Bac S - Sujet de SVT - Session 2011 - Amérique du Nord 1ère ...

|Bac S - Sujet de SVT - Session 2011 - Amérique du Nord | 1ère PARTIE : Restitution des connaissances (8 points). |PROCRÉATION |
Chez les mammifères, la mise en place de l'appareil génital s'effectue au
cours du développement embryonnaire sous la double action de facteurs
génétiques et de facteurs hormonaux. Décrire l'enchaînement des événements aboutissant à la mise en place de
l'appareil génital masculin au cours du développement embryonnaire. La réponse, présentera une introduction, un développement structuré et une
conclusion, et sera illustrée par un ou plusieurs schémas.
2ème PARTIE - Exercice 1 - Pratique des raisonnements scientifiques -
Exploitation d'un document (3 points). |PARENTÉ ENTRE ÊTRES VIVANTS ACTUELS ET FOSSILES - PHYLOGENÈSE - ÉVOLUTION |
Au cours d'une mission à bord d'un navire de l'Ifremer (Institut Français
pour l'Exploration de la MER), des chercheurs français découvrent une
nouvelle espèce de poisson. Après capture de quelques spécimens et examen
de l'un d'entre eux, ils cherchent à établir les relations de parenté avec
d'autres espèces. À partir de l'étude du document, identifier le plus proche parent de ce
spécimen et le caractère propre apparu dans sa lignée. Aucun arbre phylogénétique n'est attendu. Document : A - Principales caractéristiques morphologiques du spécimen
(Wikipedia, http://fishbase.org) [pic]
|Légende : |4- nageoire anale à |
|1- mâchoire supérieure |rayons |
|articulée |5- peau lisse sans |
|2- nageoire caudale à rayon |écailles |
|3- nageoire dorsale à rayons| |
B - Tableau des états de caractères de quelques vertébrés
(D'après Grassé, 1958 ; Lecointre et Le Guyader, 2001) |mâchoire supérieure articulée : |Mâchoire |Nageoires |Peau lisse |
|présente : état dérivé / absente : |supérieure |avec rayons |sans |
|état ancestral |articulée | |écailles |
|nageoires : | | | |
|avec rayons : état dérivé / sans | | | |
|rayon : état ancestral | | | |
|peau : | | | |
|lisse : état dérivé / avec écailles :| | | |
|état ancestral | | | |
|Lépidosirène | La couleur des yeux des drosophiles est gouvernée par de nombreux gènes. On
étudie la transmission de deux de ces gènes.
À l'aide de l'exploitation rigoureuse des documents et de la mise en
relation avec les connaissances, expliquer la diversité des phénotypes
obtenus dans le document 3 à chaque génération ainsi que leurs proportions.
Pour l'écriture des génotypes, les allèles seront notés comme dans le
document 2.
Document 1 : synthèse des pigments dans les yeux de drosophile La drosophile a des yeux composites faits de centaines d'unités visuelles
individuelles appelées 'ommatidies". La couleur sauvage (rouge foncé) de
l'?il est due au mélange de deux groupes de pigments distincts dans chaque
ommatidie : les pigments rouges vifs et les pigments bruns. Chaque pigment
est produit par une voie de biosynthèse distincte. Chaque étape est
catalysée par une enzyme différente.
[pic] D'après Génétique 8ème édition Pearson Education W. Klug, M. Cummings, C.
Spencer Document 2 : déterminisme génétique de la couleur des yeux Le gène qui permet la synthèse du pigment brun est situé sur la paire de
chromosomes 3 et existe en deux versions :
- l'allèle st+ qui code une enzyme fonctionnelle;
- l'allèle st qui code une enzyme non fonctionnelle. Celui qui permet la synthèse du pigment rouge est situé sur la paire de
chromosome 2 et existe en deux versions :
- l'allèle bw+ qui code une enzyme fonctionnelle;
- l'allèle bw qui code une enzyme non fonctionnelle. Les homozygotes possédant les allèles mutés pour les deux gènes ne
synthétisent aucun des deux pigments: ils ont les yeux blancs. Les homozygotes possédant l'allèle muté « st » ne fabriquent pas le pigment
brun et ont les yeux rouge vif s'ils possèdent l'allèle bw+. Les homozygotes possédant l'allèle muté « bw » ne fabriquent pas le pigment
rouge et ont les yeux bruns s'ils possèdent l'allèle st+. D'après Génétique 8ème édition PEARSON Education W.Klug, M.Cummings,
C.Spencer Document 3 : résultats de croisements de drosophiles On croise des drosophiles sauvages homozygotes aux yeux rouge foncé avec
des drosophiles aux yeux blancs. Tous les individus de première génération
ont les yeux rouge foncé de type sauvage.
On effectue un second croisement entre des individus de première génération
avec des individus aux yeux blancs. Quatre phénotypes sont obtenus :
- 25% de mouches aux yeux rouge foncé de type sauvage ;
- 25% de mouches aux yeux blancs ;
- 25% de mouches aux yeux bruns ;
- 25% de mouches aux yeux rouge vif.
2ème PARTIE - Exercice 2 - Résoudre un problème scientifique (Enseignement
de spécialité). 5 points.
|DES DÉBUTS DE LA GÉNÉTIQUE AUX ENJEUX ACTUELS DES BIOTECHNOLOGIES |
Maladies héréditaires, les rétinites pigmentaires sont la cause principale
des malvoyances (30%), elles correspondent à des dégénérescences des
cellules de la rétine dans l'?il. À partir de l'exploitation des documents et de la mise en relation des
données avec les connaissances, préciser l'origine de la maladie de
l'individu II2 du document 1. Tous les documents sont extraits et modifiés à partir du logiciel « anagène
»
Document 1 : origine des rétinites pigmentaires et arbre généalogique d'une
famille Le phénotype « rétinite piqrnentaire » peut avoir plusieurs origines. Cette
diversité est liée au fait que plusieurs gènes interviennent dans la
réalisation de ce phénotype. Deux de ces gènes sont souvent impliqués, il existe pour chacun plusieurs
allèles à l'origine de rétinites, dont certains sont dominants :
- le gène de la rhodopsine situé sur le chromosome 3 ;
- le gène de la phosphodiestérase situé sur le chromosome 4.
[pic]
Remarque : les individus représentés par un figuré noir sont atteints de
rétinite, les autres ne le sont pas. Document 2a : action des enzymes de restriction et identification des
allèles du gène de la rhodopsine Quatre enzymes de restriction peuvent être utilisées pour distinguer les
allèles du gène de la rhodopsine: Alu I, Hpa Il, Mnl I, FSP I. Le tableau
indique le nombre de sites de restriction qui existent au niveau de
certains allèles du gène de la rhodopsine :
Rhodo est l'allèle le plus répandu, Rhoret 2, 3 et 5 sont des allèles à
l'origine de rétinites. |Enzymes |Alu I |Hpa II |
|Allèles | | |
|Phospho |0 |10 |
|Phoret 1 |1 |10 |
|Phoret 2 |0 |9 |
Document 3a : cartes de restriction des deux allèles du gène de la
rhodopsine de l'individu I1 du document 1 Chaque barre verticale est un site de restriction pour l'enzyme considéré,
les chiffres correspondent aux paires de nucléotides. Allèle 1, action de Alu I
[pic]
Allèle 1, action de Hpa II
[pic]
Allèle 1, action de Mnl I
[pic]
Allèle 1, action de Fsp I
[pic]
Allèle 2, action de Alu I
[pic]
Allèle 2, action de Fsp I
[pic]
Document 3b : nombre de sites de restriction des deux allèles du gène de la
phosphodiestérase de l'individu I1 |Enzymes |Mae I |Ava II |
|Allèles | | |
|Allèle 1 |0 |10 |
|Allèle 2 |0 |10 |