PARTIE 1 (8 points)
Procréation
Chez les Mammifères, le développement d'un embryon dans les voies génitales femelles implique la mise en place d'une muqueuse utérine permettant la nidation, et l'absence temporaire de menstruations.
Votre réponse exclura les rétrocontrôles exercés par l'ovaire sur le complexe hypothalamo-hypophysaire.
Votre réponse comportera une introduction, un développement structuré et illustré de schémas fonctionnels ainsi qu'une conclusion.
Barème
PARTIE 11- Exercice 1 (3 points)
Parenté entre les êtres vivants actuels et fossiles -Phylogenèse -Évolution
Partie II- Exercice 1
Document:
Arbre phylogénétique de quelques espèces de primates actuels

Tableau des caractères dérivés
|
Espèces Caractères dérivés |
Gibbon | Homme | Chimpanzé | Gorille | Orang-outan |
| Absence de queue | + | + | + | + | + |
| Fusion prénatale des os du poignets | - | + | + | + | - |
| Présence d'un sinus frontal | - | + | + | + | + |
| Bipédie permanente | - | + | - | - | - |
Le signe + signifie que le caractère dérivé est présent, le signe - signifie qu'il est absent.
Barème
PARTIE II -Exercice 2 Enseignement obligatoire(5 points)
La convergence lithosphérique et ses effets
La chaîne alpine est actuellement considérée comme résultant de la fermeture d'un domaine océanique à la suite de la convergence de deux plaques lithosphériques.
A l'aide des informations apportées par l'étude des documents, complétées par vos connaissances, identifiez des témoins de cet ancien domaine océanique et de son raccourcissement.


Barème
PARTIE II -Exercice 2 Enseignement spécialité(5 points)
Du passé géologique à l'évolution future de la planète
Le crétacé est une époque géologique marquée par une importante transgression des mers sur les continents: on estime que le niveau marin devait être 200 à 300 mètres plus élevé qu'actuellement.
| A l'aide des informations recueillies par l'exploitation des documents et en utilisant vos connaissances, expliquez les causes possibles de la transgression marine du Crétacé. |


Barème
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PARTIE 1 (8 points)
Procréation
Chez les mammifères adultes mâles, la testostérone, hormone sexuelle est produite de façon continue et se trouve dans le plasma sanguin à un taux à peu près constant
Votre réponse comportera une introduction, un développement structuré et une conclusion sous forme de schéma fonctionnel.
Barème
PARTIE 11- Exercice 1 (3 points)
Immunologie
Dès les premiers jours de son implantation dans l'utérus, le jeune embryon sécrète une hormone: l'HCG (Hormone chorionique gonadotrope humaine)
Partie II- Exercice 1
Document: Mise en évidence de la présence d'HCG dans les urines: principe du test de grossesse.
l'HCG (hormone chorionique gonadotrope humaine) est une
glycoprotéine qui stimule le corps jaune. Elle est formée de deux sous unités (α
et β). Elle passe dans l'organisme de la mère où elle est ensuite dégradée et
éliminée dans les urines.
Cependant 20% des molécules d'HCG sont retrouvées non dégradées dans les urines.
Elles peuvent ainsi être détectées par un test de grossesse contenant des
anticorps anti-HCG. Il existe différents types d'anticorps capables de se fixer
soit à la chaîne α, soit à la chaîne β de l'HCG.

Principe du test de grossesse:
- la tige est plongée dans l'urine qui monte par capillarité dans le dispositif
- on lit le résultat dans la fenêtre

Barème
PARTIE II -Exercice 2 enseignement obligatoire (5 points)
La convergence lithosphérique et ses effets
La chaîne des Alpes résulte de la collision entre la plaque Africaine et la plaque Européenne.
| A partir de l'analyse des documents 1 à 3 et de vos connaissances, présentez les témoins de la collision lithosphérique observée dans les Alpes. |


PARTIE II -Exercice 2 enseignement spécialité (5 points)
Du passé géologique à l'évolution future de la planète
Le Crétacé, dernière période de l'ére secondaire est marquée par un niveau élevé de la mer: 200 à 300 mètres au dessus du niveau actuel..
| A partir de l'analyse des documents 1 à 3 et à l'aide de vos connaissances, identifiez et mettez en relation les facteurs responsables de l'augmentation du niveau de la mer au Crétacé. |

Document 3: l'albédo de différents milieux
| Albédo solaire global (en %) |
|
| Végétation (forêt) | 16 |
| Océan | 7 |
| Sable - sol nu | 31 |
| Nuages | 92 |
| Neige | 76 |
Au crétacé, la mer envahit de plus en plus les terres et il y a 40% de surfaces continentales émergées au moins.
Il n'y avait pas de glaciers permanents sur les continents.
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PARTIE 1 (8 points)
Immunologie
| Expliquez comment les différentes catégories de lymphocytes coopèrent pour assurer la défense immunitaire de l'organisme à la suite de son infection par le VIH |
Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré et une conclusion
Corrigé
PARTIE II -Exercice 1 (3 points)
Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogenèse - Évolution
On cherche à préciser les relations de parenté entre cinq espèces actuelles
et une espèce fossile de Mammifères.
Le document présente un arbre phylogénétique des cinq espèces actuelles; les
états de quelques caractères sont précisés dans le tableau.
| A partir des informations extraites du tableau de
caractères et en explicitant votre raisonnement: - situez sur l'arbre phylogénétique, que vous aurez recopié, les innovations évolutives conduisant aux états dérivés des caractères du tableau, - indiquez les caractères de l'ancêtre commun le plus récent au Tarsier et à l'Indri, - placez l'espèce Australopithécus africanus sur l'arbre phylogénétique. |
Partie II -Exercice 1 (3 points)
Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogenèse - Évolution
Document:
Arbre phylogénétique de cinq espèces actuelles de Mammifères

Tableau de quelques caractères chez six espèces de Mammifères
| Narines | Orbites | Queue | Rhinarium (truffe) |
Terminaison des doigts | Poils | |
| Australopithecus africanus |
Rapprochées | Fermées | Absente | Absent | Ongles | Présents |
| Babouin | Rapprochées | Fermées | Présente | Absent | Ongles | Présents |
| Bonobo | Rapprochées | Fermées | Absente | Absent | Ongles | Présents |
| Indri | Écartées | Ouvertes | Présente | Présent | Ongles | Présents |
| Oreillard | Écartées | Ouvertes | Présente | Présent | Griffes | Présents |
| Tarsier | Écartées | Ouvertes | Présente | Absent | Ongles | Présents |
Les états dérivés des caractères apparaissent en gras
Corrigé
PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement obligatoire (5 points)
La convergence lithosphérique et ses effets
Au niveau des zones de subduction, on observe un volcanisme intense. On admet actuellement que le magma qui en est à l'origine prend naissance dans le manteau lithosphérique de la plaque chevauchante, à la verticale de la zone magmatique.
| A partir de la mise en relation des informations apportées par l'étude des documents et à l'aide de vos connaissances, indiquez les conditions et les mécanismes nécessaires à la genèse d'un magma dans les zones de subduction. |
Une synthèse est attendue.
PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement obligatoire (5 points)
La convergence lithosphérique et ses effets
Document 1 :Conditions de la fusion des péridotites dans une zone de subduction

Document 2 :Modèle de tracé des isothermes (lignes d'égales températures) dans une zone de subduction (en coupe)

Document 3: Diagramme pression - température montrant les domaines de stabilité de quelques associations de minéraux caractéristiques des métagabbros.

| Deux réactions du métamorphisme engendrées par une
augmentation de pression:
* Chlorite et Actinote sont des minéraux hydratés |
PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement spécialité (5 points)
Du passé géologique à l'évolution future de la planète
La Terre a connu d'importants changements climatiques. Des périodes froides marquées par la formation de calottes glaciaires ont alterné avec des périodes chaudes.
| A partir de la mise en relation des informations extraites des documents, montrez que les variations climatiques des 130 000 dernières années peuvent être corrélées aux variations de la teneur en CO2 atmosphérique puis, à l'aide de vos connaissances, proposez une explication à cette corrélation. |
PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement spécialité (5 points)
Du passé géologique à l'évolution future de la planète
Document 1: Diagramme pollinique simplifié du site de la Grande Pile (France)

Document 2: Evolution du δ18O dans la calotte de glace GRIP au Groenland

Document de référence: δ18O des eaux et des glaces de différentes localités en fonction des moyennes annuelles des températures.

Document 3: Variation de la teneur en CO2 de l'air déduite de l'analyse d'une carotte de glace de la station de Vostok (Antarctique)

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PARTIE 1 (8 points)
La convergence lithosphérique et ses effets
Les zones de subduction sont le siège d'une activité magmatique importante
| Après avoir donné les caractéristiques de cette activité, précisez l'origine du magmatisme |
La réponse prendra la forme d'un schéma fonctionnel correctement légendé accompagné d'un texte structuré.
Corrigé
PARTIE II -Exercice 1 (3 points)
Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogenèse - Évolution
| Utilisez les données du tableau de caractères pour
justifier les relations de parenté établies sur l'arbre phylogénétique
proposé. Placez sur l'arbre, après l'avoir recopié, les innovations évolutives |
Partie II -Exercice 1 (3 points)
Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogenèse - Évolution
Document:
Tableau de caractères
| Amnios | Fenêtre mandibulaire |
Mâchoire inférieure |
Organe respiratoire |
Placenta | |
| Aigle | Présent | Présente | Présente | poumon | Absent |
| Anguille | Absent | Absente | Présente | branchie | Absent |
| Crocodile | Présent | Présente | Présente | poumon | Absent |
| Dauphin | Présent | Absente | Présente | poumon | Présent |
| Gorille | Présent | Absente | Présente | poumon | Présent |
| Lamproie | Absent | Absente | Absente | branchie | Absent |
NB: La lamproie est l'espèce présentant les caractères à l'état primitif
- une innovation évolutive correspond
au passage de l'état primitif à l'état dérivé du caractère.
Arbre phylogénétique

Corrigé
PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement obligatoire (5 points)
Immunologie
| A partir des informations extraites de l'analyse des documents et de vos connaissances, mettez en évidence la spécificité des anticorps et leur diversité |
PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement obligatoire (5 points)
Immunologie
Document 1: Résultat du test d'Ouchterlony, 24 heures après les dépôts

Document 2: Modélisation moléculaire du complexe antigène/anticorps (logiciel RASTOP)

Document 3: Variabilité des types d'acides aminés en fonction de leur position dans les chaînes d'immunoglobuline (d'après "Immunobiologie" De Boeck)

barème
PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement spécialité (5 points)
Des débuts de de la génétique aux enjeux actuels des biotechnologies
| A partir des informations extraites de l'analyse des
documents et de vos connaissances, montrez que l'hémophilie A correspond à
la transmission d'un allèle récessif probablement porté par le chromosome X. Faites un diagnostic pour le foetus III-2 dans la famille A |
PARTIE II -Exercice 2 -Enseignement spécialité (5 points)
Des débuts de de la génétique aux enjeux actuels des biotechnologies
L'hémophilie A est une des maladies génétiques les plus anciennement connues
mais relativement rare dans une population.
Elle est caractérisée par le déficit du facteur antihémophilique A ou facteur
VIII coagulant.
Dans les documents, les individus hémophiliques sont représentés en noir.
Document 1: Une partie de la descendance de la reine Victoria.

Document 2: Emplacement des sites de restriction de l'enzyme Bcl l sur une portion du gène de l'hémophilie

Document 3: Analyse génétique des membres de la famille A (générations II et III) par la technique de Southern Blot

Barème
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Sujet national
2005
PARTIE 1 (8 points)
Immunologie
Pour dépister une infection virale dans un organisme, on recherche dans le sang la présence d'anticorps dirigés contre le virus.
| Expliquez comment la séropositivité est une conséquence d'une infection virale et comment les anticorps permettent de lutter contre le virus. |
Votre réponse, qui inclura une introduction, un développement structuré et
une conclusion, sera illustrée de schémas dont celui d'un anticorps circulant.
Le rôle des lymphocytes T4 ne sera pas abordé.
Corrigé france-examen
Barème officiel
PARTIE II - Exercice 1 (3 points)
Procréation
La différenciation sexuelle débute au cours de la vie embryonnaire et se
termine à la puberté. Elle est sous contrôle génétique et hormonal. Pour des
causes diverses, certaines anomalies peuvent être observées.
Chez un garçon de dix ans, une ouverture chirurgicale de la paroi abdominale a
révélé une organisation normale de l'appareil génital mâle mais également la
présence d'un utérus dans la partie médiane de l'abdomen.
| À partir de l'exploitation des informations fournies par le document, proposez une hypothèse sur l'origine de l'anomalie observée. |
Document
Différents examens biologiques ont été réalisés pour déterminer l'origine de
l'anomalie :
· une étude du caryotype de ce garçon avec utérus a révélé la présence de 46
chromosomes dont les deux chromosomes sexuels X et Y ;
· des dosages hormonaux ont été effectués :
|
Hormones dosées |
Valeurs chez le garçon avec utérus |
Valeurs normales |
|
Testostérone en nanomol.L-1 |
30 |
10 à 38 |
|
Hormone anti-müllérienne (AMH) |
350 |
300 à 400 jusqu'à la puberté |
·
pour tester la possibilité de liaison de l'hormone AMH avec son récepteur membranaire de nature protéique, on réalise l'expérience suivante :(d'après travaux de l'unité de recherche sur l'endocrinologie du développement, INSERM)

On rappelle que chez la femme, l'utérus résulte de la différenciation de canaux de Müller et que chez l'homme, ces canaux de Müller régressent sous l'action de l'AMH.
Corrigé france examen
PARTIE II- Exercice2 Enseignement obligatoire (5 points)
Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogenèse - Evolution
Jusqu'à la découverte d'Orrorin et Toumaï, on considérait Lucy et les Australopithèques comme les représentants les plus anciens de la lignée humaine (3.8 Millions d'années)
| Après avoir dégagé, à l'aide du document 1, les critères d'appartenance à la lignée humaine, montrez que la découverte récente d'Orrorin (document 2) et Toumaï (document 3) conduit à rechercher l'existence hypothétique d'un ancêtre commun à l'Homme et au Chimpanzé au delà de 7 millions d'années. |
Document 1 : Données anatomiques relatives au Chimpanzé et à l'Homme actuels


Document 2 : données relatives à Orrorin.
2.a. : Vue antérieure du fémur d'Orrorin
2.b. : Coupe transversale du col du fémur d'Orrorin
2.c. : Description des fragments osseux d'Orrorin, daté de 6 millions d'années, d'après l'équipe de paléontologues qui les a découverts dans la formation de Lukeino, dans les collines de Tugen, au Kenya.
"...L'humérus et la phalange de la main, cependant élancée comme chez les Hommes modernes, indiquent des adaptations arboricoles. L'incisive supérieure est grande et robuste ; la canine supérieure est de la taille de celle d'un chimpanzé femelle. La prémolaire est simiesque ; les molaires sont relativement petites, avec un émail, comme chez les hommes et les chimpanzés actuels."
(Brigitte Senut et collaborateurs, janvier 2001)
Document 3 : Crâne de Toumaï, daté de 7 millions d'années, découvert au nord du Tchad en juillet 2001, par l'anthropologue Michel Brunet (aucun autre os n'a encore été retrouvé).

Caractéristiques du crâne :
- face plate et petite canine ;
- capacité cérébrale : 350 cm3 ;
- marques laissées par les muscles du cou comparables à celles des bipèdes.
Corrigé france-examen
Barème officiel
PARTIE II- Exercice2 Enseignement spécialité (5 points)
Du passé géologique, à l'évolution future de la planète
La préhistoire de la Tasmanie présente deux particularités :
| À partir des informations extraites des documents 1 à 3, montrez que ces particularités peuvent s'expliquer par des variations de l'environnement du globe. |
Document 1 : diagramme pollinique obtenu à partir de divers sondages effectués au Burundi (Afrique Centrale).

L'abondance des herbacées est l'indice d'un climat
plus froid et sec par opposition aux espèces arbustives qui caractérisent des
climats plus chauds et humides.
BP : par rapport à l'époque actuelle, par convention année 1950 ("before present").
Document 2 : carte des sites préhistoriques émergés en Australie et de la profondeur - 100 mètres.

Profondeur - 100 mètres
Sites préhistorique émergés.
De plus, de nombreux sites âgés de plus de 10 000 ans sont des grottes
aujourd'hui immergées.
Document 3 : carte de l'Amérique du Nord avec les limites des zones dans lesquelles on observe des traces de glaciers datés à 18 000 et 8 000 ans BP.
Corrigé france-examen
BP = par rapport à l'époque actuelle.
D'après Duplessy 1984
Barème officiel
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Sujet Antilles
2005
PARTIE 1 (8 points)
Couplage des événements biologiques et géologiques au cours du temps
On cherche à préciser les événements biologiques et géologiques qui sont survenus entre les ères secondaire et tertiaire.
|
Votre exposé devra être structuré et présenter une introduction et une conclusion. Une définition de la notion de crise biologique est attendue.
PARTIE II -Exercice 1 (3 points)
Procréation
Chez les Mammifères, l'hypophyse,
petite glande située sous le cerveau, produit la LH. Cette hormone stimule la
production des oestrogènes et de la progestérone par le corps jaune présent dans
les ovaires
On cherche à montrer l'action en retour des œstrogènes et de la progestérone sur
l'hypophyse.
|
Trouvez dans le document, les arguments qui montrent que les hormones ovariennes agissent directement sur l'hypophyse en freinant la production de LH. |
Document

Donnée aidant à la résolution du problème : des concentrations plasmatiques importantes d'œstrogènes et de progestérone radioactives sont retrouvées fixées dans les cellules de l'hypophyse.
Données extraites de l'ouvrage de C Thibault/ MC Levasseur "La reproduction chez les mammifères et l'homme".
PARTIE II- Exercice2 Enseignement obligatoire (5 points)
Stabilité et diversité des génomes et évolution
Afin d'illustrer la diversité des génomes, on cherche à interpréter les résultats d'un test-cross chez un organisme diploïde, la drosophile, dans le cas de deux couples d'allèles.
|
expliquez comment le phénomène mis en évidence par l'observation cytologique (doc 2) permet de comprendre les pourcentages de la génération F2. Votre explication sera illustrée par le schéma fourni en annexe que vous compléterez et rendrez avec la copie.
Document 1 : résultats de croisements de drosophiles.
Les pourcentages sont obtenus à partir de nombreux résultats expérimentaux, avec autant de mâles que de femelles pour chacun des phénotypes indiqués entre crochets [ ].
Document 1a : obtention d'une génération FI

Le caractère alternatif "ailes longues - ailes vestigiales" est déterminé par un gène existant sous deux formes alléliques respectivement notées vg+ (dont l'expression est dominante) et vg (dont l'expression est récessive).
Le caractére alternatif «yeux rouges - yeux pourpres» est déterminé par un gène existant sous deux formes alléliques notées respectivement pu+ (dont l'expression est dominante) et pu (dont l'expression est récessive).
La génération F1 résulte de l'accouplement d'individus homozygotes pour les deux gènes considérés.

Document 1 b : obtention d'une génération F2 par test-cross La génération F2 résulte d'un test-cross: des femelles de la génération F1 ont été fécondées par des mâles possédant, pour les deux gènes considérés, des allèles dont l'expression est récessive.
Document 2: observation cytologique dans une cellule-mère de gamète.
Ces deux chromosomes homologues à deux chromatides en prophase 1 de méiose mesurent quelques micromètres. Le chiasma est une zone d'accolement.

Document à rendre avec la copie
Indiquez la place des allèles des deux gènes sur les chromatides, du début de la prophase 1 à la télophase 1 de la méisose.
|
Chromosomes homologues à deux chromatides situés dans une cellules de la femelle F1 |
|
Chromosomes à 2 chromatides qui se répartiront dans 2 cellules distinctes |
|
Chromosomes à 1 chromatide répartis dans 4 cellules distinctes |
PARTIE II- Exercice2 Enseignement spécialité (5 points)
Diversité et complémentarité des métabolismes
Les produits initiaux formés au cours de la photosynthèse sont utilisés et circulent dans la plante. On s'intéresse ici à leur devenir.
|
A partir de l'exploitation des documents et de leur mise en relation, décrivez les devenirs possibles dans l'ensemble de la plante des substances organiques issues de la photosynthèse. |
Document 1 : Évolution des transferts de substances organiques depuis une feuille de pois (marquée * sur les schémas) au cours de son développement

.D'après D. J. Carr & J. S. Pate (1967) in: Aspects of the biology of ageing. SEB Symposium 21 p 459. Cambridge University Press, Cambridge.
Document 2 : composition de la matière sèche des réserves des grains de blé.

Masson, Paris.D'après P. Mazllak (1968), "Le métabolisme des lipides dans les plantes supérieures."
Document 3 : évolution de la quantité des réserves organiques racinaires au cours de l'année chez le châtaigner.

Hermann, Paris. D'après D.
Laval-Martin, P. Mazliak (1995), Nutrition et métabolisme.
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Sujet de Spé National septembre 2005
PARTIE II 2 (5 points)
En confrontant les informations apportées par l'analyse des
documents 1 à 3 et vos connaissances, vous
expliquerez :
- que la seule analyse de l'arbre généalogique ne permet pas un diagnostic sûr
concernant l'embryon porté par la femme III8;
- que les tests génétiques réalisés permettent de lever les doutes relatifs à
l'hémophilie de l'enfant porté par la femme III8.
Document 1 : arbre généalogique d'une famille ou s'exprime une
maladie monogénique rare liée au sexe et recessive, l'hémophilie A; cette
maladie est due a une anomalie d'un facteur de coagulation du sang, le facteur
VIII, expression d'un gène situe sur le chromosome X.

Document 2 : la jeune femme
III8 est enceinte de six semaines; le médecin demande alors un
caryotype du foetus (ci-contre).

Document 3a : on sait que le gène responsable du facteur VIII est de grande taille (186 Kb) et présente une grande diversité de mutations ponctuelles. On ne dispose pas de sonde intragénique permettant de distinguer l'allèle morbide de l'allèle codant le facteur VIII. On utilise une sonde extragénique ST14 ; cette dernière repère une zone très polymorphe, très proche du gène VIII. Le polymorphisme de cette zone extragénique comporte une dizaine d'allèles numérotés (dans cette famille, les allèles 2, 3 et 5 sont présents). Compte tenu de la distance très faible entre cette zone extragénique et le gène codant le facteur VIII, on estime à 4 % le taux de recombinaison.

Document 3b : autoradiogrammes obtenus avec la sonde extragénique ST14

Le médecin demande une analyse de l'ADN du chromosome
concerné pour les parents III8 et III9, l'embryon et son
cousin malade IV1. Des fragments d'ADN de ce chromosome, après action
des enzymes de restriction, sont sépares par électrophorèse puis hybridés avec
la sonde ST14 ; on réalise une autoradiographie dont les résultats sont
présentes ci-contre.