SESSION 2011 Antilles - Guyane - Polynésie Série STAV BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE ÉPREUVE E 7 SCIENCES DU VIVANT Durée : 2 heures Matériel(s) et document(s) autorisé(s) : Aucun Le sujet comporte 5 pages SUJET LA FORET AMAZONIENNE, UN PATRIMOINE ECOLOGIQUE REMARQUABLE La forêt amazonienne constitue un des rares conservatoires de la biodiversité originelle de notre planète. Elle abrite à elle seule 30% des espèces animales et végétales de la Terre. La régénération de la forêt correspond au renouvellement du peuplement forestier. Elle dépend du déroulement du cycle de vie des espèces. L angélique est une des espèces d arbres que l on trouve dans cette forêt. Ses caractéristiques sont présentées dans le document 1. 1. Expliquer ce qu est un cycle de vie. À partir du document 1 et de vos connaissances, schématiser les étapes de celui de l angélique. Situer la méiose et la fécondation sur ce schéma. Le document 2 présente l évolution de la mortalité des individus à différents stades de croissance de l angélique. 2. Commenter ce document et préciser quel est le stade le plus critique pour la régénération de l angélique. Le document 3 présente les relations entre l angélique et l agouti. 3. Citer les types de relations entretenues entre l angélique et l agouti. Préciser pour chaque relation si elle est favorable ou non à la régénération de l angélique. Justifier les réponses. La grenouille aux yeux rouges (Agalychnis callidryas) vit dans le même milieu que l angélique et l agouti. Le document 4 présente les caractéristiques de cet animal. 4. À l aide des documents 3 et 4, discuter les stratégies démographiques de la grenouille et de l agouti. 2011-BAC35-NOR-AN-GU-PO 1/5
Parfois, lors de ses fuites soudaines pour échapper aux prédateurs, la grenouille aux yeux rouges s écorche. Pourtant, en quelques jours ces blessures vont disparaître et une nouvelle peau se forme grâce à un mécanisme qui fait intervenir un type de division cellulaire : la mitose. 5. Montrer, sous forme d un exposé structuré et illustré par des schémas, comment la mitose permet d obtenir un ensemble de cellules génétiquement identiques. (5 points) Les substances urticantes destinées à protéger les grenouilles contre leurs prédateurs sont de nature protéique. 6. Nommer, définir et localiser au niveau cellulaire, les deux grandes étapes de la synthèse des protéines. Les grenouilles peuvent être utilisées comme détecteur de polluants dans les milieux naturels. Il est possible de mettre en évidence les effets biologiques de ces polluants grâce à la fluorescence des grenouilles. Ces animaux fluorescents sont obtenus par transgenèse. 7. À l aide du document 5, décrire les différentes étapes de la transgenèse chez la grenouille. (3 points) 8. Montrer les intérêts et les limites de la transgenèse. 2011-BAC35-NOR-AN-GU-PO 2/5
DOCUMENT 1 L angélique (Dicorynia guianensis Amshoff) est un arbre de la famille des Césalpiniacées présent seulement sur le plateau des Guyanes. C est un grand arbre pouvant atteindre une hauteur de 45 m et dépasser 100 cm de diamètre. L espèce fleurit à la mi-janvier de façon remarquable avec de longues inflorescences de fleurs blanches. Le fruit est une gousse contenant généralement de 1 à plusieurs graines, qui se déshydratent complètement avant d être dispersées par le vent en Avril-Juillet. La germination est observée en moyenne 43 semaines plus tard et l arbre produit une première floraison 5 ans plus tard. Source : «Écologie et dynamique de la régénération de Dicorynia guianensis (Caesalpiniacées) dans une forêt guyanaise» Thèse de doctorat de l INA-PG présentée par Sébastien JESEL sur http://pastel.paritech.org/2989/ DOCUMENT 2 Mortalité aux différents stades de développement Croissance de l angélique Pertes et mortalité Graine Graine germée Jeune plantule Plante adulte Stades de développement de l angélique Source : «Ecologie et dynamique de la régénération de Dicorynia guianensis (Caesalpiniacées) dans une forêt guyanaise» Thèse de doctorat de l INA-PG présentée par Sébastien JESEL sur http://pastel.paritech.org/2989/ 2011-BAC35-NOR-AN-GU-PO 3/5
DOCUMENT 3 : Caractéristiques de l agouti L'agouti (Dasyprocta prymnolopha) est l un des nombreux mammifères de la forêt amazonienne. C est un rongeur de taille moyenne (40 à 60 cm). Sa période de gestation dure 3 mois et chaque portée est composée généralement de 2 petits (1 à 4 au maximum). La femelle met bas 2 fois par an, plus principalement en mai et en juin. L'agouti a une longévité de 13 à 20 ans. La chasse et la déforestation sont ses principaux fléaux. L agouti se nourrit de fruits et de graines, de racines et de feuilles, voire parfois de petits insectes ou de crabes. Il participe à la dissémination des graines en particulier de celles de l angélique. En se nourrissant, il laisse échapper inévitablement certaines de ces graines ou en enterre une partie en prévision des jours de disette. Une partie de son stock alimentaire est «oubliée» et donc ainsi disséminée. Les graines peuvent alors germer. Modifié d après : - «Écologie et dynamique de la régénération de Dicorynia guianensis (Caesalpiniacées) dans une forêt guyanaise» Thèse de doctorat de l INA-PG présentée par Sébastien JESEL sur http://pastel.paritech.org/2989/ - www.zoo-amiens.images-en-somme.fr/agouti.php DOCUMENT 4 : La grenouille aux yeux rouges La grenouille aux yeux rouges (Agalychnis callidryas) est un amphibien de la famille des Hylidés. Elle est carnivore et se nourrit d insectes (grillons, chenilles, papillons ). Ses prédateurs sont essentiellement des oiseaux et des serpents qui arrivent à la consommer malgré les substances urticantes qui lui recouvrent le corps. C est une grenouille arboricole qui ne descend de la canopée qu en période de reproduction en saison des pluies. Le mâle émet des petits «clics» au dessus d une piscine d eau (trou dans l écorce d une branche). Il grimpe ensuite sur le dos de la femelle pour féconder les œufs qu elle déposera en grappes (de dizaines d œufs) sur des feuilles au dessus de l étang improvisé. A leur éclosion, 5 à 8 jours plus tard, les têtards tomberont directement dans l eau et poursuivront leur développement. Source : batraciens.net/agalychnis.php 2011-BAC35-NOR-AN-GU-PO 4/5
DOCUMENT 5 : Principe du transfert de gène de méduse à la cellule œuf de grenouille Cellule de méduse Injection directe du gène 2 1 Plasmide Gène de méduse codant pour la protéine phosphorescente GFP 2 Cellule œuf de grenouille 3 Cellule œuf de grenouille génétiquement modifiée 4 Segmentation de la cellule œuf génétiquement modifiée Embryon génétiquement modifié 5 Adulte génétiquement modifié avec protéine phosphorescente Modifié d après la banque de schémas du site Internet de l académie de Dijon 2011-BAC35-NOR-AN-GU-PO 5/5