Euro class trip to England

London – CambridgeSeptember 20th – 23rd 2016

Programme

Mardi 20 septembre5h45 : Rendez-vous à l’arrêt de bus 132 Rue des carrières à Ivry (arrêt Lavoisier-Carrières)6h : Départ pour Calais (arrêt vers 9h dans une aire de repos pour le petit déjeuner à emporter ou acheter)11h20 : Départ du Shuttle après les formalités de Douanes à Calais10h55 (heure anglaise) : Arrivée à Folkston, (arrêt dans une aire de service pour le déjeuner à emporter ou acheter)14h : visite de Kew Gardens (divers parcours d’étude)19h : rencontre avec les familles hôtesses de Harrow (« banlieue » nord ouest de Londres)

Mercredi 21 septembre8h : Rendez-vous au point de rencontre puis trajet vers le centre de Londres en car (ne pas oublier le pique-nique fourni par les familles)10h : visite guidée du musée FlemmingMarche à travers Hyde Park et pique-nique14h : visite du National History Museum ou du Science Museum 17h30 : reprise du car19h : retour au point de rencontre à Harrow

Jeudi 22 septembre8h : Rendez-vous au point de rencontre puis trajet vers le centre de Londres en car (ne pas oublier le pique-nique fourni par les familles)10h : visite libre (audioguide ou feuille de route) du centre historique et universitaire de Cambridge13h : visites thématiques dans le jardin botanique universitaire de Cambridge15h30 : expériences interactives au Cambridge Science Center16h45 : reprise du car19h : retour au point de rencontre à Harrow

Vendredi 23 septembre8h : Rendez-vous au point de rencontre (ne pas oublier les bagages et le pique-nique fourni par les familles)9h : visite en groupe de 4 quartiers de LondresDéjeuner à acheter dans Londres14h : reprise du car en direction de Folkstone18h20 : Départ du Shuttle après les formalités de douane Diner pique-nique fourni par les familles hôtesses Minuit – 1h : Arrivée à Ivry (arrêt de bus 132 Rue des carrières)

Information utilesMme Rétoré : 06 62 22 16 07Famille hôte :Lieu de rendez-vous : Harrow Leisure Centre, Christchurch Avenue, Harrow HA3 5BDFamille hôte des professeurs : Mrs KARAH ,01923 510 410, the Oak, Carpenders Avenue

Référentiels pour les élèves de TS

Référentiel pour les thèmes 1-A-5 et thème 2-B La plante fixée et la plante domestiquéeJe dois savoirdéfinir :

angiospermemorphologieanatomiehistologiephysiologiephotosynthèseabsorptiontranspirationpollinisationfécondationdissémination

tigefeuilleracinestomatexylèmephloèmepoil absorbantcuticulefleurverticille

sépale / pétaleétamine / pistil / carpellepollenovulegamètegrainefruitévolutioncoévolutiongène architectegène du développement

espècevariétébiodiversitécroisementgénomesélectionpolyploïdehybridegénie génétiquetransgénèseogm

nommer :- les contraintes de la plante fixée- les surfaces d’échange et la nature des échanges de la plante avec l’air et le sol- les systèmes capteurs, conducteurs et transformateurs des plantes- les solutions (morphologiques ou physiologiques) des plantes pour leur croissance, leur protection, leur reproduction- les ressemblances et les différences dans l’accès à l’énergie chez les animaux et les végétaux- l’organisation florale (noms des éléments de la fleur et leur rôle) et son contrôle- les mécanismes de pollinisation et de dispersion des graines- les étapes pour réaliser un croisement et obtenir un hybride- les caractéristiques pouvant être recherchées dans une plante domestiquée- les moyens d’améliorer une espèce végétale

expliquer :- comment une plante se procure les éléments indispensables à sa croissance et où elle les utilise- les relations entre caractéristiques des plantes et contraintes de la vie fixée- comment certaines plantes résistent aux variations du milieu (biotique et abiotique)- quelle expression de gènes permet une certaine organisation (morphologie) florale- comment une plante peut se reproduire- ou supposer une coévolution plante/animal- comment obtenir de nouvelles plantes

représenter par un schéma :- l’organisation fonctionnelle d’une plante- un diagramme floral

Je dois savoir fairemanipuler :- effectuer des estimations de surface d’échange- réaliser une dissection floralecommuniquer :- par un dessin - par un schéma fonctionnel - par un texte argumenté

raisonner :- mettre en relation une observation et un fonctionnement - mettre en relation plusieurs documents pour expliquer un mécanisme- mettre en relation un agent pollinisateur et une plante- mettre en relation un agent disséminateur et une plante- mettre en relation une organisation florale et l’expression de certains gènes- analyser les mécanismes de survie des plantes- comparer des plantes cultivées et sauvages pour identifier les caractères sélectionnés et des modifications génétiques

Référentiel pour le thème 1-A-1, 2, 3 et 4 Génétique et EvolutionJe dois savoirdéfinir :

méiosefécondationzygotegamètegénomegèneallèlecaryotypechromosomechromatide

chromosomes homologuesbrassage intrachromosomiquebrassage interchromosomiqueappariementcrossing over ou enjambementfamille multigéniquediploïde / haploïde/ polyploïdedominant / récessiftrisomie / monosomie

biodiversitéespècepopulationévolutioncoévolutiongène du développementhétérochroniesélection naturelledérive génétiquespéciation

primatehommesingebipédie

arbre phylogénétiqueancêtre commun

nommer :- les deux phases clés de la reproduction sexuée -le comportement des chromosomes lors de la méiose- un mécanisme créateur d’allèles - deux mécanismes mélangeant les allèles- des anomalies pouvant survenir lors de la méiose- des modalités de diversification du vivant -des exemples de diversification non génétique du vivant- les spécificités humaines (genre Homo) chez les primates- les dates d’apparition des premiers primates, des premiers humains- les caractéristiques de l’ancêtre commun des hommes et des singesexpliquer :- l’évolution de la quantité d’ADN au cours de la méiose et de la fécondation en liaison avec le comportement

des chromosomes- le brassage intra et interchromosomique lors de la formation des gamètes en relation avec le déroulement de la méiose- l’unicité génétique de chaque zygote, unicité résultant des brassages chromosomiques ayant lieu lors des deux phases - comment un œuf fait du neuf (diversité génétique immense des zygotes)- l’apparition d’anomalies chromosomiques- le mécanisme de duplication de gène- le lien diversification du vivant et duplication de gènes- le lien entre chronologie et intensité d’expression de gènes et diversification du vivant- la biodiversité comme produit et étape de l’évolution- les limites de la notion d’espèce- comment malgré la proximité génétique, singes et hommes sont très différents- la parenté homme / singe- la controverse sur l’arbre de parenté des primatesreprésenter par un schéma :- le comportement des chromosomes lors de la méiose et de la fécondation (portant des allèles de gènes) - le mécanisme de crossing over ou enjambement- les mécanismes expliquant des anomalies chromosomiques- l’évolution d’espècesJe dois savoir fairecommuniquer :- par un dessin - par un schéma fonctionnel - par un texte argumentéraisonner :- ordonner et interpréter des observations microscopiques de cellules en méiose ou fécondation- lire et interpréter des caryotypes- effectuer une analyse statistique simple de résultats de produits de méiose et de fécondation- proposer une histoire évolutive dans une famille multigénique- étudier les modalités d’une diversification du vivant (avec ou sans modification du génome)- comparer des gènes du développement pour en identifier des homologies de séquence (utiliser Anagène)- analyser des exemples de spéciation- relier des caractères anatomiques à un caractère (ex bipédie)- positionner des espèces dans un arbre phylogénétique

Annales de bac sur les thèmes correspondantsGÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION

Métropole session 2016 1ère PARTIE : (8 points) SYNTHÈSE (5 points)Les relations entre organisation et mode de vie, résultat de l’évolution : l’exemple de la vie fixée chez les plantesDans son ouvrage, « L’éloge de la plante » (2004), le botaniste F Hallé discute des surfaces d’échanges chez les végétaux et animaux. « Mesurer la surface d’un végétal n’est pas chose facile […] Quelle peut être la surface aérienne d’un arbre de 40 m de haut ? Une estimation de 10 000 m 2 (1 ha) n’est certainement pas exagérée ; la surface « interne » permettant les échanges gazeux serait 30 fois supérieure. […]. En ce qui concerne les surfaces racinaires, les investigations sont encore plus difficiles et les données encore plus rares : la surface souterraine d’un plant de seigle serait 130 fois plus grande que la surface aérienne. […]. »

Exposer en quoi les structures des organes impliqués dans les échanges nutritifs externes et internes d’une plante sont adaptées à son mode de vie fixé.L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion et sera accompagné d’un schéma fonctionnel synthétique.

GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION - LA PLANTE DOMESTIQUÉEQCM (3 points) Cocher la bonne réponse, pour chaque série de propositions :1 – La collaboration plante-animal :□ s’exerce exclusivement lors de la pollinisation□ s’exerce lors de la pollinisation et de la fécondation□ s’exerce lors de la pollinisation et de la dispersion des graines□ s’exerce exclusivement lors de la dispersion des graines2 – Les variétés hybrides :□ sont obtenues par transgénèse□ combinent des caractères agronomiques des deux parents□ résultent d’auto-croisements□ résultent d’un processus de sélection variétale seule3 – Les plantes OGM sont le résultat de :□ mutations d’espèces cultivées□ hybridations d’espèces cultivées□ sélections variétales□ génie-génétique----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Emirat Arabes Unis session 2013

GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION : LA VIE FIXÉE CHEZ LES PLANTES L’organisation fonctionnelle des plantes (Angiospermes) résulte d’une histoire évolutive qui sélectionne un certain nombre de caractéristiques répondant aux exigences d’une vie fixée à l’interface entre deux milieux, l’air et le sol.  QCM (3 points) Répondre au QCM en cochant la bonne réponse1- La plante fixée :☐ ne possède aucun moyen de défense contre les variations climatiques☐ ne peut jamais se défendre contre les prédateurs☐ peut se reproduire avec une autre plante de la même espèce☐ peut disperser sa descendance sous forme de pollen2- La racine :☐ contient uniquement des vaisseaux du xylème☐ ne contient pas de sève élaborée☐ permet l’absorption de matière organique à partir du sol☐ permet l’absorption d’eau et d’ions à partir du sol3- La fleur :☐ a une organisation contrôlée par des gènes de développement☐ produit du pollen au niveau du pistil☐ attire toujours des insectes pollinisateurs☐ se transforme en graine après fécondation

Synthèse (5 points)Les plantes ont une vie fixée, ce qui peut constituer un obstacle au moment de la reproduction sexuée.

Montrez en quoi une coopération avec des animaux permet la reproduction sexuée de certaines plantes à fleurs.Votre exposé sera structuré et l’expression écrite soignée.

GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION- La vie fixée des plantesMétropole Septembre 2015La fonction de nutrition assure à un organisme sa croissance et son entretien. Elle implique des échanges.

Montrer comment les plantes, bien que fixées, assurent ces échanges à l’interface sol/air. L’exposé doit être structuré avec une introduction et une conclusion rédigées. Le développement sera exclusivement réalisé sous forme d’un schéma fonctionnel.

Pondichery 2013Les végétaux terrestres sont pour la plupart des êtres vivants fixés. La vie fixée impose des contraintes.

Présentez les différentes contraintes liées à la vie fixée et les caractéristiques des végétaux terrestres qui peuvent leur être reliées.

Votre travail sera structuré et comportera une introduction et une conclusion rédigées. Le développement sera réalisé sous la forme d'un tableau présenté sur une double page.

2ème PARTIE – Exercice 1 (3 points)GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION

Le riz de la mousson (1)Les caractéristiques des plantes sont en rapport avec la vie fixée.Un espèce de riz, Oryza fluitans, est cultivée dans les zones de mousson qui peuvent subir des inondations plus ou moins durables. Oryza fluitans résiste aux contraintes des inondations progressives et prolongées, en gardant le haut de la tige et les feuilles au-dessus du niveau de l’eau.On cherche à comprendre comment la tige et les feuilles du riz Oryza fluitans sont maintenues hors de l’eau, lors des moussons.

Les palmiers du monde (2)La famille des palmiers regroupe près de 3000 espèces différentes. D’origine tropicale, certaines espèces ont connu au cours de leur histoire une grande extension géographique alors que d’autres sont limitées dans des milieux restreints.

À partir de l’étude des documents, identifier les facteurs qui peuvent expliquer les différences de répartition actuelle des deux espèces de palmier étudiées.

Intérêt de la mycorhization sur la croissance et la nutrition minérale du palmier dattier (3)Depuis dix ans, la disparition importante de palmiers dattiers dans certaines palmeraies des oasis tunisiennes menace l’équilibre de ces écosystèmes ainsi que la production agricole de dattes.Le sol des palmeraies étant particulièrement pauvre et aride, le succès d’une replantation nécessite donc de disposer de plantules de palmier dattier capables de se nourrir et de croître rapidement.

À partir de l’exploitation des documents, montrer que l’association plante-champignon contribue à améliorer la croissance et la nutrition minérale des plantules de palmier dattier et peut être ainsi utilisée dans le repeuplement des oasis.

Floraison et reproduction (4) La plante de l’espèce Gorteria diffusa possède des inflorescences présentant une grande variété d’ornementation selon les individus.On étudie deux variétés, la forme « okiep » et la forme « spring ».Chez cette espèce la reproduction se fait par pollinisation croisée (le pollen d’une inflorescence doit se déposer sur une autre inflorescence).

À partir de la seule exploitation des documents, expliquer comment la variété « spring » a une plus grande efficacité de reproduction que la variété « okiep ».

Les mécanismes de défenses chez les végétaux (5)L’intégrité d’un organisme lui impose d’être capable de se défendre face aux multiples agresseurs auxquels il sera confronté au cours de son existence.On cherche à montrer comment les végétaux peuvent se défendre face à leurs agresseurs.

La pollinisation du baobab repose sur la collaboration entre un animal et une plante (6)

On cherche à identifier le pollinisateur. cocher la bonne réponse dans chaque série de proposition du QCM.

Brassages chromosomiques chez la tomate (7)

Des croisements entre plants de tomates différents permettent d’obtenir des variétés qui présentent un intérêt pour l’agronomie et la commercialisation.

On cherche à obtenir des grosses tomates dont la vitesse de maturation est compatible avec une distribution commerciale : la maturation doit se réaliser de manière ralentie, afin d’augmenter la durée de conservation du fruit.

 LA PLANTE DOMESTIQUÉESyndrome de domestication (1)

La sélection exercée par l’Homme sur les plantes cultivées a souvent retenu des caractéristiques différentes de celles des plantes sauvages et favorisant leur utilisation.On appelle « syndrome de domestication / domestication syndrome » l’ensemble des caractéristiques de la plante qui diffèrent entre la plante sauvage et ses « ancêtres » sauvages.

À l’aide des trois documents fournis, précisez les différentes caractéristiques associées au syndrome de domestication en comparant les blés modernes et ancestraux. Précisez ensuite, en le justifiant, la caractéristique sélectionnée qui a rendu possible les techniques de récolte du blé.

 Obtention d’une nouvelle espèce (2), RaphanobrassicaL’Homme est capable d’agir sur le génome des plantes cultivées et d’intervenir sur la biodiversité.

Mettez en évidence les étapes de l’obtention de Raphanobrassica et expliquez pourquoi elle n’est pas cultivée aujourd’hui.

QCM Annales 010) Bien que le concept d’espèce soit délicat à définir, on peut néanmoins considérer qu’il s’agit : de tous les individus interféconds d’une population ayant le même patrimoine génétique d’une population isolée géographiquement d’autres populations d’une population d’individus interféconds, isolée génétiquement d’autres populations 11) Le genre Homo : est constitué par l’homme et les grands singes actuels correspond à un groupe d’êtres vivants dont la biodiversité est maximale à l’époque actuelle est associé à la production d’outils complexes est apparu il y a environ 55 à 60 millions d’année 12) Le genre Homo se distingue des autres primates par : une bipédie occasionnelle un dimorphisme sexuel marqué une bipédie avec trou occipital en arrière une bipédie avec un trou occipital avancé 13) En relation avec la vie fixée, les plantes ont développé un système racinaire permettant des échanges de CO2 avec le sol un système racinaire permettant des échanges d’eau avec l’atmosphère un système aérien permettant des échanges d’ions, d’eau et de gaz avec l’air un système aérien et un système souterrain pouvant échanger de la matière par un système vasculaire 14) Le pollen : correspond au gamète femelle est produit par les étamines représente l’embryon de la future graine est toujours transporté par les insectes 15) La collaboration animal- plante s’exerce exclusivement lors de la pollinisation s’exerce lors de la pollinisation et de la fécondation s’exerce lors de la pollinisation et de la dispersion des graines s’exerce lors de la pollinisation et de la dispersion des gamètes 16) Le fruit : contient une quantité variable d’ovules contient une quantité variable de graines se forme seulement à partir de l’ovule se forme avant la pollinisation 17) La technique d’hybridation permet d’obtenir des variétés nouvelles qui cumulent les caractéristiques des 2 parents consiste à croiser toujours 2 individus d’espèce différente consiste à croiser 2 individus afin d’obtenir des homozygotes est la seule technique permettant de modifier le patrimoine génétique d’une plante

Comparison with English Biology Curriculum A and AS Levels

Kew gardens

- Compulsory spots The Hive: follow the Pollination Trail to learn how Kew is exploring and nurturing the special

relationship between bees and plants (pick up a leaflet) The Rhizotron :an underground lab constructed to study the soil and its interactions with plants and

animals. Inside, an installation explains the relationships that exist between tree roots, the soil and organisms such as nematodes, beetles, woodlice and bacteria. On the floor is a mosaic inspired by the mutually beneficial relationships that exist between many plant roots and fungi.

- Interesting spots The palm house (adaptations + domestication) The Mediterranean garden (from desiccation tolerance to desiccation resistance) Plant family beds (classification, cousinhood, evolution) Princess of Wales Conservatory exhibits plants in ten climatic zones Davies alpine house (adaptations to rough conditions) The Grass Garden

- Attractions The Treetop Walkway via a stairway consisting of 118 steps. At the entrance to the Treetop Walkway

are sculptures carved from tree trunks illustrating microscopic elements of trees to explain how trees grow. Leaves, for example, have breathing pores shaped like lips and tubes called ‘phloem’ pump sap from leaves to fruits and roots.

Japanese garden Marianne’s north gallery (plant painting) or Shirley Sherwood gallery of botanical art Marine aquarium Bamboo garden Play areas : Climbers and creepers - Log trail

Alexander Fleming Laboratory Museum

A little bit of history

Science museum

Journeys Through Medicine This exhibition is situated on Floor 2 of the Museum between the Media Space and Energy Galleries.

Engineer Your Future

Challenge of Materials

Natural History Museum

- Compulsory spots Human evolution Human biology Evolution (cladistics – phylogenic trees)

- Interesting spots Earth science (subduction, collision, weathering) Human biology

Walking tour through Imperial College London, the only universitywhich focuses exclusively on science, engineering, medicine and business

Cambridge

Darwin : Zoological Museum, Sedgwick Museum of Earth science

Cambridge University Botanic Garden

Cambridge University Botanic Garden was developed by John Stevens Henslow, mentor of Charles Darwin, and opened to the public in 1846. Many of the plants it contains have traditional uses as medicines, foods, dyes or materials for building, writing or making clothes.

Different trails Compulsory

- Adaptation trail (glass house)- Tropical economic garden (glass house)- Genetics garden (origins of domesticated plants)

Interesting- Chemical trail- Systemic beds- Healthy herbie- Chronological beds- Scented garden- Dry garden

Adaptation trail

Strategy How this strategy works Example of plant using this strategy

Water uptake Obtain water from a permanent ground supply

Extensive shallow lateral roots

Water storageSucculent leaves, stems or tubers

Allow expansion

Global shape

Reducing water loss

Waxy leaves

Few or sunken stomata

Shut stomata during the day, C storage during the night

Few or no leaves

Creates humid microhabitat, reduces air movement

Drop leaves during dry period

Genetics garden

The display focuses on new crops for the future while it pays homage to the past by re-creating the hybridisation experiments undertaken here at the Botanic Garden by Cambridge zoologist William Bateson at the turn of the twentieth century after his re-discovery of the work of monk, Gregor Mendel. Together with collaborators R C Punnett and Edith Saunders, Bateson’s major contribution to genetics (a word he invented) came from studies on sweet peas (Lathyrus odoratus). They found that, remarkably, crossing a white- by a white-flowered plant gave a full-coloured offspring and concluded that two independent genes controlled flower colour, so separating the analysis of genes from the characters they determined.

Ancestral plant Derivated plants Technique used