DS : Diversification du vivant. Correction

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Michel Lacroix
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DS : Diversification du vivant. Correction ATTENTION, le «chalenge est de bien lire les documents et d en tirer les informations nécessaires au choix des réponses. Exercice 1 (type bac 2.

1 DS : Diversification du vivant. Correction ATTENTION, le «chalenge est de bien lire les documents et d en tirer les informations nécessaires au choix des réponses. Exercice 1 (type bac 2.1 ) Les spartines sont des plantes de la famille des Poacées (anciennement Graminées) se développant le plus souvent sur les vases salées du littoral. Jusqu au milieu du XIXème siècle, les vasières littorales des côtes de la baie de Southampton, au sud de l Angleterre, étaient peuplées de l espèce Spartina maritima. (1ere présente ) L introduction par l Homme d une autre espèce de spartine, Spartina alterniflora,(2ième) en provenance de l Amérique, fut rapidement suivie par l apparition, vers 1870, d une nouvelle espèce hybride, Spartina townsendi, ( ième ) se reproduisant uniquement de façon asexuée : les nouveaux individus se formaient à partir de tiges souterraines rampantes d une plante mère stérile. Vers 1880, on vit émerger une nouvelle espèce appelée Spartina anglica,(4 ième ) issue de Spartina townsendi, et qui, cette fois, se reproduisait de façon sexuée, par l intermédiaire de graines. Spartina anglica s est rapidement propagée sur les côtes européennes. Cochez LA proposition exacte pour chaque question :

2 1) S.maritima (2n= 60) S.alterniflora (2n = 62) Méiose n=0 n=1 Hybridation S towsendi («2n» = 61) stérile 2) Spartina townsendi, ( ième ) se reproduisant uniquement de façon asexuée : les nouveaux individus se formaient à partir de tiges souterraines rampantes d une plante mère stérile. S. towsendi est stérile, elle ne peut effectuer de méiose, son caryotype est constitué de 0 chromosomes ( maritima) et 1 ( alterniflora), non homologues, donc ils ne peuvent s appariés, donc pas de méiose normale. S. Towsendi Cellule mères des gamètes «2n» = 61 Xmes à une chromatide. (0 +1, non homologues) Endoréplication 2n = 61 Xmes à 2 chromatides Séparation des chromatides, mais pas de division cellulaire «2n» = 122 Xmes à 1 chromatide = 61 paires de Xmes homologues. Méiose Réplication Méiose 1 (Séparation de Xmes homologues) 122 Xmes (61 2 cellules paires) à 2 haploïdes, n= chromatides. 61 Xmes à 2 chromatides. Méiose 2 (séparation de chromatides) 4 cellues haploïdes, n= 61 Xmes à 1 chromatide : GAMETES* ) Vers 1880, on vit émerger une nouvelle espèce appelée Spartina anglica,(4 ième ) issue de Spartina townsendi, et qui, cette fois, se reproduisait de façon sexuée, par l intermédiaire de graines. Spartina anglica s est rapidement propagée sur les côtes européennes. n=61 + n=61 2n = 122 (S. anglica) 4) n=61 (0 xmes 2 exemplaires d homologues+1) n=61 (0 xmes 2 exemplaires d homologues+1) Fécondation 2n = 0 paires de Xmes (4 exemplaires) + 1 paire d homologues 5) Méiose 1)Hybridation Polyploïdisation Fécondation S.maritima n=0 Endoréplication + méiose S towsendi («2n» = n = 61 61) stérile 2n = 122 S.alterniflora n=1 Voir page 40 et

Exercice 2 : Une expérience sur des bactéries. Choisissez LA ou LES propositions exactes.

Aucune colonie ne s est développée, dans les 2 cas témoins, les bactéries n ont pas acquis spontanément la capacité de synthétiser l arg ou le trp Les bactéries de l expérience «mélange»ont trouvé

la possibilité de synthétiser arg et/ou trp dans l expérience mélange.

3 Exercice 2 : Une expérience sur des bactéries. Choisissez LA ou LES propositions exactes. ( à discuter en fonction de la justification) Les résultats de cette expérience nous apprennent que : 1 2 Aucune mutation spontanée ne s est produite dans les groupes témoins. Aucune colonie ne s est développée, dans les 2 cas témoins, les bactéries n ont pas acquis spontanément la capacité de synthétiser l arg ou le trp Les bactéries de l expérience «mélange»ont trouvé les acides aminés dont elles ont besoin dans la gélose (milieu minimal sans aa) Un transfert de gènes s est produit dans l expérience «mélange» Les souches [arg+ ;trp-] et /ou [arg- ;trp+] ont acquis la possibilité de synthétiser arg et/ou trp dans l expérience mélange. Puisqu aucune mutation spontanée ne s est produite c est donc bien qu il y a eut un transfert de géne(s) entre les 2 souches Justifiez la (ou les) proposition(s) choisie(s). (4) Les souches [arg+, tr-] ont acquis la capacité de synthétiser le tryptophane dans l expérience «mélange», Les colonies se sont développées dans un milieu sans aa, donc, les 2 souches se sont échangées des gènes ou une seule souche a été modifiée. De façon rigoureuse, la réponse exacte serait «Les souches [arg+, tr-] ET/OU [ARG-/TRP+] ont acquis la capacité Exercice : la croissance des aulnes. Choisir LA ou LES propositions exactes et justifiez. Des semis d aulne sont réalisés dans des pots de même taille remplis d humus forestier pauvre en phosphate et préalablement stérilisés. La moitié des pots est inoculée avec un champignon mycorhize (de myco :»champignons» et rhize : «racine») dont les filaments mycéliens se développent dans le sol et peuvent former un «manchon duveteux» autour des racines des arbres. (document 1) Ces champignons ne se développent que dans les sous bois où ces arbres sont présents. Dans chaque pot, inoculé ou non, un apport plus ou moins important de phosphate est réalisé. La taille des plants est mesurée au bout de huit mois de culture en serre (document 2) Document 1 : Sections transversales d une racine mycorhizée ou non Document 2 : Résultats des cultures d aulnes. (hauteur moyenne des plants (mm) en fonction de l apport en phosphate (ppm)) Non inoculé Inoculé Filaments mycéliens Filaments mycéliens intercellulaires Coupe de racine

1 L apport en phosphate est indispensable à la croissance des aulnes des 2 lots (inoculés ou non) Il faut apporter 100ppm de phosphate pour que l effet bénéfique sur la croissance soit significatif 2

Les 2 espèces bénéficient de la mise en place des mycorhizes Croissance > chez les aulnes inoculés <-> apport en phosphate par les champignons(?) + d autres facteurs de croissance(?

4 1 L apport en phosphate est indispensable à la croissance des aulnes des 2 lots (inoculés ou non) Il faut apporter 100ppm de phosphate pour que l effet bénéfique sur la croissance soit significatif 2 chez les aulnes inoculés. : la croissance des aulnes inoculés reste constante (150mm) en deçà de 100ppm de phosphate mais au delà, la croissance augmente (160ppm). Les 2 espèces bénéficient de la mise en place des mycorhizes Croissance > chez les aulnes inoculés <-> apport en phosphate par les champignons(?) + d autres facteurs de croissance(?) ces champignons ne se développent QUE dans les sous bois où ces arbres sont présents Ces documents mettent en évidence une ectosymbiose. : il y a un bénéfice réciproque pour les 2 espèces 4 et les filaments mycéliens se développent ENTRE les cellules de la racine On peut faire l hypothèse que les champignons apportent des phosphates et d autres facteurs de croissance aux aulnes. 5 chez les arbres non-inoculés, avec les phosphates : mais < aux arbres inoculés, donc apport d autres facteurs. Exeercice 4 : Étude de comportements chez les macaques Au japon, sur l île de Koshima, une petite troupe de macaques japonais de 49 individus a été étudiée par des chercheurs dans les années 50/60. Ces derniers jetaient régulièrement des grains de blé sur la plage, que les macaques récoltaient un par un pour les manger. En 1956, une jeune femelle de 4 ans eut l idée de prendre des poignées de sable et de grains mélangés, puis de les jeter dans l eau de mer. Le sable tomba au fond et les grains flottèrent : ils étaient alors plus faciles à récolter. La pratique du lavage des grains s est peu à peu répandue dans la population. Les chercheurs ont étudié la transmission de ce nouveau comportement, observé dans aucune autre population de macaques japonais. Les macaques vivent en groupes. Les mères ont des relations étroites avec les petits, notamment au moment des repas, qu ils prennent côte à côte. Vers 4 ans les mâles prennent leur indépendance et ont moins de relations avec les autres membres du groupe mais les jeunes continuent à passer du temps ensemble à jouer et s imiter sous le regard des mères jusqu à l âge adulte ;. Choisir la ou les propositions exactes et justifiez. 1 Les mâles et les femelles acquièrent le comportement de lavage de façon équivalente 2 Les femelles acquièrent le comportement de lavage plus facilement car elles sont plus intelligentes Les femelles acquièrent plus le comportement de lavage car elles restent plus longtemps auprès des mères. doc 1 : ce sont les femelles qui acquièrent plus le comportement +/-14 en 1962 //+/- 7 mâles A 4 ans les mâles prennent leur indépendance et sont moins en relation avec les autres, et on voit bien que l acquisition du comportement chez les mâles se fait essentiellement ( AVANT 4 ans) /2 4 Ce sont les parents qui transmettent le comportement aux jeunes. 5 Ce sont seulement les mères qui transmettent le comportement aux jeunes. Les mâles acquièrent surtout ce comportement avant 4 ans. 6 Voir (), ensuite ils prennent leur indépendance et sont moins au contact de femelles.

5 7 8 L acquisition du comportement se fait par les mères et par le jeu entre jeunes. si le comportement acquis de façon importante avant 4 ans, chez les mâles, grâce au contact étroit avec les mères nottamment au cours des repas, il peut être encore transmis après, grâce aux jeux qui se maintient avec les jeunes femelles et les jeunes mâles (avant âge adulte) ayant déjà acquis le comportement. () On peut noter que les femelles continuent à acquérir le comportement à l âge adulte L acquisition de ce comportement représente une évolution indépendante de cette population. ce comportement n a été observé dans aucune autre population de macaques japonais. Voir : Et plus complet : (pour les passionnés)

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