Ecole Louis de BROGLIE-CPE LYON-ESA-ESAP

Sélection FESIC 2003 Epreuve de S.V.T.
CPE LYON - Ecole Louis de BROGLIE - ESA - ESAP - ESCOM - ESEO - ESTIT - IGAL - ISA - ISAB - ISARA - ISEB - ISEM - ISEN - ISEP page 1
Exercice n°1
Evolution moléculaire
Les vertébrés possèdent tous des molécules d'hémoglobine ; c'est la molécule qui assure le transport de
l'oxygène dans les hématies. Cette molécule est une protéine formée de deux types de chaînes : alpha et
bêta.
Les séquences partielles
d'acides aminés de la chaîne
bêta sont indiquées ci-
dessous, chaque acide aminé
étant représenté par une
lettre. La séquence est
complète pour l'hémoglobine
de chat ; 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.
a) Chez les vertébrés, les molécules d'hémoglobine sont qualifiées d'homologues, car elles sont
semblables dans leur structure et leur fonction, et très proches dans leur séquence peptidique.
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 récent.
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.
Exercice n°2
Le taux d'ADN varie au cours d'un cycle cellulaire
Chez les végétaux, des zones méristématiques, situées à l'extrémité des racines, assurent la croissance du
végétal. Ces zones sont le siège d'une intense prolifération cellulaire.
Le taux d'ADN est mesuré au cours d'un cycle cellulaire. La cellule mère considérée contient une quantité
Q d'ADN en début de cycle. Q = 1 unité arbitraire.

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a) La mitose dure 20 heures.
b) La cellule fille a deux fois moins de chromosomes que la cellule mère.
c) Pour que la quantité d'ADN soit conservée par la mitose, il est nécessaire que l'ADN de la cellule mère
soit doublé par la réplication.
d) Les deux molécules d'ADN d'un chromosome dupliqué sont différentes dans leurs séquences.
Exercice n°3
Géologie de la région du Pérou
Dans la région de Cuzco, au Pérou, on
a cartographié la répartition et la
profondeur des foyers sismiques, ainsi
que la localisation des volcans. Les
laves émises par les volcans sont
surtout des andésites.
De plus, la chaîne de la cordillère des
Andes longe la côte Pacifique et
présente des plissements parallèles à la
côte.
a) La zone sismique du Pérou
correspond à une marge active.
b) Il y a plus de risque d’avoir des
séismes dévastateurs à l'intérieur
du Pérou, loin des côtes, que dans
la région de Cuzco.
c) La plaque Américaine plonge sous
la plaque Pacifique.
d) Les laves andésitiques sont liées à un volcanisme explosif et dévastateur, car elles proviennent d'un
magma hydraté, et plus acide.

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Exercice n°4
La réaction immunitaire
Deux boîtes de Pétri, contenant de la gélose, sont percées de puits. Différentes solutions de protéines sont
déposées dans les puits périphériques, à égale distance les uns des autres.
Puits 1 : albumine humaine (protéine du sérum humain).
Puits 2 : sérum humain.
Puits 3 : albumine de lapin.
Puits 4 : albumine de bœuf.
Dans le puits central de la
boîte A, on dépose du sérum
de lapin, ayant reçu, trois
semaines auparavant, de
l'albumine humaine.
Dans le puits central de la
boîte B, on dépose le sérum
d'un lapin qui n'a pas
reçu d'injection d'albumine
humaine.
Les molécules peuvent
diffuser dans le gel.
Les résultats sont lus 48
heures plus tard.
a) La protéine albumine humaine déclenche, chez le lapin, une réaction immunitaire acquise.
b) Un arc de précipitation correspond à la formation d'un complexe immun.
c) Le sérum de lapin renferme des anticorps contre l'albumine de bœuf.
d) La spécificité d'un anticorps, pour un antigène, est liée à la forme spatiale de la partie variable de sa
molécule.
Exercice n°5
Le métamorphisme dans les Alpes
Les gabbros sont des roches grenues, qui constituent la croûte océanique. Lors de la formation de la
chaîne des Alpes, l'océan alpin s'est refermé, la croûte océanique a été entraînée dans la collision et
métamorphisée.
L'étude des gabbros métamorphisés, ou méta gabbros, permet de définir les conditions P, T, t (Pression,
Temps, température) auxquelles les roches ont été soumises.
• Les gabbros sont constitués essentiellement de cristaux de plagioclases et de pyroxènes, et se sont
formés à l'axe des dorsales, à 5 km environ de profondeur et à une température de 600°C.
• Les métagabbros gardent les traces des déformations subies par les minéraux acquis lors du
métamorphisme, dans des conditions P, T, t, différentes des conditions d'origine.
Les documents A et B représentent des lames minces réalisées dans un même échantillon de métagabbro.

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Document A Document B
Document C
Trajet thermodynamique et champ de stabilité
de quelques minéraux du métamorphisme
a) La glaucophane s'est formée à 300°C, sous une pression de 600 Mpa.
b) Chronologiquement (doc. B), suivant le principe d'inclusion, la glaucophane s'est formée avant le
pyroxène et le plagioclase.
c) Des réactions chimiques entre les cristaux de pyroxène et de plagioclase ont permis l'apparition de la
glaucophane.
d) Le métagabbro a d'abord subi un enfouissement rapide en profondeur, puis est remonté à
l'affleurement.

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Exercice n°6
La détermination du phénotype sexuel des hommes à utérus
Certains individus adultes de phénotype masculin sans équivoque (organes génitaux externes de type
masculin) possèdent des voies génitales femelles, persistant à côté de voies génitales mâles différenciées,
avec des testicules fonctionnels.
• Leur caryotype est de type XY.
• Les concentrations plasmatiques de testostérone et d'hormone anti-mullérienne (AMH), ont été suivies
chez un individu présentant cette particularité.
• L'analyse de son ADN a révélé une mutation affectant le gène situé sur le chromosome 19, responsable
de la synthèse de l'AMH : en position 282, un triplet GAA a été transformé en triplet TAA (stop). Le
patient est homozygote pour cette mutation.
a) Le caryotype porte l'information nécessaire à la différenciation des gonades indifférenciées en
testicules.
b) Pendant la vie fœtale, la testostérone permet la disparition des canaux de Muller.
c) La persistance des canaux de Muller, est liée à un fonctionnement défaillant du testicule fœtal de cet
individu.
d) La mutation du gène du chromosome 19 est une mutation non-sens.