Correction Bac Blanc SVT - Terminale S

Correction Bac Blanc SVT - Terminale S

Voici le corrigé du sujet du Bac Blanc de SVT by digiSchool, qui portait sur le chapitre "Diversification génétique et diversification des êtres vivants".
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Notre professeur de SVT a rédigé cette correction afin que vous puissez vous évaluer et mieux comprendre ce qui était attendu de vous dans cette épreuve du Bac Blanc de SVT.

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Correction Bac Blanc SVT - Terminale S

Le contenu du document

 

1ERE PARTIE : MOBILISATION DES CONNAISSANCES

(8 POINTS)

GENETIQUE ET EVOLUTION

Diversification génétique et diversification des êtres vivants

Décrire les mécanismes qui, en dehors de la méiose et la fécondation, sont à l’origine d’une diversification des êtres vivants.

 

L’exposé doit être structuré avec une introduction, un développement et une conclusion. Sont exclus de votre sujet les brassages génétiques intervenant au cours de la méiose et les mécanismes conduisant à des anomalies au cours de la méiose. 

NB : Il faut bien présenter tous les mécanismes de diversification du vivant (avec ou sans modification du génome) hormis les brassages génétiques de la reproduction sexuée et les anomalies de la méiose (crossing-over).

Les phénomènes évolutifs (sélection naturelle, dérive génétique, spéciation...) sont aussi hors sujet.

 

INTRODUCTION

La grande diversité du vivant facilement observable au niveau des espèces et des individus d’une même espèce peut s’expliquer de multiples manières.

En effet, des mutations génétiques ou des brassages génétiques liés à la reproduction sexuée sont à l’origine d’une partie de cette diversité.

Cependant, il existe d’autres mécanismes entrainant une diversification des espèces.

Certains s’accompagnent d’une modification du génome et d’autres ne font pas intervenir du génome.

C’est la raison pour laquelle mon exposé s’articulera autour de ces deux types de processus.

 

1- Des mécanismes de diversification du vivant avec modification du génome

Plusieurs mécanismes modifiant le génome des êtres vivants sont à l’origine d’une diversification du vivant.

 

A/ Les hybridations et la polyploïdisation 

L'hybridation est le croisement entre deux espèces. Elle peut être naturelle ou artificielle, et ne peut se produire qu'entre des espèces proches (avec un ancêtre commun récent).

L'hybridation est couramment utilisée dans l'agriculture pour l'obtention de variétés possédant des caractéristiques des deux espèces parentes.

Des individus d’espèces différentes peuvent parfois se reproduire entre eux formant ainsi un hybride interspécifique, généralement stérile.

Exemple : L'hybridation est possible entre un âne et une jument.

Cette hybridation donne naissance à une mule qui est stérile.

Mais un doublement du nombre de chromosomes, appelé polyploïdisation, et lié à une absence de cytodiérèse peut survenir chez certains hybrides, permettant la formation de gamètes : les hybrides devenus fertiles peuvent donner naissance à une nouvelle espèce.

Les hybridations suivies de polyploïdisation sont observées plus fréquemment chez les Végétaux.

 

B/ Le transfert horizontal de gène ou transgénèse

Le génome de nombreuses espèces s’est enrichi de gènes nouveaux provenant d’autres espèces. Ces nouveaux gènes permettent l’acquisition de nouveaux caractères.

Par exemple, l’acquisition du placenta chez les Mammifères est le résultat d’un transfert horizontal de gènes d’origine virale. Le transfert horizontal de gènes est un événement rare mais qui peut revêtir une grande importance évolutive.

Certains virus, appelés rétrovirus, ont un mode de réplication qui nécessite l'intégration du génome viral au génome de la cellule infectée.

Cette intégration permet que l'ADN viral soit également répliqué au cours de la réplication de l'ADN de la cellule infectée.

Parfois le virus est inactif et la cellule conserve le génome viral. C'est ce qu'on appelle un transfert horizontal de gène.

8% du génome humain serait ainsi d'origine rétrovirale.

 

C/ Modifications de l’expression des gènes de développement

Des changements dans l’expression de gènes de développement peuvent être à l’origine de changements phénotypiques importants, voire entraîner l’apparition de nouveaux caractères.

L’expression des gènes de développement peut être modifiée au niveau de leur localisation, de leur intensité ou encore de leur chronologie par rapport au développement de l’organisme. Ces modifications de l’expression de ces gènes sont la conséquence de mutations.

Les gènes homéotiques sont les gènes qui définissent le plan d'organisation d'un embryon.

Une duplication du gène codant la position d'une paire de pattes chez un être vivant entraînera la présence d'une paire de pattes supplémentaire.

 

2- Des mécanismes de diversification du vivant sans modification du génome

A/ La symbiose

Une symbiose est une association à bénéfices mutuels entre deux êtres vivants

La symbiose est l’association étroite entre deux êtres vivants appartenant à des espèces différentes et qui est renouvelée à chaque génération.

Chacun des deux individus en retire un bénéfice.

Exemple : Le lichen est issu d'une symbiose : une algue unicellulaire qui apporte la matière organique au champignon qui lui-même apporte substances minérales et protection à l'algue.

D’autres plantes vivent en symbiose avec des champignons, les mycorhizes, situés au niveau de leurs racines.

La mycorhize, grâce à son mycélium étendu, fournit la plante en eau et en ions minéraux tandis que la plante, qui réalise la photosynthèse, alimente le champignon non chlorophyllien en glucides.

Ainsi, la symbiose modifie les caractères de chacun des symbiotes sans qu’il y ait de modification des génomes.

Certaines symbioses amènent à l'indivisibilité des espèces, elles sont appelées endosymbioses.

C'est le cas des mitochondries présentes dans les cellules animales. À l'origine, elles étaient des bactéries qui ont créé une symbiose avec la cellule animale.

 

B/ Apprentissage par imitation

Certaines espèces se diversifient également par la transmission des comportements :

Les chimpanzés apprennent à leurs petits l'utilisation d'outils et apprennent au contact les uns des autres de nouveaux comportements qui seront ainsi transmis.

Les oiseaux se transmettent leurs chants par apprentissage, par imitation, et non par voie génétique.

Les êtres humains se diversifient également grâce aux comportements : nous apprenons la parole, les conventions sociales, la maîtrise d'un travail, etc.

 

CONCLUSION

Ainsi, la diversification du vivant s’effectue bien par de nombreux mécanismes avec ou sans modification du génome.

Tout se passe comme si les êtres vivants utilisaient tous les moyens disponibles pour s’assurer de pouvoir modifier certains caractères en vue d’assurer leur survie vis-à-vis de prédateurs ou de modifications de leur environnement.

L’évolution au cours de millions d’années montre que cela n’a pas toujours suffit et notamment lorsque les bouleversements climatiques ont été trop brusques et rapides pour laisser le temps aux espèces de s’adapter par l’un de ces mécanismes …

 

2EME PARTIE - EXERCICE 1 - PRATIQUE D'UN RAISONNEMENT SCIENTIFIQUE DANS LE CADRE D'UN PROBLEME DONNÉ

(3 POINTS).

GÉNÉTIQUE ET ÉVOLUTION

Diversification génétique et diversification des êtres vivants

 

L’hybridation n’est pas la seule explication à l’apparition de nouveaux phénotypes.

À partir de l’exploitation des documents, expliquer en quoi la méiose et la fécondation assurent un brassage génétique.

 

1- Exploitation du document 2

Exercice 2 Bac Blanc SVT - digiSchool Bac S

Explication des résultats en F1 :

On admet que la différence phénotypique entre les parents est due à un seul gène pour chaque caractère (longueur des ailes et couleur du corps).

Pour écrire les génotypes des mouches, on utilise le symbolisme suivant pour les allèles : vg+ = ailes normales, vg = ailes vestigiales et bk+ = corps gris, bk = corps black.

Les parents étant homozygotes, ils ont pour génotypes : (vg+;bk+//vg+;bk+) pour la drosophile à ailes normales et corps gris et (vg;bk//vg;bk) pour la drosophile à ailes vestigiales et corps black.

(À ce stade, théoriquement, on ne peut écrire les génotypes sous forme de fractions car on ne sait pas si les gènes concernés sont liés ou non).

Le phénotype de ces F1 étant « ailes normales, corps gris », vg+ et bk+ sont des allèles dominants, vg et bk des allèles récessifs.

Le génotype de la descendance homogène (F1) est à 100% : (vg+;bk+//vg;bk)

 

Explication des résultats en F2 :

Les femelles F1 étant croisées avec des mâles double récessifs, il s’agit donc d’un croisement test (test-cross).

Le test-cross permet de déterminer les types de gamètes fabriqués par les individus hétérozygotes F1 et leurs proportions respectives puis d’en déduire si les gènes concernés sont liés ou non (4 types de gamètes avec, chacun, une fréquence de l’ordre de 25 % = gènes non liés ; 4 types de gamètes dans des proportions différentes = gènes liés).

 

Puisque les mâles présentent les deux phénotypes récessifs, ils sont obligatoirement homozygotes et ne produisent que des gamètes vg, bk.

En conséquence, les phénotypes de la descendance F2 traduisent les génotypes et les proportions des gamètes produits par les mouches F1, soit :

(vg+;bk+//vg;bk) = 41,5 % [Corps gris, ailes normales]

(vg;bk//vg;bk)= 41,5 % [Corps black, ailes vestigiales]

(vg+;bk//vg;bk) = 8,5 %  [Corps black, ailes normales]

(vg;bk+//vg;bk) = 8,5 % [Corps gris, ailes vestigiales]

 

Les femelles hybrides F1 ont donc produit beaucoup plus de gamètes parentaux (83 %) que de gamètes recombinés (17 %). Cela signifie que les allèles des deux gènes fournis par chaque parent de l’hybride F1 tendent à rester associés lors des méioses de l’hybride. Cela ne s’explique que si les deux gènes sont situés sur le même chromosome.

 

2- Exploitation du document 1 :

Le document 1 montre des chromosomes homologues formés chacun de deux chromatides, appariés en prophase de la première division de la méiose. Ils tendent à se séparer sauf au niveau des chiasmas, au nombre de deux sur le cliché et sur la figure 1a ci-après. Le chiasma du milieu montre clairement qu’il peut être une zone d’échanges entre chromatides non sœurs homologues (figures 1b et 1c).

Fin de l'extrait

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