Corrigé Spé SVT - Bac S Liban 2016

Corrigé Spé SVT - Bac S Liban 2016

Notre professeur de SVT a rédigé pour vous le corrigé de Spé SVT du Bac S du Liban 2016.

Vous trouverez le corrigé rédigé de l'exercice 1 sur le brassage génétique, les réponses au QCM du premier exercice de la seconde partie, et la correction de l'exercice de spécialité SVT sur les changements climatiques aux grandes échelles de temps.

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Corrigé Spé SVT - Bac S Liban 2016

Le contenu du document


PARTIE 1 : LE BRASSAGE GENETIQUE

La reproduction sexuée est source de diversité génétique.

Justifier cette affirmation en considérant uniquement le brassage allélique induit par la méiose.


INTRODUCTION

Chaque espèce possède un nombre précis de chromosomes, par exemple l’Homme en possède 46, rangés en 23 paires de chromosomes homologues. On peut également parler de cellules diploïdes à n chromosomes (chez l’Homme cela représente 2n = 46 chromosomes). Ces chromosomes sont transmis de génération en génération, soit par reproduction asexuée (que nous ne développerons pas ici), soit par reproduction sexuée. Lors de cette dernière il existe 2 étapes importantes permettant la transmission du génome : la méiose et la fécondation.

Nous souhaitons savoir comment la reproduction sexuée, et plus particulièrement la méiose, permet-elle la diversité génétique.

Pour répondre à cela nous allons d’abord définir ce qu’est la méiose, puis mettre en évidence les brassages interchromosomique et intrachromosomique, permettant le maintien du caryotype d’un individu tout en le rendant génétiquement unique.


LA DEFINITION DE LA MEIOSE

La première étape de la reproduction sexuée consiste en la méiose. Elle se déroule dans les organes reproducteurs et consiste à passer d’une cellule diploïde à quatre cellules haploïdes nommées gamètes (ou cellules reproductrices). La méiose correspond à deux divisions cellulaires successives, suite à la réplication de l’ADN. La première division est dite réductionnelle tandis que la seconde est nommée équationnelle. Chaque division est faite de 4 phases : prophase, métaphase, anaphase et télophase.

Schéma de la méiose - Sujet corrigé Spé SVT Bac S Liban 2016


LE BRASSAGE INTERCHROMOSOMIQUE

Le brassage interchromosomique à lieu lors de l’anaphase 1 de méiose, les chromosomes parentaux (l’un venant de la mère et l’autre du père), vont se séparer de manière aléatoire. Cela permet la formation de gamètes différents car cette séparation est valable pour chaque paire de chromosomes. Prenons l’exemple de 2 paires de chromosomes, sur une paire on peut trouver le gène A et le gène B. Chaque gène possède 2 allèles possibles : A et a, B et b. Sur la deuxième paire on peut trouver le gène E qui lui aussi possède 2 allèles : E et e.

Schéma Brassage interchromosomique - Sujet Corrigé Spé SVT Bac S Liban 2016


Sur ce schéma les chromosomes rouges proviennent de la mère et les bleus proviennent du père. On peut obtenir 4 gamètes différents : soit le gamète possède des chromosomes provenant de la mère uniquement, soit du père uniquement, soit un de chaque. Dans ce schéma nous avons 2n = 4 chromosomes différents et nous avons 4 gamètes différents (soit 2²), chez l’Homme 2n = 46 chromosomes, il existe donc 223 combinaisons de gamètes possibles, soit plus de 8 millions de gamètes possibles.


LE BRASSAGE INTRACHROMOSOMIQUE

Le brassage intrachromosomique se déroule lors de la prophase 1 de méiose, lorsque les chromatides sont très proches entre eux et peuvent s’entremêler. Il se produit alors un crossing-over, c'est-à-dire un changement d’allèles entre chromosomes homologues. Le point de croisement des 2 chromatides se nomme le chiasma (voir schéma ci-dessous). Le crossing-over permet la formation de gamètes particuliers, où les chromosomes ne viennent plus d’un unique parent mais des deux. Si cela est possible sur une paire de chromosomes c’est également possible sur plusieurs paires lors du brassage, les gamètes ainsi obtenus sont uniques.

Schéma Brassage intrachromosomique - Sujet Corrigé Spé SVT Bac S Liban 2016


CONCLUSION

La reproduction sexuée comporte une première étape : la méiose, elle permet la production de gamètes haploïdes. Lors des différentes phases de méiose 2 brassages sont possibles : le brassage interchromosomique et le brassage intrachromosomique. Ces brassages séparent les chromosomes et permettent même les échanges d’allèles entre chromosomes, cela forme des gamètes uniques et différents les uns des autres.

Il existe également des anomalies, par exemple lors du brassage interchromosomique, où lors de l’anaphase 1 ou 2 la séparation des chromosomes n’est pas complète, entrainant des gamètes avec 0 ou 2 chromosomes pour une paire. Ces anomalies engendrent après fécondation des cas de monosomie ou de trisomie (exemple : la trisomie 18 ou 21).

La méiose permet une diversité génétique importante lors de la reproduction sexuée, mais ce n’est que la première étape de diversification avant la fécondation. S’il existe plus de 8 millions de possibilité pour chaque gamète, la fécondation représente la rencontre aléatoire de 2 gamètes soit 2 fois 8 millions de possibilités.


PARTIE 2

EXERCICE 1 : LE DOMAINE CONTINENTAL ET SA DYNAMIQUE

1 – B

2 – B

3 – B

EXERCICE 2 (SPECIALITE) : LES CHANGEMENTS CLIMATIQUES AUX GRANDES ECHELLES DE TEMPS

Au cours des temps géologiques, le climat a évolué, il y a eu des périodes glaciaires et des périodes de réchauffement. Les traces de ces variations sont peu nombreuses mais il en existe principalement dans les roches sédimentaires : la présence de bauxite dans le sud de la France ou encore de kaolinite en Bretagne nous indique la présence d’un climat tropical durant une période. Nous savons que vers la fin du Carbonifère (il y environ 299 millions d’années) et le début du Permien, il y a eu une période de glaciation. Nous allons chercher à expliquer les phénomènes qui ont pu contribuer à l’installation de cette glaciation.

Tout d’abord il faut rappeler que les continents se sont déplacés au cours du temps. Le placement des continents tel qu’il est aujourd’hui n’a rien à voir avec celui d’il y a 340 millions d’années comme nous le montre le document 1. A cette époque, une partie de l’Europe était située à l’équateur et bénéficiait d’un climat tropical. D’après la légende, les masses continentales étaient regroupées, leur collision formant une chaîne de montagnes, la chaîne formée il y a 350 millions d’années correspond au massif hercynien. On remarque cependant une faible calotte glaciaire au niveau du pôle sud. Nous savons que lorsqu’il y a des surfaces enneigées, l’énergie solaire réfléchie est très importante par rapport à l’énergie solaire reçue. Le rapport des deux se nomme l’albédo et permet de comparer l’énergie solaire réfléchie sur différents types de surface. Sur le document 2 l’albédo a été calculé en fonction du type de surface au sol, on constate que la valeur la plus importante est au niveau des sols enneigés, en revanche la valeur la plus faible correspond aux océans. L’intérêt de cet albédo est que plus il est important, plus le sol va réfléchir l’énergie solaire et donc plus la température du globe va diminuer. Ici les deux documents nous montrent que la glaciation n’est pas entièrement due à cela car il y a 340 millions d’années la calotte glaciaire était très faible.

La présence de chaînes de montagnes va entrainer sur le long terme l’érosion et l’altération de ces reliefs. S’il s’agit de roches silicatées, cela peut faire baisser la concentration en dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère et entrainer la baisse des températures, ce qui n’est pas le cas lorsqu’il s’agit de roches carbonatées. La chaine de montagne présente sur le document correspond au massif hercynien, ce dernier est constitué en grande partie de granite. Le document 4a détaille l’altération possible des granites, en formant des arènes granitiques avec des minéraux non altérés comme le quartz (qui est très résistant) et des minéraux altérés comme le mica ou le feldspath, ces trois minéraux formant le granite. Le document explique également que certains éléments comme des ions peuvent être dissouts dans l’eau. Le document 4b nous permet de faire le lien avec toutes ces informations : les roches silicatées en s’altérant vont utiliser les ions dissouts retrouvés dans l’eau (comme le Ca2+) et vont consommer du CO2. En retour elles vont produire du CaCO3 qui peut former du calcaire, et du CO2. La consommation de CO2 est deux fois plus importante que sa production. Le document 4b a détaillé cette réaction : première étape : consommation de deux molécules de CO2, deuxième étape : production d’une seule molécule de CO2. Donc au final cette réaction piégera du CO2 et provoquera la baisse de la concentration en CO2 atmosphérique. La conséquence étant la baisse de la température à la surface du globe.

Il est possible de vérifier cette hypothèse en comparant les teneurs en CO2 dans l’atmosphère, à une époque donnée, avec celles d’aujourd’hui. Le document 3 présente les variations de teneur en CO2 dans l’atmosphère ces 600 derniers millions d’années. On observe qu’avant le carbonifère la teneur en CO2 était plus importante, la température devait être également plus importante. En revanche lors du carbonifère la teneur en CO2 était beaucoup plus basse, d’ailleurs à la fin du carbonifère et au début du permien, le rapport n’était même pas de 1. Cela signifie que la température à la surface de la Terre durant cette période devait être extrêmement faible, pouvant favoriser l’installation d’une glaciation.

Durant la fin du carbonifère, l’altération massive des chaînes de montagnes et donc des roches silicatées à permis le piégeage massif de CO2 atmosphérique. La baisse de la concentration en CO2 atmosphérique à entrainer une baisse des températures à la surface de la Terre, contribuant ainsi à l’installation d’une glaciation au Permo-Carbonifère.

Fin de l'extrait

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