granite est donné par la relation : t = ln (a + 1) / λ. a) b) c) d) Le 87Rb est un élément radioactif qui se désintègre régulièrement en 87Sr au cours du temps. Les trois minéraux du granite contenaient la même quantité de 87Rb lors de la fermeture du système. La quantité de 86Sr reste stable au cours du temps car cet élément n’est ni radioactif ni radiogénique. Le granite est âgé de 351 Millions d’années. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 2 Sélection FESIC 2007 Epreuve de S.V.T. Exercice n°3 Procréation On a mesuré l’évolution plasmatique de progestérone et de HCG chez une femme au cours d’un cycle normal et en début de grossesse pour mieux comprendre les évènements qui accompagnent le début de la grossesse et pouvoir éventuellement en modifier le cours. a) L’augmentation du taux de progestérone indique que l’ovulation a eu lieu. b) L’hormone HCG est sécrétée par le corps jaune. c) A partir du 25ème jour d’un cycle normal, la sécrétion de progestérone chute entraînant l’apparition des règles. d) Quelques jours après la nidation, le taux de progestérone diminue puis réaugmente dès que l’hormone HCG est sécrétée en quantité suffisamment importante. La progestérone permet le maintien de l’embryon dans la muqueuse utérine. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 3 Sélection FESIC 2007 Epreuve de S.V.T. Exercice n°4 On cherche à comprendre comment des roches magmatiques peuvent se former dans les zones de subduction. Le diagramme présenté indique les conditions de la fusion des péridotites dans une zone de subduction. a) A environ 80 km de profondeur dans une zone de subduction, les conditions de pression et de température sont telles que la péridotite peut fondre, à condition d’être hydratée. b) La péridotite qui fond est celle de la lithosphère plongeante. c) L’eau des péridotites hydratées provient des sédiments gorgés d’eau comprimés lors de la subduction. d) Plus la profondeur est importante, plus la fusion est facile CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 4 Epreuve de S.V.T. Sélection FESIC 2007 Exercice n°5 La mucoviscidose est une maladie génique grave qui associe des troubles digestifs et des infections respiratoires à répétition. La cause, dans la majorité des cas, est la mutation du gène codant pour une protéine canal : la protéine CFRT dont l’allèle muté le plus fréquent est appelé Δ508. On connaît les séquences de l’allèle normal et de l’allèle Δ508 ce qui permet de comparer les séquences des deux protéines. Séquences alléliques Séquence de l’allèle normal (brin transcrit) … TTA TAG TAG AAA CCA CAA ... … TTA TAG TAA CCA CAA … Séquence de l’allèle Δ508 (brin transcrit) Remarque : les nucléotides antérieurs et postérieurs à cette séquence sont identiques pour les deux allèles. Nucléotides 2e position U Nucléotides 1e position U C A G UUU⎫ ⎪ ⎪ ⎬ phénylalanine UUC ⎪ ⎪ ⎭ C A G UAU⎫⎪⎪ ⎬ tyrosine UAC ⎪⎪⎭ UGU⎫⎪⎪ ⎬ cystéine UGC ⎪⎪⎭ U UUA⎫ ⎪ ⎪ ⎬ leucine UUG⎪ ⎪ ⎭ UCU⎫⎪⎪ ⎪ UCC ⎪⎪ ⎬ sérine UCA⎪⎪ ⎪ UCG⎪⎪⎪⎭ UAA⎫⎪⎪ ⎬ non sens UAG⎪⎪⎭ UGA non sens A UGG tryptophane G CUU⎫⎪⎪ ⎪ CUC ⎪⎪ ⎬ leucine CUA⎪⎪ ⎪ CUG⎪⎪⎪⎭ CCU⎫ ⎪ ⎪ ⎪ CCC ⎪ ⎪ ⎬ proline CCA⎪ ⎪ ⎪ ⎪ CCG⎪ ⎪ ⎭ CAU⎫⎪⎪ ⎬ histidine CAC ⎪⎪⎭ U CAA⎫ ⎪ ⎪ ⎬ glutamine CAG⎪ ⎪ ⎭ CGU⎫⎪⎪ ⎪ CGC ⎪⎪ ⎬ arginine CGA⎪⎪ ⎪ CGG⎪⎪⎪⎭ AUU⎫⎪⎪ ⎪ AUC ⎪⎬ isoleucine ⎪ AUA⎪⎪⎪⎭ AUG méthionine ACU⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ACC ⎪ ⎪ ⎬ thréonine ACA⎪ ⎪ ⎪ ACG⎪ ⎪ ⎪ ⎭ AAU⎫⎪⎪ ⎬ asparagine AAC ⎪⎪⎭ AGU⎫⎪⎪ ⎬ sérine AGC ⎪⎪⎭ U AAA⎫⎪⎪ ⎬ lysine AAG⎪⎪⎭ AGA⎫⎪⎪ ⎬ arginine AGG⎪⎪⎭ A GUU⎫⎪⎪ ⎪ GUC ⎪⎪ ⎬ valine GUA⎪⎪ ⎪ GUG⎪⎪⎪⎭ GCU⎫ ⎪ ⎪ ⎪ GCC ⎪ ⎪ ⎬ alanine GCA⎪ ⎪ ⎪ GCG⎪ ⎪ ⎪ ⎭ A : Adénine U : Uracile GAU⎫ ⎪ ⎪ ⎬ acide aspartique GAC ⎪ ⎪ ⎭ GGU⎫ ⎪ ⎪ ⎪ GGC ⎪ ⎪ ⎬ glycine GGA⎪ GAA⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎬ acide glutamique ⎪ GGG ⎪ GAG⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎭ G : Guanine C : Cytosine C C A G C G U C A G a) La mutation à l’origine de l’allèle Δ508 est une délétion. b) Cette mutation, comme toutes les délétions entraîne un décalage du cadre de lecture, la protéine formée est très différente de la protéine normale, ce qui explique la gravité de la maladie. c) La protéine normale diffère de la protéine mutée par la perte d’un acide aminé : la Lysine. d) La séquence protéique correspondant à la séquence présentée pour l’allèle Δ508 est : Asparagine- Isoleucine -Isoleucine-Glycine-Valine- CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 5 Nucléotides 3e position Code génétique Epreuve de S.V.T. Sélection FESIC 2007 Exercice n°6 Le document 1a représente la chambre de culture de Marbrook, dispositif qui a permis d’obtenir les résultats consignés dans le document 1b. Les lymphocytes B et T placés dans la chambre de Marbrook ont été prélevés chez le même animal préalablement mis en contact avec l’antigène Z. Document 1a : Chambre de Marbrook Document 1b : Résultats de la culture. Nature des lymphocytes préalablement activés placés dans la chambre Supérieure Inférieure / T4 + B B / T4 B Plasmocytes présents dans la chambre par 106 cellules de rate. Supérieure Inférieure 0 960 0 ≈0 0 1011 Document 2 : L’utilisation de thymine radioactive (intégrée exclusivement à l’ADN) chez un animal permet de marquer les lymphocytes B. Le tableau suivant présente les résultats obtenus. Temps Lymphocytes B Plasmocytes T=0 Mise en contact des LB avec l’antigène Z et des nucléotides radioactifs +++ 0 T=2 jours T=6 jours T = 30 jours +++ 0 + +++ + 0 + : Intensité du marquage radioactif a) b) c) d) Les lymphocytes T4 doivent entrer en contact avec les lymphocytes B. Les lymphocytes B présentent toujours une forte biosynthèse des protéines. Les plasmocytes dérivent des lymphocytes B. Les plasmocytes fabriquent des anticorps circulants. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 6 Epreuve de S.V.T. Sélection FESIC 2007 Exercice n°7 Document 1 : Mise en culture de lymphocytes T. On injecte à une souris X le virus A, peu pathogène, qui ne la tue pas. Sept jours plus tard, on effectue un prélèvement dans la rate et on isole les lymphocytes. Ces lymphocytes sont répartis en trois lots. Chaque lot est alors mis en culture en présence de différentes cellules de souris de même souche. Milieu 1 : cellules saines On ajoute aux 3 milieux de culture des lymphocytes T provenant de souris infectées par le virus A Milieu 3 : cellules Milieu 2 : cellules infectées par le virus B infectées par le virus A différent de A. Pas de destruction des Destruction (lyse) des Pas de destruction des cellules cellules cellules Document 2 : Mode d’action des lymphocytes T Document 3 : Schéma au niveau de la zone cytotoxiques. encadrée du document 2 Cellule infectée Membrane plasmique Lymphocyte a) b) c) d) Le document 1 montre qu’il existe une spécificité de la réaction antigène-anticorps. Les lymphocytes T cytotoxiques sont issus des lymphocytes T8. Les documents 2 et 3 mettent en évidence le contact entre les plasmocytes et les LT. Il existe des LT-mémoire. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 7 Sélection FESIC 2007 Epreuve de S.V.T. Exercice n°8 Document 1 : On croise des drosophiles homozygotes. Le croisement d’une femelle à corps gris et soies lisses par un mâle à corps noir et soies crochues donne 100% de mouches à corps gris et soies lisses en F1. On croise des femelles de F1 par des mâles doubles homozygotes récessifs On obtient les résultats suivants en F2 : - 484 mouches à corps gris et soies lisses - 461 mouches à corps noir et soies crochues - 30 mouches à corps gris et soies crochues - 25 mouches à corps noir et soies lisses. Document 2 : observation microscopique de chromosome chez la femelle de F1 a) En F2, Il y a 4,8% de mouches recombinantes. b) C’est au cours de la première division de meïose qu’on peut observer les chromosomes du document 2. c) On obtient de façon équiprobable quatre types de gamètes chez la femelle F1. d) Les deux gènes qui interviennent sont portés par le même chromosome. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 8 Sélection FESIC 2007 Epreuve de S.V.T. Exercice n°9 On se propose de dater les terrains et les événements d’une région dont voici la coupe géologique simplifiée. a) b) c) d) La formation basaltique est le dernier évènement géologique ayant affecté la région. La mise en place de la couche 5 est antérieure à la mise en place du pluton 1. L’installation de la faille F est postérieure à la mise en place du pluton 1. La mise en place des couches 7 à 9 est postérieure à la mise en place du pluton 1. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 9 Epreuve de S.V.T. Sélection FESIC 2007 Exercice n°10 Document 1 : Les différents rôles de trois hormones. L’hypophyse des vertébrés, une petite glande située à la base du cerveau, libère de nombreuses hormones. Parmi celles-ci, il existe un groupe de petits peptides présentant manifestement des similitudes. Trois de ces hormones sont étudiées ici : • la vasotocine (AVT) provoque la contraction des petits muscles de la paroi des artères : cette hormone joue donc un rôle dans le contrôle de la circulation sanguine. • L’ocytocine (OT) permet la contraction des muscles lisses des voies génitales femelles, oviducte notamment. Chez les mammifères, elle provoque la contraction de l’utérus au moment de l’accouchement et stimule l’éjection du lait par les glandes mammaires. • La vasopressine, ou hormone antidiurétique (AVP ou ADH) provoque une réabsorption de l’eau au niveau du rein, limitant ainsi la quantité d’urine émise et donc les pertes d’eau. Document 2 : Séquences nucléotidiques du brin non-transcrit des gènes codant pour ces 3 hormones (AVT a été prise pour référence dans ce tableau) AVT TGC TAC ATC CAG AAC TGC CCC CGG GGT OT TGC TAC ATC CAG AAC TGC CCC CTG GGA ADH TGC TAC TTC CAG AAC TGC CCG AGG GGC Document 3 : Présence de ces hormones chez différents groupes de vertébrés Hormones Poissons Amphibiens Reptiles Mammifères AVT AVT + OT AVT + OT AVT + OT + ADH Âge des plus anciens fossiles connus (en millions d’années) 420 360 300 200 a) Il y a deux mutations par substitution entre l’hormone AVT et l’hormone OT. b) Dans le cas de l’hormone ADH, le troisième triplet code pour la phénylalanine alors qu’il code pour l’isoleucine dans le cas de l’hormone AVT (voir annexe). c) Les trois hormones étudiées ici constituent une famille multigénique. d) Le choix de l’AVT comme hormone de référence est confirmé par les données paléontologiques. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 10 Epreuve de S.V.T. Sélection FESIC 2007 Annexe : Nucléotides 2e position Nucléotides 1e position U C UUA⎫⎪⎪ ⎬ leucine UUG⎪⎭⎪ CUU⎫⎪⎪ ⎪ CUC ⎪⎪ ⎬ leucine CUA⎪⎪ ⎪ CUG⎪⎪⎪⎭ A AUU⎫⎪⎪ ⎪ AUC ⎪⎬ isoleucine ⎪ AUA⎪⎪⎪⎭ AUG méthionine G GUU⎫⎪⎪ ⎪ GUC ⎪⎪ ⎬ valine GUA⎪⎪ ⎪ GUG⎪⎪⎪⎭ C UCU⎫⎪⎪ ⎪ UCC ⎪⎪ ⎬ sérine UCA⎪⎪ ⎪ UCG⎪⎪⎪⎭ A G UAU⎫⎪⎪ ⎬ tyrosine UAC ⎪⎪⎭ UGU⎫⎪⎪ ⎬ cystéine UGC ⎪⎪⎭ U UAA⎫ ⎪ ⎪ ⎬ non sens ⎪ UAG⎪ ⎭ UGA non sens A C UGG tryptophane G U CCU⎫⎪⎪ ⎪ CCC ⎪⎪ ⎬ proline CCA⎪⎪ ⎪ CCG⎪⎪⎪⎭ CAU⎫ ⎪ ⎪ ⎬ histidine CAC ⎪ ⎪ ⎭ CAA⎫ ⎪ ⎪ ⎬ glutamine CAG⎪ ⎪ ⎭ CGU⎫ ⎪ ⎪ ⎪ CGC ⎪ ⎪ ⎬ arginine CGA⎪ ⎪ ⎪ CGG⎪ ⎪ ⎪ ⎭ ACU⎫⎪⎪ ⎪ ACC ⎪⎪ ⎬ thréonine ACA⎪⎪ ⎪ ACG⎪⎪⎪⎭ AAU⎫⎪⎪ ⎬ asparagine AAC ⎪⎪⎭ AGU⎫⎪⎪ ⎬ sérine AGC ⎪⎪⎭ U AAA⎫⎪⎪ ⎬ lysine AAG⎪⎪⎭ AGA⎫⎪⎪ ⎬ arginine AGG⎪⎪⎭ A GCU⎫⎪⎪ ⎪ GCC ⎪⎪ ⎬ alanine GCA⎪⎪ ⎪ GCG⎪⎪⎪⎭ A : Adénine U : Uracile GAU⎫ ⎪ ⎪ ⎬ acide aspartique ⎪ GAC ⎪ ⎭ GGU⎫ ⎪ ⎪ ⎪ GGC ⎪ ⎪ ⎬ glycine GGA⎪ GAA⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎬ acide glutamique GGG⎪ ⎪ GAG⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎭ G : Guanine C : Cytosine CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE C A G C Nucléotides 3e position U UUU⎫ ⎪ ⎪ ⎬ phénylalanine UUC ⎪ ⎪ ⎭ G U C A G page 11 Epreuve de S.V.T. Sélection FESIC 2007 Exercice n°11 La datation de LUCY Lucy est un australopithèque (fossile) qui a été découvert en Ethiopie, dans la région de l’Hadar en 1974. Les géologues ont pu établir la colonne stratigraphique ci-dessous. Les sédiments, constitués de graviers, sables et argiles, sont d’origine lacustre et détritique, déposés dans le fossé d’effondrement du rift africain et intercalés de formations volcaniques. Les géologues ont fait des datations pour estimer l’âge de Lucy. Document complémentaire : Caractéristiques des isotopes radioactifs utilisés en radiochronologie Couples d’isotopes 40K ==> 40 Arg 14C ==> 14N a) b) c) d) Période T 1,27.109 5,730.103 On peut dater directement le squelette de Lucy par la méthode du carbone 14. On peut dater par radiochronologie les sédiments qui contiennent les restes de Lucy. Avec le couple d’isotopes K/Arg, on mesure l’élément Père. Voici les résultats des datations avec le couple K/Arg : - pour les cendres volcaniques : 2,79. 106 ans - pour la coulée de basalte : 3,77. 106 ans On en déduit un encadrement de l’âge de Lucy ; ces résultats sont compatibles avec la datation par les inversions magnétiques. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 12 Sélection FESIC 2007 Epreuve de S.V.T. Exercice n°12 Relations de parenté chez les Vertébrés La classification traditionnelle des Vertébrés repose sur les productions épidermiques : écailles, poils, plumes, et on considère cinq groupes : Poissons, Amphibiens, Reptiles, Oiseaux, Mammifères. En étudiant la possession d’autres caractères apparus au cours de l’évolution, on peut déterminer de nouveaux groupes phylogénétiques et une nouvelle classification évolutive. Document Les carrés noirs représentent les derniers ancêtres communs hypothétiques, ils portent les lettres A à E. Les disques numérotés 1 à 5 (innovations évolutives) représentent l’apparition de l’état dérivé d’un caractère. a) b) c) d) La mâchoire est un caractère commun à tous les Vertébrés. Les Poissons (lamproie, carpe) constituent un seul groupe phylogénétique. L’amnios est un caractère ancestral des Vertébrés. Les Crocodiles et les Autruches possèdent un gésier : on en déduit que les Reptiles et les Oiseaux forment un même groupe phylogénétique et que la classification traditionnelle est erronée. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 13 Sélection FESIC 2007 Epreuve de S.V.T. Exercice n°13 La limite permo-triasique Une des grandes coupures mises en place par les géologues dans le calendrier géologique se situe vers - 250 MA (millions d’années) ; c’est la limite entre la fin de l’ère primaire (Permien) et le début de l’ère secondaire (Trias). Les Brachiopodes sont des invertébrés marins qui vivent fixés sur le sol par un pédoncule. Les Bivalves sont des mollusques vivant libres ou fixés. Brachiopodes et bivalves vivent dans les mêmes milieux littoraux. Vers – 265 MA, une forte régression s’installe (niveau marin descendu de 250m environ) découvrant la quasi-totalité des habitats côtiers. A la fin du permien, un volcanisme intense : l’accumulation des trapps de Sibérie, et l’activité des dorsales, modifie le taux de CO2, donc le climat, et le niveau marin remonte. Document 1 : Evolution du nombre de genres de Document 2 : Evolution du nombre de familles Brachiopodes et de Bivalves (invertébrés marins) d’animaux marins a) b) c) d) A cette date : - 250 MA, il y a une extinction des brachiopodes et des bivalves. Après cette date, les bivalves occupent des nouvelles niches écologiques. Les évènements biologiques sont indépendants des évènements géologiques. A – 250 MA, c’est la plus grande crise biologique de tous les temps. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 14 Epreuve de S.V.T. Sélection FESIC 2007 Exercice n°14 Croisement chez les drosophiles Le caractère alternatif longueur des ailes est déterminé par un gène existant sous deux formes alléliques : ailes longues et ailes vestigiales. Le caractère couleur du corps est déterminé par un autre gène existant sous deux formes alléliques : corps gris et corps ébène. 1er croisement : On croise deux drosophiles de races pures, l’une à ailes longues et corps gris, l’autre à ailes vestigiales et corps ébène. Les F1 obtenues ont toutes des ailes longues et des corps gris. 2ème croisement : On croise une femelle de F1 avec un mâle aux ailes vestigiales et corps ébène. On obtient en F2 : Phénotype Ailes longues et corps gris Ailes vestigiales et corps gris Ailes longues et corps ébène Ailes vestigiales et corps ébène a) b) c) d) Nombre de drosophiles présentant ce phénotype 154 147 153 146 Les drosophiles F1 ont toutes le même génotype : on dit qu’elles sont homozygotes. Le caractère vestigial est déterminé par un allèle dont l’expression est dominante. Les proportions de F2 permettent de déduire que les deux gènes sont liés. Le deuxième croisement met en évidence des brassages génétiques intrachromosomiques. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 15 Sélection FESIC 2007 Epreuve de S.V.T. Exercice n°15 Le caryotype de l’ovocyte au moment de l’ovulation Un événement important du cycle féminin est l’expulsion d’un ovocyte au 14ème jour. La photographie ci-dessous représente le caryotype de cette cellule au moment de « l’ovulation ». a) b) c) d) La cellule est haploïde. Les chromosomes sont par paires. Cette cellule est le résultat final de la méiose. La masse d’ADN de cet ovocyte est la même que celle de l’ovocyte final. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 16 Sélection FESIC 2007 Epreuve de S.V.T. Exercice n°16 Facteurs agissant sur la sécrétion de LH On détecte chez un homme une sécrétion de LH très faible et dépourvue de caractère pulsatile. Afin de mettre au point un traitement thérapeutique, on administre à ce sujet une perfusion pulsatile de GnRH et on mesure simultanément la concentration en LH : les résultats figurent sur la courbe A ; Dans un deuxième temps, on ajoute à la perfusion pulsatile de GnRH une administration continue de testostérone et on poursuit les mesures de la concentration de LH : courbe B. Les flèches indiquent le moment des perfusions de GnRH Document : a) b) c) d) Un pulse de GnRH provoque la sécrétion d’un pulse de LH, donc commande la sécrétion de LH. L’injection de testostérone diminue le nombre de pulses de LH. Le testicule exerce un rétrocontrôle positif sur l’Hypophyse. On peut proposer comme traitement ces injections régulières de GnRH. CPE Lyon – EI Purpan – ESA – ESCOM – ESEO – ISA – ISARA-Lyon – ISEN Brest – ISEN Lille – ISEN Toulon – ISEP – LASALLE Beauvais – LOUIS DE BROGLIE page 17
