1ère PARTIE : Mobilisation des connaissances (10 points) Session 2014 – Pondichéry  

GÉOTHERMIE ET PROPRIÉTÉS THERMIQUES DE LA TERRE Bouillante est la première centrale géothermique française où l'énergie géothermique est exploitée pour produire de l'électricité. Le site géothermique de Bouillante est situé en Guadeloupe dans l'arc des petites Antilles. Document : contexte géodynamique de Bouillante  

Présenter comment le contexte géodynamique régional a permis l'implantation d'une centrale géothermique à Bouillante. Le moteur de la subduction n'est pas attendu. L'exposé doit être structuré avec une introduction, un développement et une conclusion. Il sera accompagné d'un schéma de synthèse illustrant les phénomènes géologiques mis en jeu. 2ème PARTIE - Exercice 1 - Pratique d'un raisonnement scientifique dans le cadre d'un problème donné (4 points). Session 2013- Métropole

GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION

Brassages chromosomiques chez la drosophile

Au cours de la méiose, les brassages inter et intra-chromosomique produisent une diversité potentiellement infinie de gamètes. On réalise des croisements de drosophiles dont les résultats sont donnés dans le document 1.

On cherche à comprendre lequel de ces deux mécanismes (brassage inter ou intra-chromosomique) est mis en oeuvre et quels sont les deux gènes impliqués.

Document 1 : résultats de croisements de drosophiles portant sur les caractères « longueur des ailes » (ailes longues et ailes vestigiales ou réduites) et « couleur du corps » (corps clair et corps noir).

Premier croisement

Second croisement : croisement test ou test-cross

D’après SVT Dijon

Document 2 : caryotype et portion de la carte génétique de la drosophile (Chaque gène possède un allèle dit « sauvage » à l’origine de l’expression du phénotype « sauvage » qui est le plus présent dans les populations de drosophiles).

D’après E. Altenburg repris dans Génétique de G. Prévost, éditions Hermann -1976 modifié à l’aide du site http://svt.ac-dijon.fr/

Fiche réponse Nom :…………………………………………………………….Prénom :…………………………………………………..TS….

(Annexe à rendre avec la copie)

QCM : à partir des informations tirées des documents, cocher la bonne réponse, pour chaque série de propositions

1 ☐ Le caryotype de la drosophile comprend 2 chromosomes à 2 chromatides ☐ Le caryotype de la drosophile comprend 8 paires de chromosomes ☐ Le caryotype de la drosophile comprend 3 paires de chromosomes et 2 protéines sphériques ☐ Le caryotype de la drosophile comprend 4 paires de chromosomes

2 ☐ L’allèle responsable de la couleur claire du corps est dominant par rapport à l’allèle responsable des ailes vestigiales ☐ L’allèle responsable de la couleur claire du corps est dominant par rapport à l’allèle responsable du corps noir ☐ L’allèle responsable des ailes vestigiales est dominant par rapport à l’allèle responsable des ailes longues ☐ L’allèle responsable de la couleur noire du corps est un allèle sauvage

3 ☐ Ces croisements illustrent les brassages intrachromosomique et interchromosomique ☐ Ces croisements illustrent le brassage intrachromosomique ☐ Ces croisements illustrent le brassage interchromosomique ☐ Ces croisements sont responsables d’une aberration chromosomique

4 ☐ Les gènes impliqués dans ce brassage sont liés ☐ Un seul gène gouverne la couleur du corps ☐ Les gènes impliqués dans ce brassage sont indépendants ☐ Le gène gouvernant la couleur du corps situé sur le chromosome 2 est un des deux gènes impliqués dans le croisement

5 ☐ Toutes les cellules du corps de la drosophile sont haploïdes ☐ Les résultats du premier croisement (F1) permettent de déterminer quels sont les allèles dominants ☐ On appelle test-cross, l’évènement responsable d’une recombinaison intra-chromosomique ☐ Les drosophiles « sauvages » sont plus dangereuses que les drosophiles « mutées »

2ème PARTIE - Exercice 2- Pratique d'une démarche scientifique ancrée dans des connaissances (Enseignement Obligatoire). (6 points) Annales zéro

GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION

Le brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique

Il existe actuellement deux espèces de pandas : le panda roux (Ailurus fulgens) et le grand panda (Ailuropoda melanoleuca). Tous deux sont végétariens, se nourrissant de grandes quantités de feuilles de bambous. Ils présentent par ailleurs une particularité anatomique remarquable : la présence d’un sixième doigt (ou « faux pouce ») à chaque main, longtemps interprétée comme une adaptation à leur régime alimentaire. En 2005, on a découvert en Espagne un fossile daté de 9 millions d’années (Simocyon batalleri) apparenté aux pandas actuels, et présentant lui aussi un sixième doigt.

                     

Document 2 : Extrait de « Le pouce du panda » ou « Les grandes énigmes de l’évolution » - Stephen Jay Gould- 1980 Les pandas géants sont des ours d’un type bien défini, membres de l’ordre des carnivores. Les ours ordinaires sont les représentants les plus omnivores de leur ordre, mais les pandas ont restreint l’universalité de leurs goûts : ils démentent l’appellation de leur ordre en tirant leur subsistance presque exclusivement du bambou.(…) Assis bien droit sur leur derrière, ils manipulent leurs tiges avec leurs pattes avant, se débarrassant des feuilles pour ne consommer que les pousses. (…) Comment le descendant d’une lignée adaptée à la course peut utiliser ses mains de façon si habile ? Ils tiennent les tiges de bambou dans leurs pattes et les dépouillent de leurs feuilles en faisant passer les tiges entre un pouce apparemment flexible et les autres doigts. (…) (…) Anatomiquement, le « pouce » du panda n’est pas un doigt. Il est construit à partir d’un os appelé le sésamoïde radial (du radius), normalement un des petits os formant le poignet. Chez le panda, le sésamoïde radial est très développé et si allongé que sa taille atteint presque celle des os des phalanges des vrais doigts. (…) L’allongement du sésamoïde radial a pu être provoqué par une transformation génétique, peut-être une seule mutation affectant le rythme et la vitesse de la croissance. (…) Le vrai pouce du panda, trop spécialisé pour être utilisé à une autre fonction et devenir un doigt opposable, apte à la manipulation, est relégué à un autre rôle. Le panda est donc contraint de se servir des organes disponibles et de choisir cet os du poignet hypertrophié, solution quelque peu bâtarde mais très fonctionnelle.

Le faux pouce du Panda géant est en réalité un os du carpe (os plat de la paume) transformé en « pouce » opposable.(Noté rs pour os sésamoïde radial) Document 3 : Extrait d’un communiqué de presse du CNRS (Centre National de la recherche scientifique) à propos de la découverte de Simocyon batalleri (Mars 2005) « En étudiant sa denture, nous sommes arrivés à la conclusion que cet animal mangeait essentiellement de la viande, et non des végétaux comme le petit panda actuel, annonce Stéphane Peigné, jeune chercheur au Laboratoire de géobiologie, biochronologie et paléontologie humaine. C'est pourquoi nous pensons que Simocyon n'utilisait pas son sixième doigt pour saisir les pousses de bambou comme le fait aujourd'hui le petit panda, mais plus certainement pour aider à sa locomotion dans les arbres. »…Et comme les données recueillies sur le site indiquent qu'il vivait dans un environnement peuplé de nombreux prédateurs, « cette étrange facétie de l'évolution de doter Simocyon d'un faux pouce apparaît, dans ce contexte, vitale pour ce carnivore plutôt charognard et peu véloce : il pouvait donc leur échapper en grimpant aisément dans les arbres », poursuit le paléontologue »… Montrez comment l'interprétation du sixième doigt des pandas en termes d'adaptation au régime alimentaire végétarien (adaptation dont vous expliquerez les mécanismes) s'est nuancée à la lumière de nouvelles découvertes. Votre réponse s’appuiera sur l’exploitation du dossier. Aucune étude exhaustive des documents n’est attendue.