SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE

Transcription

1 SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE 3 ème 1 er trimestre Cours Pi Etablissement privé hors contrat d enseignement à distance SARL au capital de ,86 euros - RCS PARIS B APE 8559B siège social et centre d expédition : rue de l Épée de Bois, Paris tél. : bureaux et accueil du public : 6 rue Saint Denis, Montpellier tél. : lescourspi@cours-pi.com site :

2 L auteur Renaud Burrowes Docteur ès Sciences Biologie Marine Ce fascicule de sciences de la vie et de la Terre (S.V.T.) présente sous forme de fiches l ensemble du programme de la classe conformément aux exigences du bulletin officiel. Ces fiches abordent tous les points du programme à connaitre mais il peut être intéressant de les approfondir par la lecture d un livre scolaire (par exemple aux éditions Bordas) qui permet d illustrer le Cours et de trouver d autres exercices d entrainement. Quelques évaluations corrigées sont incluses dans le fascicule, utilisez-les pour vous entrainer après avoir assimilé les Cours qui y correspondent. Chaque élève travaille à son rythme et peut envoyer les devoirs quand il le souhaite. Il est préférable d envoyer les devoirs un par un et dans l ordre car certaines notions doivent être acquises avant d aborder les notions suivantes. Je vous conseille très vivement de bien connaitre le Cours avant d entreprendre la rédaction de chaque devoir, cela ne sert à rien de faire le devoir avec le Cours sous les yeux. Pour rédiger les devoirs il est très important de bien lire les questions avant d y répondre de manière précise mais détaillée. Les réponses sont bien souvent dans les documents (il est important de s y référer) mais rien ne vous empêche d illustrer votre réponse avec des connaissances personnelles ou des informations trouvées dans une encyclopédie, sur Internet ou dans un documentaire télévisé. A la fin de cette année vous devrez passer une épreuve de S.V.T au Brevet des Collèges. Ce fascicule vous y prépare car tous les devoirs sont extraits d annales de brevets. Vous pouvez également vous procurer des annales corrigées dans le commerce afin de vous entrainer sur des sujets complets en temps limité. Les sujets complets portant sur plusieurs thèmes, je vous conseille de ne les aborder qu en fin d année, une fois l ensemble des cours assimilés. Bien entendu vous pouvez me contacter si vous rencontrez une difficulté mais vous pouvez aussi me poser une question en la joignant à un devoir et je vous répondrai par retour de courrier. Cours Pi S.V.T. 3 T1 1

3 S.V.T. 3 ème Diversité et unité des êtres humains Fiche 1 : la diversité génétique des êtres humains I. Les caractéristiques communes à tous les êtres humains II. Le siège de l'information génétique III. La nature de l'information génétique IV. Le clonage Fiche 2 : les chromosomes et les anomalies génétiques I. L'étude des chromosomes et le caryotype II. Les anomalies chromosomiques Devoir n 1 Fiche 3 : le programme génétique dans l'organisme I. Rappels II. La multiplication des cellules III. Les gènes Devoir n 2 Fiche 4 : la transmission des caractéristiques génétiques par la reproduction sexuée I. Rappels concernant la reproduction sexuée II. Le caryotype des gamètes et la fécondation III. Exemple de transmission de caractères héréditaires Devoir n 3 Fiche 5 : schéma récapitulatif des fiches 2 à 4 Fiche 6 : évaluation corrigée Evolution des êtres vivants et histoire de la Terre Fiche 7 : Histoire de la Terre et de la vie I. Histoire du système solaire, de la Terre et de la vie II. Les crises biologiques sont des repères dans l Histoire de la vie III. L origine commune de tous les êtres vivants Fiche 8 : l évolution I. L idée d évolution II. Le processus d évolution III. La place de l Homme dans l évolution Devoir n 4 Fiche 9 : évaluation corrigée Responsabilité humaine en matière de santé et d environnement Fiche 10 : responsabilité humaine en matière de santé I. Les maladies liées à notre comportement II. Les dons de sang, d'organes, de tissus et de cellules III. La maîtrise de la procréation Devoir n 5 Fiche 11 : responsabilité humaine en matière d environnement I. La qualité de l'eau ou de l'air de la basse atmosphère II. III. La biodiversité Les ressources en énergies fossiles et énergies renouvelables Devoir n 6 Fiche 12 : évaluation corrigée Cours Pi S.V.T. 3 T1 2

4 Risque infectieux et protection de l organisme Fiche 13 : le microbes et les maladies I. Les microorganismes qui nous entourent II. Les barrières naturelles de l'organisme III. La contamination et l'infection de l'organisme IV. Les différents types de microorganismes pathogènes V. L'asepsie et l'antisepsie Devoir n 7 Fiche 14 : le système immunitaire I. La réaction de l'organisme face à une infection II. Exemple de réaction face à une maladie : la rougeole Devoir n 8 Relations au sein de l organisme Fiche 15 : la vaccination et des déficiences du système immunitaire I. La vaccination II. L'immunothérapie III. IV. Les déficits immunitaires Les disfonctionnement du système immunitaire Devoir n 9 Fiche 16 : évaluation corrigée Cours Pi S.V.T. 3 T1 3

5 Partie 1 : diversité et unité des êtres humains Cours Pi S.V.T. 3 T1 4

6 Fiche 1 : la diversité génétique des êtres humains a Les caractéristiques communes à tous les êtres humains Tous les êtres humains ont des caractéristiques communes. Ce sont tous des Vertébrés, Tétrapodes (ils ont 4 membres), Mammifères, Primates, comme les autres «singes» dont ils se distinguent par 3 caractères principaux : la pratique de la bipédie de manière permanente, une faible pilosité et un volume cérébral beaucoup plus important (5 fois celui du chimpanzé). Ils ont aussi certaines caractéristiques squelettiques : une mâchoire redressée, une colonne vertébrale insérée sous la tête (et non derrière), pas de bourrelet sus orbitaire. Tous les hommes ont donc des caractéristiques propres aux êtres "humains" mais ils se distinguent les uns des autres par certaines différences (sauf les vrais jumeaux) : taille, corpulence, couleur des cheveux, de la peau ou des yeux, groupe sanguin (Il y aura cependant plus de ressemblances au sein d'une même famille que si on prend 2 êtres humains non apparentés). Toutes ces caractéristiques proviennent de notre information génétique. b Le siège de l'information génétique L'information qui nous distingue des autres organismes vivants et des autres êtres humains est nommée information génétique. Elle est contenue dans chacune des cellules de notre organisme et plus précisément au niveau du noyau. Ceci a été démontré en 1960 par Gurdon (figure 1) avec l expérience suivante : On dispose de deux populations de crapauds (Xenopes) qui se distinguent par leur couleur : verts ou blancs (albinos). Si on prend un œuf (une cellule) de crapaud vert et que par micromanipulation on y insère un noyau de cellule de crapaud albinos, cet œuf initialement issu d un crapaud vert donne naissance à un crapaud albinos. L information génétique est donc bien contenue dans le noyau mais sous quelle forme s y trouve-til? Figure 1 : expérience de Gurdon (d après : c La nature de l'information génétique Dans le noyau des cellules se trouvent des «structures en bâtonnets» nommées chromosomes. Ce sont les éléments qui contiennent l'information génétique qui définissent nos caractéristiques d humains ainsi que nos caractéristiques personnelles (sexe, taille, couleur des yeux, groupe sanguin ) Les chromosomes sont en fait des structures constituées d'une molécule particulière nommée ADN. Cours Pi S.V.T. 3 T1 5

7 Figure 2 : localisation et nature de l information génétique : (d après : Détails d un chromosome : Centromère Un bras Un bras Une chromatide Remarques : - Toutes les cellules d'un individu contiennent la même information génétique. - Un chromosome est formé de deux chromatides reliées entre elles par un centromère. Chaque chromatide est formée de deux bras. - Toutes nos caractéristiques ne sont pas définies par l'information génétique : en particulier les caractéristiques "psychiques" (opinions, goûts ) sont liées à l'éducation et l'environnement familial et social. d Le clonage Puisque l'information génétique est la même dans toutes les cellules d'un individu et que cette information contient les caractéristiques physiques de l'individu, cela permet de fabriquer des clones c'est-à-dire des organismes identiques génétiquement. Deux méthodes sont envisageables : - Séparer les deux premières cellules d'un embryon comme cela se passe naturellement chez les vrais jumeaux. - Prélever le noyau d'une cellule d'un animal que l'on souhaite cloner et l'introduire dans une cellule œuf d'un animal de la même espèce. L'embryon qui naîtra aura toutes les caractéristiques génétiques de l'animal dont le noyau a été prélevé (voir l expérience de Gurdon). Cours Pi S.V.T. 3 T1 6

8 Fiche 2 : les chromosomes et les anomalies génétiques a L'étude des chromosomes et le caryotype Les chromosomes contiennent l'information génétique. Chaque espèce possède un nombre de chromosomes particulier dans les noyaux de ses cellules. Par exemple, tous les êtres humains possèdent 46 chromosomes. D'autres espèces possèdent plus ou moins de 46 chromosomes. Par exemple le chat en possède 38, le chien 78 et le lapin 44. Les chromosomes peuvent être classés par paires en fonction de leur taille et numérotés : c'est le caryotype (voir figure 3). Chez un être humain on trouve 22 paires de chromosomes non sexuels (ou autosomes) et une paire de chromosomes sexuels (ou gonosomes) : - De même taille, notés XX chez une femme, - De taille différentes, notés XY chez un homme. L'étude d'un caryotype permet donc de déterminer immédiatement : - si il appartient à un être humain (46 chromosomes) ou un autre organisme (plus ou moins de 46 chromosomes), - si il s'agit d'un homme (XY) ou d'une femme (XX). Figure 3 : chromosomes et caryotype (d après: Cours Pi S.V.T. 3 T1 7

9 b Les anomalies chromosomiques Certaines anomalies génétiques sont dues à une anomalie du caryotype. Deux cas sont possibles : 1. Il manque un chromosome ou un morceau de chromosome : La maladie du "cri du chat" correspond à une perte d'un morceau de chromosome de la paire n 5. Le malade est retardé mental et a une malformation du larynx qui ne lui permet pas de parler correctement (il émet des bruits ressemblant à des miaulements). Le syndrome de Turner correspond chez la femme à la perte d'un chromosome X (X0) : Ces femmes sont petites, stériles et impubères. 2. Il y a un chromosome en trop : Le mongolisme ou trisomie correspond à un chromosome 21 en trop. Le malade a un retard mental, des caractéristiques physiques particulières (langue épaisse, yeux dirigés vers le bas, pli unique dans la main ). Le syndrome de Klinefelter correspond à un chromosome X en trop chez un homme (XXY). Ces garçons acquièrent à la puberté des caractéristiques féminines (hanches larges, seins ) et sont stériles. Remarque : Certaines anomalies (trisomie 13, par exemple) provoquent la mort de l'individu avant l'âge d'un mois. Composez maintenant le devoir n 1 Cours Pi S.V.T. 3 T1 8