Corrigé SVT - Bac S Pondichéry 2016

Corrigé SVT - Bac S Pondichéry 2016

Découvrez cette correction de SVT du Bac S 2016 de Pondichéry !

Cette année le sujet est tombé sur plusieurs chapitres du programme de Sciences bac S, les lycéens de Pondichéry ont donc du réfléchir pour cette épreuve de Sciences de la Vie et de la Terre sur deux parties. La première partie se rapportait sur Le Zagros. La deuxième part quant à elle était un test rapide de diagnostic de la gripppe et un exercice sur les chats calico.

Ce corrigé a été produit par l'un de nos professeurs chez digiSchool. il reste donc l'une des corrections possibles pour ce sujet de SVT bac S et non le seul.

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PARTIE I

(Remarque : vous trouverez ci-après différents schémas possibles ; il n’est pas indispensable de tous les réaliser, il ne s’agit là que d’exemples dont il faut s’inspirer, les schémas les plus utiles étant ceux relatifs aux mécanismes géophysiques, figures 2/4/5 et 7)

 

Le relief de notre planète nous raconte une histoire ; une histoire contée à l’aide de chapitres vieux de millions d’années (voire de milliards d’années) dont le texte s’écrit au travers d’un alphabet que la géologie et la géodynamique peuvent lire. De la formation des continents, au comblement des océans, tels sont notamment les titanesques chapitres de cette histoire. L’érection des montagnes est un autre exemple particulièrement intéressant à analyser du point de vue géologique. 

Selon les concepts largement expliqués par le climatologue allemand Alfred Wegener, la formation des montagnes est, au sens large, à mettre au crédit du principe de mouvement de plaques (continentales et océaniques) formant le segment superficiel rigide de notre planète (appelé « lithosphère ») « glissant » sur un segment plus plastique (appelé « asthénosphère ») (Figure 1).

 

coupe de la terre

 

Figure 1 : coupe de la Terre (d’après www.futura-sciences.com)

 

Plusieurs phénomènes géophysiques entrent en jeu que nous pouvons toutefois classer en 2 grandes familles : les cas où l’érection montagneuse fait suite à l’écartement entre 2 plaques (appelé « rift », au niveau de la zone de contact entre 2 plaques appelée « dorsale ») comblé par du magma refroidissant issu du manteau terrestre, ou au contraire à la collision entre 2 plaques (continentale-continentale ou continentale-océanique) (Figure 2) (remarque : il convient néanmoins de mettre en exergue le fait que ces phénomènes ne sont que la « jeunesse » de la vie des reliefs montagneux ; lesquels continuent par la suite d’évoluer du fait de la continuité des mouvements des plaques et par le jeu des phénomènes érosifs). Ce mécanisme de « collision » est notamment à l’origine des Alpes ou encore du massif du Zagros. 

 

mécanisme de subduction continentale avec érection montagneuse

Figure 2 : mécanisme de subduction continentale – continentale avec érection montagneuse

(D’après linternaute.com)

 

Le Zagros est une chaîne montagneuse d’une longueur d’environ 1500 km (par comparaison la chaine des Alpes présente une longueur d’environ 1200km de la Méditerranée jusqu’au Danube), encaissée entre la mer Caspienne au Nord et le Golfe Persique au Sud, sise principalement sur le territoire iranien (dont il constitue la 2e plus grande chaîne montagneuse), culminant à une altitude de 4548 mètres. De nombreux indices (ou « marqueurs ») géologiques permettent de décrire le Zagros comme issu d’un mécanisme de formation par affrontement de 2 domaines continentaux faisant suite à la disparition d’un domaine océanique.

 

 

  • Marqueurs morphologiques : les 1ers indices à relever sont, évidemment, les marqueurs morphologiques du paysage, lequel présente un relief en chaînes de montagnes le long de zones de collisions. En l’occurrence sommes-nous en présence d’une chaine montagneuse entre 2 plaques continentales « soudées » (dans notre cas d’étude il s’agit des plaques Arabique au sud et Eurasienne au nord, Figure 3) ?
  • Marqueurs tectoniques : il convient à présent de démontrer l’existence d’une frontière de convergence entre les 2 plaques, trahissant dès lors un « affrontement » entre les 2 domaines continentaux (Figure 3). De tels mouvements peuvent être observés à l’échelle d’une vie humaine, notamment à l’aide de dispositifs GPS mesurant le déplacement (et en l’occurrence le rapprochement) annuel de segments continentaux. De telles observations, bien qu’elles fournissent de précieuses informations, ne sont que des indices indirects car subordonnés à l’instant i de l’observation. 

 

 

le Zagros, 2 plaques tectoniques convergentes

Figure 3 : Le Zagros, à la limite de 2 plaques tectoniques convergentes (d’après Wikipédia)

 

Il nous faut dès lors rechercher des marqueurs trahissant un chevauchement des plaques tels que la présence de failles, plis, et autres nappes de charriages, ou encore la survenue d’épisodes sismiques ainsi que l’étude de leur profondeur d’émission. En effet, au-delà d’une certaine profondeur de croûte continentale nous entrons dans le domaine de l’asthénosphère : des épisodes sismiques à de telles profondeurs trahissent une activité au niveau d’une zone profonde sans reliefs, que la tectonique ne peut expliquer que par l’enfoncement d’une plaque sous une autre. A l’endroit de la zone de subduction d’une plaque continentale sous une autre (en l’occurrence la subduction de la plaque Arabique sous la plaque Eurasienne), nous devons alors rechercher des indices d’un « écaillage » de la croûte de la plaque subductant : la croûte est alors déformée par la collision, et nous pouvons observer un épaississement et un raccourcissement de celle-ci, appelé « racine crustale » en profondeur (Figure 4), naturellement corrélée en surface à des reliefs montagneux. Pour aller plus loin, il serait également judicieux de rechercher en surface les éventuels plissements-failles-cassures (Figure 5) de la couverture sédimentaire de la croûte, nés de la compression sous-jacente. 

 

épaississement de la croûte en regard d'une chaîne de montagnes

Figure 4 : Illustration de l’épaississement de la croûte en regard d’une chaine de montagnes : la racine crustale (d’après assistancescolaire.com)

 

chevauchements superficiels - convergence lithosphérique

Figure 5 : Illustration des chevauchements superficiels lors d’épisode de convergence lithosphérique (d’après assistancescolaire.com)

 

 

  • Marqueurs pétrologiques : Certains indices liés à a la formation, mais surtout à la transformation, des roches mises en jeu lors des mécanismes de formation du Zagros sont ainsi à rechercher. Il convient notamment de rechercher des indices pétrologiques typiques des zones de subduction, et notamment la présence de granodiorites (Figure 6): cette roche proche du granite est typique des zones de subduction et du magmatisme intense que l’on y rencontre au niveau de la plaque chevauchante. Elle naît (notamment) de la remontée de matériel magmatique du manteau lors d’épisodes de subduction, lequel refroidit et cristallise. 

 

 

 

coupe géologique du Zagros

Figure 6 : coupe géologique du Zagros 

 

De tels indices pétrologiques peuvent également mettre en exergue la présence passée d’un domaine océanique : il convient ainsi de rechercher notamment la présence d’affleurement d’ophiolites (Figure 6) au niveau de la chaîne du Zagros. Les ophiolites sont un ensemble de roches dégradés et métamorphisés d’origine océanique (radiolarites –issus de la transformation d’organismes marins planctoniques-, gabbros, basaltes, péridotites …) charrié lors d’un épisode de convergence lithosphérique océanique au niveau de la croûte continentale. Ainsi, une suture présentant un amas d’ophiolites constitue un indice probant de la fermeture d’un océan disparu, préalable à l’érection de montagnes. Du point de vue tectonique, comme nous le disions précédemment, les indices pétrologiques peuvent également fournir des informations utiles. Il serait ainsi judicieux de rechercher l’accumulation de formations sédimentaires océaniques, lesquelles épousent aussi la structure plissée et faillée du relief lorsque l’océan était encore présent : peut-on observer par exemple un ensemble de roches continentales fracturées (plis, et autres failles dites « normales » où est visible un décalage des compartiments rocheux par glissement de part et d’autre de la faille) délimitant des « blocs basculés » entre les failles où s’accumulent les sédiments océaniques (Figure 7). Tous ces éléments sont les témoins des marges continentales passives d’un océan aujourd’hui disparu. 

 

sédimentation de blocs basculés

Figure 7 : Illustration de la sédimentation au sein de blocs basculés 

 

Enfin, l’observation du mécanisme de transformation (métamorphisme) de ces roches d’origine océanique permet en outre de décrire dans le temps le mécanisme géologique à l’œuvre. Ainsi, il conviendrait notamment de dater les ophiolites les plus jeunes ainsi que la cristallisation des granodiorites, permettant respectivement de situer dans le temps le point de départ de la subduction du domaine océanique et la fermeture de l’océan lors de la suture des 2 plaques continentales. 

Les outils méthodologiques et analytiques fournis par la géologie nous donnent de précieuses informations sur notre planète et la formation de structures telles que les océans, les continents ou les massifs montagneux. C’est par l’examen des indices liés au relief, au mécanisme des phénomènes tectoniques et à la nature des roches constituant ces structures que nous pouvons retracer cette histoire. La formation du massif du Zagros participe typiquement de cette recherche d’indices géologiques et géodynamiques, et de notre connaissance de ces indices émerge l’idée d’un mécanisme de formation montagneuse par collision. Cependant, lister un ensemble de mécanismes ne suffit pas à les décrire : encore faut-il les mettre en perspective, notamment du point de vue chronologique. Décrire pour comprendre. Et supposer le mécanisme suivant : considérer un océan ancien séparant 2 plaques continentales (Arabique et Eurasienne), lequel viendra à disparaître par la subduction de la plaque océanique sous la plaque continentale, puis la collision des 2 domaines continentaux, résultant en la subduction de la plaque Arabique sous la plaque Eurasienne et l’érection de la chaîne montagneuse du Zagros par déformation et épaississement du domaine continental Arabique.

 

PARTIE II 

EXERCICE 1 :

Question 1 : L’apparition de la ligne colorée dans la zone de contrôle est due à l’association des anticorps anti-grippe mobiles liés à l’or colloïdal avec des anticorps anti-anticorps. (2e réponse)

 

Question 2 : L’apparition de la ligne colorée dans la zone test, en cas de résultat positif, s’explique par la fixation des anticorps anti-grippe fixés sur la chaîne a des molécules d’antigènes d’abord fixées par les anticorps anti-grippe mobiles liés à l’or colloïdal. (1e réponse)

 

Question 3 : Le fonctionnement de ce test est basé sur la fixation des antigènes viraux sur des anticorps spécifiques. (1e réponse)

 

EXERCICE 2 :

 

  • Montrer que la méiose et la fécondation permettent d’expliquer les résultats du document 2 :

 

La méiose est un processus de division cellulaire chez les organismes eucaryotes (dont les cellules possèdent un noyau entourant et protégeant le génome) aboutissant, à partir d’une cellule diploïde (possédant 2n chromosomes), à la formation de cellules haploïdes (possédant n chromosomes) : les gamètes. Le processus de division cellulaire comprend en réalité 2 divisions : la 1e phase est une division dite réductionnelle car elle permet le passage, à partir d’une cellule diploïde à 2n chromosomes à 2 chromatides, à 2 cellules à n chromosomes à 2 chromatides ; la 2nde phase est une division dite équationnelle (semblable à une mitose) car elle permet le passage, à partir des 2 cellules précédemment produites, à 4 cellules filles (les gamètes) à n chromosomes à 1 chromatide. Ces 2 phases sont elles mêmes divisées en 4 sous étapes (Prophase, Métaphase, Anaphase, et Télophase I et II, Figure 1).

 

étapes de la méioise

Figure 1 : les différentes étapes de la méiose 

 

  Ainsi les gamètes portent la moitié du patrimoine génétique parental ; cette fraction étant distribuée aléatoirement au sein des gamètes. C’est lors de la fécondation, chez les organismes pratiquant une reproduction croisée, que la diploïdie sera rétablie : la fécondation est la fusion de 2 gamètes parentaux aboutissant à la formation d’une cellule-œuf (ou zygote) qui, par divisions mitotiques successives, est à l’origine des individus.

Au travers des informations fournies au sein du document 1 et de nos connaissances nous pouvons ainsi expliquer les résultats présentés au sein du document 2 :

 

  • Soient les gamètes suivants portant les allèles O situés sur le chromosome sexuel X : O+ et O-   . A l’issue du processus de méiose des individus porteurs des allèles O ne transmettent ainsi aléatoirement qu’une seule version de l’allèle O au sein des gamètes qu’ils produisent.
  • Soient les génotypes suivants possibles : [O+, Y] (où Y correspond au chromosome sexuel mâle ne portant pas le gène O)  codant pour un phénotype mâle roux / [O-, Y] codant pour un phénotype mâle noir / [O+, O+] codant pour un phénotype femelle rousse / [O-, O-] codant pour un phénotype femelle noire / [O+, O-] codant pour un phénotype femelle calico
  • Par croisement d’un mâle roux et d’une femelle calico, nous pouvons alors figurer statistiquement les possibles résultats de la fécondation au sein du tableau de croisement suivant :

 

 

 

gamètes maternels paternels

 

A ce tableau nous pouvons dès lors associer les 4 phénotypes équiprobables (c’est-à-dire ayant la même probabilité d’occurrence égale à 1/4) suivants :

 

gamètes maternels paternels

 

Ainsi que nous l’observons nous sommes bien statistiquement en présence à l’issue de la fécondation de 25% de femelles rousses, 25% de femelles calico, 25% de mâles roux, et 25% de mâles noirs.

 

 

  • Expliquer comment des chattes calico possédant un même génotype (en l’occurrence, ainsi que nous l’avons décrit plus haut, un génotype [O+,O-] ) peuvent avoir un pelage différent.

 

 

Pour expliquer ce phénomène il nous faut comprendre le mécanisme de mosaïcisme. Une mosaïque cellulaire qualifie un état où, chez un même individu, plusieurs lignées cellulaires génétiquement distinctes coexistent. L’origine de cette particularité est à rechercher lors des 1ers stades de l’embryogénèse (c’est-à-dire lors des stades précoces de la formation de l’embryon). Les documents ici présentés nous renseignent sur le rôle du corpuscule de Barr (du nom du canadien Murray Barr), qui est une région du noyau constitué de chromatine condensée présent chez les femelles de mammifères correspondant à une inactivation de l’un ou l’autre des chromosomes X, selon les travaux de la généticienne Mary Lyon (en son honneur, le processus d’inactivation de l’X porte également son nom, la lyonisation). Mary Lyon a découvert en 1961 que cette inactivation de l’un ou l’autre X (le chromosome X d’origine maternelle ou le chromosome X d’origine paternelle) était tout à fait aléatoire, et avait lieu lors des 1ers stades de l’embryogénèse. A ce moment de la vie de l’embryon, ce dernier n’est qu’un amas constitué de quelques cellules (8 à 16 cellules ; on parle de « blastocyste »). Par divisions successives, les cellules somatiques (c’est-à-dire les cellules constituant l’individu) porteront elles aussi l’inactivation de l’X de la cellule dont elles sont issues. Puisqu’au sein des 8 à 16 cellules primordiales l’inactivation de tel ou tel X est aléatoire nous serons donc en présence de plusieurs lignées cellulaires différentes quant à l’inactivation du X, en fonction des zones du corps où les cellules futures issues de ces lignées se situeront. Ce schéma sera ainsi différent pour chaque femelle. Pour la même raison l’expression génétique sera également différentielle : c’est un cas de mosaïcisme. Nous savons en outre que les mélanocytes produisent des pigments roux (appelés trichochromes) ainsi que des pigments noirs (appelés eumélanine), lequel masque la coloration rousse et rend ainsi le poil noir. Nous savons en outre que la synthèse d’eumélanine est inhibée par l’allèle O+. Or, par le fait du phénomène de mosaïque cellulaire chez les femelles calico, nous considérons alors des zones du corps où peuvent se côtoyer des cellules présentant des inactivations différentielles de tel ou tel chromosome X portant tel ou tel allèle de O (O+ ou O- ) : ce mosaïcisme est alors visualisable au niveau du phénotype où certaines zones exprimeront l’allèle O+ et où le pelage roux sera visualisable, tandis que certaines zones où l’allèle O- est exprimé et où le pelage sera noir. Par le fait de l’inactivation aléatoire du chromosome X, la distribution des zones présentant telle ou telle coloration est dès lors, elle aussi, aléatoire et différentielle.

Fin de l'extrait

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Les avis sur ce document

Bastien630
1 5 0
4/20

Trop détaillé et on a l'impression que la réponse est trop générale et ne s'applique pas toujours avec nos connaissances et l'énoncé.

par - le 10/06/2016
syleneship
3 5 0
12/20

Bonjour, Bravo pour ce corrigé très détaillé, notamment sur la partie 1. Cependant, je suis prof de SVT et j'ai relevé quelques erreurs dans ce corrigé. En géologie : une "plaque continentale" ça n'existe pas . Les plaques tectoniques sont mixtes (constituées de lithosphère continentale ET océanique) ou uniquement océaniques (comme la plaque Pacifique par ex.) En génétique (partie 2, exercice 2) vous écrivez : "Soient les génotypes suivants possibles : [O+, Y] ... etc" Or, les crochets sont réservés aux phénotypes... Les génotypes dans ce cas peuvent s'écrire : (XO+ / Y) avec ou sans parenthèses vu qu'il n'y a qu'un gène en cause. Remarque : en tant que prof je trouve curieux ce sujet de génétique liée au sexe alors qu'elle a en principe disparu des programmes... Sylvie Magdelaine, prof de SVT

par - le 16/05/2016
amoula123
5 5 0
20/20

Une réponse bien détaillé, les élèves doivent en profiter

par - le 04/05/2016

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