SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE

- Série S -

Polynésie - Septembre 1997

Durée de l’épreuve : 3 h 30

Coefficient : 6 (enseignement obligatoire) ou 8 (enseignement de spécialité en SVT)



PARTIE I : (8 points)

Mécanismes de l’immunité.

A l’aide d’un exposé clair, structuré et illustré, décrire les mécanismes par lesquels les lymphocytes T4 interviennent dans la réponse immunitaire spécifique.

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Avant de commencer

Construire le plan en identifiant les différentes étapes caractéristiques des réactions immunitaires spécifiques dans lesquelles interviennent les LT4. Exposer alors les mécanismes mis en œuvre par les LT4 dans chaque cas.



PARTIE II : (7 points)

Histoire et évolution de la Terre et des êtres vivants.

On cherche à mettre en évidence quelques mécanismes de l'évolution des Mammifères.

Exploiter les documents pour proposer des explications à l’évolution des Mammifères terrestres américains, en cohérence avec les connaissances acquises au sujet des mécanismes de l’évolution.

Document 1.

Données paléontologiques
Ce document présente l'évolution du nombre de familles de Mammifères terrestres recensées en Amérique du Nord et en Amérique du Sud. Les observations montrent que pendant le Tertiaire, aucune famille de Vertébrés terrestres n'était commune aux deux continents.

Document 2.
Situation paléogéographique des continents nord et sud-américain à la fin de l'ère tertiaire puis au début de l'ère quaternaire.

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Avant de commencer

Faire une description et une analyse précises des documents puis rechercher dans les connaissances celles qui sont en rapport (facteurs géologiques et biologiques de l’évolution).



PARTIE III : Enseignement obligatoire (5 points)

Polymorphisme génique et unicité génétique des individus.

Drosophila pseudoobscura est une espèce très répandue en Amérique et s'y rencontre dans des régions de climat fort différent. On cherche à établir les mécanismes expliquant la répartition géographique des phénotypes dans les populations de cet insecte.

Exploiter les trois documents présentés pour proposer une solution à ce problème.

Document 1.

Répartition dans les populations de la Sierra Nevada de deux phénotypes de cet Insecte : ST et AR.
La surface des carrés est proportionnelle à la fréquence des phénotypes.

Document 2.
Composition des populations au cours de l'année
L'analyse des populations vivant à basse altitude montre que la proportion des phénotypes n'est pas constante. L'été est marqué par une prédominance du phénotype ST, tandis que AR domine en hiver.

On constitue expérimentalement une population composée de ces deux phénotypes dans la proportion de 10 % de ST et 90 % de AR.
La cage est maintenue à 25°C et on suit l'évolution de la population pendant 23 générations.
Le résultat est représenté par la courbe A.

On renouvelle l'expérience précédente en modifiant :

On suit également l'évolution de la population pendant 23 générations.
Le résultat est représenté par la courbe B.

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Avant de commencer

Faire une description précise du document 1 et en tirer des hypothèses explicatives que l’analyse des documents suivants permettra de valider.



PARTIE III : Enseignement de spécialité (5 points)

Polymorphisme génique et unicité génétique des individus.

On cherche à établir un diagnostic prénatal de la mucoviscidose.
Le gène impliqué dans la maladie (gène CF) est localisé sur le chromosome numéro 7.
De nombreuses mutations de ce gène peuvent être responsables de la mucoviscidose.
Le diagnostic direct de la mucoviscidose par apparition ou suppression d'un site de restriction à l'intérieur du gène est impossible à réaliser. La méthode utilisée est donc indirecte.
Montrer comment la méthode présentée dans les documents 1 à 3 permet d’établir le diagnostic prénatal demandé, puis discuter la fiabilité de ce diagnostic.

Document 1.

Arbre généalogique de la famille
Un diagnostic prénatal concernant le foetus 5 est demandé par les parents 1 et 2 au début de la grossesse.

Document 2.

A proximité du gène CF, il existe une zone au niveau de laquelle peut agir une enzyme de restriction, TaqI. Cette zone, qui a valeur de marqueur, peut être reconnue par hybridation grâce à une sonde moléculaire (XV2C).
L'ADN du foetus et celui des autres membres de la famille sont soumis à l'action de l'enzyme TaqI, ce qui produit des fragments de restriction.

Document 3.

La séparation des fragments de restriction se fait selon la méthode du Southern blot. La matrice produite est alors hybridée avec la sonde moléculaire XV2C marquée au 32P radioactif. Le document montre le résultat de l'autoradiographie effectuée pour les 5 personnes de l'arbre généalogique.

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Avant de commencer

Analyser l’arbre généalogique pour déterminer les caractéristiques des allèles en jeu (dominance, récessivité) et en déduire les génotypes possibles. Mettre en relation les sites de restriction avec les génotypes.