Transcript Bac blanc du 29 janvier 2014

Partie 1 – 10 points
Introduction : La biodiversité est l’ensemble des êtres vivants qui peuplent et ont peuplé la Terre au cours de son
histoire. Depuis l’apparition de la vie, il y a 3,8 Ga, cette biodiversité n’a cessé de s’enrichir. Les mutations qui font apparaître sans cesse de nouveaux allèles et l'apparition de nouveaux gènes (duplications) peuvent être à l’origine de nouvelles propriétés et de nouvelles formes de vie. Mais il existe d’autres mécanismes qui participent à cette diversification du vivant. A partir d’exemples précis, nous allons expliquer comment certains processus participent à la
diversification des êtres vivants avec ou sans modification des génomes. Dans une 1ère partie nous évoquerons les
mécanismes modifiant les génomes, la polyploïdie, les transferts horizontaux des gènes, puis dans une 2eme partie,
nous expliquerons comment les symbioses et la transmission culturelle sont source de diversité sans modifier
forcément les génomes.
I - LES GENOMES PEUVENT ETRE MODIFIES
1. Polyploïdisation et hybridation : L'APPORT COMPLET D'UN NOUVEAU GENOME
Mécanismes fréquents chez les végétaux : X du nombre de lots de chromosomes.
- Autopolyploïdie: accident au cours de la méiose (ou mitose) = doublement du nombre de
chromosomes
- Allopolyploïdie : hybridation hybride stérile (chromosomes non homologues, non appariables) + polyploïdisation
retour à la fertilité (lots de chromosomes homologues)
Ex de la Spartine : espèce polyploïde (à 2n=122) qui provient d’un hybride C, stérile au départ, issu d’une hybridation de deux espèces différentes, une espèce de Spartine A (à 2n=60) et une autre espèce de Spartine B (à 2n=62).
L’hybride C possède alors 2n=61 chromosomes, il est stérile car les chromosomes non homologues ne peuvent pas
s’apparier donc la méiose est impossible.
Mais si par hasard lors de la mitose un doublement accidentel des chromosomes se produit, chaque
chromosome va alors "retrouver" un homologue, la méiose devient alors possible et l’individu devient fertile.
La polyploïdisation est ainsi à l'origine d'une diversification rapide (quelques dizaines d'années) chez les végétaux.
2. Les transferts horizontaux de gène : L'APPORT PARTIEL D'UN NOUVEAU GENOME
Certains organismes sont capables de transférer de l'ADN à d'autres organismes volontairement ou accidentellement.
Ce sont des transferts horizontaux de gènes car ce sont des gènes transmis d'un organisme vers un autre d'une autre
espèce. Ex. transfert de gènes de bactéries marines vers les bactéries de l'intestin
digestion des sushis.
Les virus jouent un rôle essentiel dans ces transferts horizontaux, en transférant de l'ADN d'un organisme vers un autre
lors de leur sortie d'une première cellule et de l'infection d'une autre (10% d'ADN viral dans le génome humain).
II - LES MECANISMES DE DIVERSIFICATION SANS MODIFICATION DU GENOME
1. Symbioses
Associations étroites, durables, à bénéfice réciproque, entre espèces différentes. Elles sont source de diversité en
conférant aux organismes de nouveaux caractères sans modifier leur information génétique.
L’endosymbiose est une symbiose entre deux êtres vivants où l'un est contenu dans l'autre. En associant leurs capacités,
les partenaires occupent souvent une place dans l'écosystème qu'aucun n'occuperait seul.
Ex. Cnidaire - Xanthelles.
2. Transmission culturelle des comportements
Une innovation comportementale peut se propager dans une population par imitation (une voie non génétique)
contribuant ainsi a` une diversification du vivant. La diversité des comportements assure aux populations des capacités
d’adaptation, mais peut aussi conduire à des isolements reproductifs et à une spéciation.
Exemples du chant des Oiseaux, ou de l'apprentissage chez les Primates
Conclusion : ces processus, qui s’accompagnent, ou non, d’une modification du génome : polyploïdie, transferts
horizontaux de gènes, symbioses et transmission culturelle sont à l’origine de la diversification des êtres vivants : de
nouveaux phénotypes apparaissent, de nouvelles formes de vie, de nouvelles espèces. Cependant on peut s’interroger sur les mécanismes précis de la spéciation, c’est-à-dire de la création des nouvelles espèces et du rôle joué par le hasard
et la sélection naturelle dans l’évolution de populations présentant des phénomènes de diversification.
Barème Partie I :
- Exemples complets, pertinents, à bon escient
4 pts
- Connaissances scientifiquement exactes
4 pts (I : 2 pts – II : 2 pt )
- Texte cohérent, structuré, orthographe et syntaxe correcte : 2 pts
5
Partie II – Exercice 1 – 4 points
Intro avec pb posé : si absente
- 0.5
La durée écoulée depuis la mise en place du granite peut être calculée à partir du coefficient directeur de la droite
isochrone (doc 1a).
La détermination des coordonnées des 2 pts correspondant aux minéraux 2 et 3 de coordonnées respectives (X1,
Y1) et (X2, Y2) permet de calculer ce coefficient C.
C = (Y2-Y1)/ (X2-X1) = (0,9-0,7) / (50-25) = 0,008
Le tableau (doc 1b) qui donne la correspondance entre C et l'âge indique un âge de 561 millions d'années ± 5%.
L'âge de 561 millions d'années permet de proposer une mise en place du granite au Briovérien, durant l'ère du
Néo protérozoïque (doc de réf.)
Cependant les âges fournis par cette méthode de datation sont précis à ± 5%.
5% de 561 millions d'années correspond à une période entre 25 et 30 millions d'années. Il est donc possible que la
granite étudié se soit en fait mis en place au Cambrien.
0.5
2
0.5
1
Partie II – Exercice 2 – NON spécialistes – 6 points
Introduction avec pb posé : si absente
- 0.5
I- l'Homme de Neandertal appartient au genre Homo de la lignée humaine
Le doc 1 montre :
- HN présente une forte capacité crânienne, une face réduite. Il n'a pas de fosse canine.
- HS a une capacité crânienne légèrement inférieure à HN, une face réduite et une fosse canine.
- Tous les deux sont bipèdes permanents, HN présentant un squelette plus trapu que HS avec des avant-bras et
jambes courts.
- Tous les 2 façonnent des outils spécialisés et élaborés mais n'utilisent pas la même technique de débitage (éclats
ou en lames)
2
Interprétation : Les caractères communs : forte capacité crânienne et régression du prognathisme, bipédie
permanente et activités culturelles font que l'HN appartient au genre Homo de la lignée humaine.
II- l'Homme de Neandertal est un Homininé différent de l'Homme moderne
- D'après le doc 1, les caractères propres à HN : crâne plus volumineux, absence de fosse canine ( présente chez
HE et HS), squelette trapu et technique de taille des outils, font de HN un Homininé différent de l'HS.
- De plus le doc 2 montre que les séquences présentent des similitudes, mais toutes les séquences d'ADN des HN
présentent les 3 mêmes mutations aux mêmes positions. Ces mutations n'existent pas chez l'Homme actuel.
2
Interprétation : Les similitudes impliquent un lien de parenté. Cependant l 'association de ces 3 mutations est
caractéristique des HN qui se distinguent donc des HS.
III- L'Homme de Neandertal n'est pas l'ancêtre de l'Homme moderne
Le doc 3 montre :
- HN et HS sont apparus à peu près en même temps il y a 200000 ans, mais les fossiles les plus anciens de HN et
HS ont été découverts sur des continents différents (Afrique et Europe respectivement)..
- Les HN et HS ont cohabité en Europe de - 35000 à – 30000, date de disparition des HN, mais n'ont jamais
occupé les mêmes territoires.
- L'arrivée des HS semble repousser les HN vers l'ouest où ils ne subsistent que dans 2 régions très restreintes.
1.5
Interprétation : Ces arguments : cohabitation dans l'espace et dans le temps d'espèces apparentées, sont en faveur
du caractère buissonnant de l'évolution de la lignée humaine et permet d'affirmer que HN n'est pas l'ancêtre de HS.
Conclusion : HN présente des caractéristiques morphologiques voisines de HS. Il appartient que genre Homo. Il
se distingue néanmoins de HS par de petites différences morphologiques et génétiques, ce qui en fait un Homo
différent de HS. HN est apparu sur un rameau latéral de l'arbre évolutif des Homininés. Il ne peut donc pas être
l'ancêtre de HS
6
0.5