Thème: parenté entre les êtres vivants actuels et fossiles; phylogenèse; évolution. 1. La parenté Homme-Chimpanzé

Transcription

1 Thème: parenté entre les êtres vivants actuels et fossiles; phylogenèse; évolution. 1. La parenté Homme-Chimpanzé Le Chimpanzé est le grand singe avec lequel l Homme est le plus étroitement apparenté. Ces deux primates partagent un ancêtre commun daté d environ 5 à 6 millions d années. L hominisation est l acquisition, à partir de cet ancêtre commun, de caractères propres à l Homme. Exposez les arguments chromosomiques et moléculaires qui permettent d établir cette étroite parenté et présentez les caractères morphologiques et anatomiques spécifiques à l espèce humaine. 2. Caractères anatomiques et évolution Présentez les données paléontologiques qui permettent de comprendre que les caractères anatomiques de l Homme moderne résultent d une évolution. 3. Homologies et évolution Expliquez comment les homologies observées à l'échelle des organismes et des molécules apportent des arguments en faveur de l'évolution des êtres vivants. 4. L hominisation L'ensemble des données fournies actuellement par la communauté scientifique permet d'esquisser un modèle des grandes étapes de l'évolution biologique et culturelle de la lignée humaine. Après avoir brièvement rappelé les critères d appartenance à cette lignée, présentez sous forme d un tableau les principales étapes de l hominisation et dégagez quelques-unes des caractéristiques de ce phénomène. 5. Les arguments de l évolution. Malgré les différences, les êtres vivants actuels présentent des ressemblances qui témoignent de liens de parenté. La théorie de l évolution est une explication de ce constat. Vous montrerez, à partir d exemples, quels arguments confirment l idée de l évolution. 6. Les caractères de l hominisation. L Homme et les grands singes (ex : Chimpanzé et Gorille) appartiennent à l ordre des primates. Après avoir exposé les comparaisons anatomiques et chromosomiques montrant les différences entre ces deux familles, donner les critères d appartenance à la lignée humaine.

2 Thème: Stabilité et variabilité des génomes. Evolution. 1. Les mécanismes génétiques de l évolution... Expliquez comment les mécanismes de mutation et de duplication génétique sont à l origine de la diversification des Etres Vivants. Vous montrerez par ailleurs l importance de ces phénomènes lorsqu ils affectent les gènes du développement. Un schéma ou exemple au moins est attendu pour représenter les mutations et les duplications 2 L alternance des phases haploïde et diploïde... En généralisant à partir de deux exemples que vous développerez, montrez que le cycle de développement de toutes les espèces à reproduction sexuée est marqué par l alternance d une phase haploïde et d une phase diploïde. Vous décrirez les évènements qui permettent l alternance de la phase diploïde et de la phase haploïde, ainsi que leurs intérêts. Des schémas sont attendus. 3 Le cycle biologique d un organisme diploïde et reproduction sexuée... Vous montrerez comment, au cours du cycle biologique d un organisme diploïde, la reproduction sexuée permet d assurer le maintien du nombre de chromosomes caractéristique de l espèce, d une génération à l autre. Votre exposé sera structuré et illustré de schémas explicatifs sur les mécanismes des deux phénomènes fondamentaux du cycle. Vous considérerez un organisme diploïde dont la formule chromosomique est 2n=6. 4.Polyallélisme et unicité des Etres Vivants (exercice essentiel à la compréhension allélique et à sa représentation)... Vous montrerez comment la reproduction sexuée créé de nouvelles combinaisons alléliques et est à l origine de l unicité des Etres Vivants. Vous envisagerez la descendance de deux parents hétérozygotes pour trois gènes (A, a, B, b, D, d), portés par deux paires d autosomes ayant pour génotype (AB//ab ; D//d). L ensemble sera illustré par des schémas clairs, propres, correctement titrés et légendés.

3 5.Méiose et fécondation assurent stabilité du génome de l'espèce et.diversité des génomes individuels. Montrez comment, chez les organismes à reproduction sexuée, méiose et fécondation contribuent à la fois à la stabilité du génome de l espèce et à la diversité des génomes individuels. Chaque étape essentielle sera illustrée par un schéma. Votre réponse sera structurée, se limitera au cas d une cellule à 2n = 4 et de deux gènes a et b portés par des chromosomes différents, l un des parents possédant les couples d allèles a1, a2, et b1, b2, l autre parent les couples d allèles a3, a4 et b3, b4 6. Méiose, brassage inter et intrachromosomique. Présentez les mécanismes à l origine de la production des gamètes génétiquement différents chez un même individu. Les mutations ne seront pas traitées. La réponse sera illustrée par des schémas. 7. Mutations. Après avoir présenté la nature et les conséquences des mutations, montrez comment certaines peuvent être transmises à la génération suivante. 8. Méiose, fécondation et brassage des gènes. Au cours de la reproduction sexuée, méiose et fécondation assurent un brassage des gènes. On peut le montrer en utilisant deux souches de drosophiles de lignées pures, l une à ailes longues et corps gris (allèles dominants), l autre à ailes vestigiales et corps ébène (allèles récessifs). Ces deux caractères, longueur des ailes et couleur du corps, sont indépendants. En utilisant cet exemple pour illustrer votre exposé, expliquez en vous aidant de schémas comment les mécanismes de la méiose et de la fécondation assurent un brassage des gènes. 9. Innovation génétique L innovation génétique conditionne l évolution des Etres Vivants. Exposez les principaux évènements génétiques, sources de cette innovation.

4 10. Mutations et duplications Expliquez comment les mécanismes de mutation et de duplication génétique sont à l origine de la diversification des Etres Vivants. Vous montrerez par ailleurs l importance de ces phénomènes lorsqu ils affectent les gènes du développement. Un schéma ou exemple au moins est attendu pour représenter les mutations et les duplications. 11. Les conséquences génétiques de la méiose. Selon François Jacob, «la sexualité est considérée comme une machine à faire du différent». Justifier cette affirmation en exposant les conséquences génétiques de la méiose dans le cas ou trois couples d allèles (Aa,Bb,Cc) sont repartis sur deux paires de chromosomes. La réponse sera illustrée de schémas. 12. Méiose et maladies chromosomiques. Au cours de la gamétogenèse, la méiose assure normalement la production de gamètes haploïdes. La fécondation rétablit la diploïdie. Un mauvais déroulement de la méiose peut être à l origine d une maladie portant sur le nombre de chromosomes. Après avoir décrit le comportement des chromosomes lors d une méiose normale, indiquez à quel(s) stade(s) et de quelle(s) façon(s) peuvent apparaître de telles anomalies. Envisagez toutes les conséquences possibles en cas de fécondation. 13. Maintien du caryotype et trisomie 21 Méiose et fécondation participent à la stabilité du caryotype des individus de l espèce. Pourtant, certains individus présentent u, caryotype anormal : leurs cellules possèdent trois chromosomes 21. Après avoir expliqué comment la méiose et la fécondation assurent la stabilité du caryotype, vous présenterez les perturbations du déroulement de la méiose qui conduisent à une trisomie 21. Il sera tenu compte de la qualité de l introduction, du développement structuré et de la conclusion. Le texte sera accompagné de schémas dans lesquels la formule chromosomique sera 2n=4.

5 Thème: la mesure du temps dans l'histoire de la Terre et de la vie. 1. Le principe de la datation absolue... Après avoir exposé le principe sur lequel repose la méthode de datation absolue des roches, vous montrerez comment celle-ci peut être utilisée pour dater des roches de nature et d âges différents 2 La mesure du temps en Sciences de la Terre... Présentez les méthodes permettant de positionner les terrains et les évènements géologiques les uns par rapport aux autres, ainsi que celles utilisées pour dater avec précision les différents types de roches. 3. Datation relative de différents évènements et structures géologiques. Montrez comment, à l aide de principes que vous exposerez, il est possible de dater de façon relative et de relier différents événements et structures géologiques. Votre réponse sera illustrée d au moins deux schémas des principes de chronologie relative. Thème: La convergence lithosphérique et ses effets. 1. Subduction et roches magmatiques. Expliquez comment la subduction d une plaque océanique peut conduire à la genèse de roches magmatiques au niveau de la plaque chevauchante. Votre exposé sera structuré et illustré par un schéma-bilan comportant les principaux éléments d explication que vous aurez développés. 2. Subduction et roches andésitiques. Les zones de subduction sont caractérisées par des zones de volcanisme intense. Expliquez l'origine du magma et la mise en place des roches volcaniques de type andésitique dans les zones de subduction.

6 3. Les marqueurs de la subduction et les transformations minéralogiques. Reliez les informations apportées par les principales caractéristiques (topographiques, magmatiques...) de la subduction aux évènements et aux transformations minéralogiques subies par la lithosphère océanique plongeante. On limitera l'étude au cas d'une subduction sous une marge continentale. La réponse organisée comportera une introduction et une conclusion. Elle sera illustrée par un schéma synthétique. 4. Pression et température dans zone de subduction. Au cours des ses déplacements à la surface du globe terrestre, la lithosphère est soumise à des modifications de pression et de température. Il en résulte des transformations de minéraux au sein des roches. Exposez les effets sur les minéraux des changements de pression et de température dans une zone de subduction. Votre exposé sera accompagné de schémas. 5. Les structures géologiques associées à la subduction. La collision de deux plaques entraîne la déformation de roches et la formation de chaînes de montagnes. Vous montrerez la diversité de ces transformations et des structures qu elles engendrent en les reliant aux conditions physiques dans lesquelles se retrouvent les roches au cours des mouvements de convergence. 6. Les roches, témoins de la subduction. Les zones de subduction sont caractérisées par la présence de roches qui témoignent de phénomènes de convergence des plaques. Vous indiquerez quelles sont les caractéristiques de ces roches et expliquerez comment le phénomène de subduction conduit à leur formation. 7. Les arguments de la subduction. Les mouvements de la lithosphère océanique peuvent entraîner la convergence de deux plaques. Divers arguments donnent à penser qu une des plaques peut être enfouis sous l autre. C est la subduction. Vous exposerez la diversité des arguments ayant permis d élaborer le modèle de la subduction. 6. Les roches, témoins de la subduction. Les zones de subduction sont caractérisées par la présence de roches qui témoignent de phénomènes de convergence des plaques. Vous indiquerez quelles sont les caractéristiques de ces roches et expliquerez comment le phénomène de subduction conduit à leur formation. 7. Les arguments de la subduction. Les mouvements de la lithosphère océanique peuvent entraîner la convergence de deux plaques. Divers arguments donnent à penser qu une des plaques peut être enfouis sous l autre. C est la subduction. Vous exposerez la diversité des arguments ayant permis d élaborer le modèle de la subduction.

7 Thème: procréation. 1. La régulation du taux des hormones sexuelles... Chaque cycle sexuel est marqué par la fin de la maturation d un follicule ovarien qui conduit à l ovulation. Expliquez comment la variation du taux des hormones ovariennes est responsable de ces deux étapes. Votre réponse sera illustrée de schéma(s) fonctionnel(s). 2. La régulation hormonale du fonctionnement des appareils génitaux... A partir de schémas présentant la régulation du taux des hormones sexuelles, mettez en évidence les points communs et les différents mécanismes de régulation dans les deux sexes. 3. La testostérone et sa production Donnez les arguments qui font de la testostérone une hormone indispensable chez l adulte à la fonction de reproduction et expliquez comment ces trois populations cellulaires (neurones hypothalamiques, cellules hypophysaires et cellules interstitielles des testicules) participent directement ou indirectement à sa production. Votre exposé sera illustré et un schéma bilan est attendu.le sujet doit se limiter aux processus dont dépend la production de testostérone et non à l ensemble du système de régulation de cette hormone. 4. La maîtrise de la reproduction humaine... Montrez que les connaissances, acquises dans le domaine de la régulation du taux des hormones sexuelles femelles et du comportement sexuel chez les Hominidés, ont rendu possible la mise au point de méthodes permettant d assurer la maîtrise de la reproduction humaine. 5. Du sexe génétique au sexe phénotypique. Dès la formation de la cellule-œuf, le sexe génétique de l individu est établi. Au cours du développement embryonnaire, le sexe phénotypique se met en place par étapes successives, jusqu à l obtention de sa fonction de reproduction, à la puberté. Vous montrerez comment le sexe génétique détermine le sexe phénotypique et quels sont les phénomènes nécessaires à la mise en place du sexe phénotypique différencié. Un schéma bilan est attendu.

8 6. La régulation du taux des hormones sexuelles... Expliquez comment, chez la femme, les mécanismes hormonaux contrôlent le développement folliculaire pendant la première partie du cycle ovarien et conduisent à l ovulation. Il sera tenu compte de la qualité de l introduction, du développement structuré et de la conclusion ; des schémas explicatifs, dont celui d un follicule mûr, devront illustrer chacune des étapes du contrôle. 7.Du sexe génétique au sexe phénotypique Fonctionnement des gonades. Dès la formation de la cellule-œuf, le sexe génétique de l individu est établi. Au cours du développement embryonnaire, le sexe phénotypique masculin se met en place par étapes successives avant de devenir fonctionnel. Question : Vous expliquerez comment se met en place le sexe phénotypique masculin et comment fonctionne l appareil génital masculin. Votre réponse organisée sera illustrée par des schémas dans les deux parties et comportera notamment un schéma bilan du fonctionnement de l appareil génital masculin Thème: Immunologie. 1 Les raisons de l'apparition des maladies opportunistes. A l'aide de vos connaissances, expliquez les raisons pour lesquelles le SIDA se caractérise par une grande variété de maladies opportunistes. Un schéma fonctionnel est attendu. 2. Le rôle des anticorps.' L'organisme se défend contre une agression extérieure en mettant en place des réactions immunitaires. Au cours de certaines d'entre elles, des molécules spécifiques interviennent, ce sont les anticorps. Exposez la nature, l'origine et le mode d'action des anticorps et montrez en quoi ils participent à la réaction immunitaire acquise.

9 3. Réaction immunitaire et séropositivité pour le VIH. Définir la séropositivité pour le VIH et décrire les mécanismes immunitaires mise en jeu lors de l'infection et aboutissant à cette séropositivité. La réponse sera illustrée d'un ou plusieurs schémas; au moins l'un d'entre eux décrira les molécules responsables de la séropositivité. La phase effectrice des mécanismes est hors sujet. 4. Immunité acquise et charge virale. Après infection par le VIH, il y a une augmentation importante de la charge virale (nombre de copies d'arn viral par ml de plasma) puis une diminution rapide, la charge virale se stabilisant alors à cette valeur basse durant plusieurs années (phase asymptomatique). Exposez les mécanismes effecteurs de l'immunité acquise qui contribuent à maintenir pendant plusieurs années cette charge virale à un bas niveau. L exposé des réactions immunitaires conduisant à la production des effecteurs n'est pas attendu. L'intervention des mécanismes effecteurs de l'immunité innée est hors sujet? 5. Le rôle central des lymphocytes T4 dans la réponse immunitaire. Présentez les caractéristiques des lymphocytes T4 et montrez leur rôle central dans les mécanismes immunitaires. 6. Le phénomène de reconnaissance de la réponse immunitaire. En vous limitant à la lignée des lymphocytes B, vous montrerez comment la reconnaissance de l antigène intervient dans la réponse immunitaire. 7. L infection par le VIH et la réponse immunitaire de l organisme. Montrez comment le virus de l immunodéficience humaine, ou VIH, réalise son cycle dans les cellules humaines et est responsable de l apparition du SIDA. 8. Le principe de la vaccination. Le système immunitaire reconnaît et réagit à la présence d un antigène dans l organisme. Par la vaccination, ce système peut être stimulé pour répondre plus efficacement à l intrusion d un antigène. Vous montrerez sur quelles propriétés du système immunitaire repose le principe de la vaccination.

10 Thème: couplages des évènements géologiques et biologiques au cours du temps. 1. Arguments de la crise crétacé-paléocène. Les grandes coupures de l histoire des temps géologiques ont été établies par les géologues sur des arguments reposant à la fois sur des données paléontologiques et des données géologiques. Dans un texte structuré en parties et sous parties, présenter les arguments qui leur ont permis d établir une limite entre le Crétacé et le Paléocène, à 65 millions d années. 2. La notion d extinction de masse. Le renouvellement des espèces est une des caractéristiques essentielles de l histoire de la vie. Certaines périodes de l histoire de la Terre sont marquées par de véritables crises biologiques au point que certains parlent d extinctions en masse. En vous basant sur les données paléontologiques à la limite Crétacé-Tertiaire, exposez et discutez cette notion d extinction de masse. Vous préciserez bien les critères auxquels doivent souscrire les données paléontologiques pour supporter la notion d extinction de masse. En vous appuyant toujours sur les données paléontologiques relatives à la limite Crétacé-Tertiaire, montrez l importance de ces périodes de crise biologique sur l évolution du monde vivant. 3. La crise crétacé - tertiaire Au cours de l histoire de la vie, des apparitions et disparitions d espèces ont lieu en permanence. Cependant à certaines époques, comme à la limite du Crétacé-Tertiaire, on parle de «Crise biologique». - En vous appuyant sur quelques exemples paléontologiques de cette époque, vous montrerez quels faits ont permis d identifier cette crise, ainsi que les conséquences sur l évolution future des êtres vivants. - Puis vous donnerez l âge de cette crise. 4. Les coupures géologiques. Les géologues ont établi des coupures dans les temps géologiques. Présentez des arguments biologiques qui ont permis d en établir une à 65 millions d années.