Durée de l’épreuve : 3 h 30
Coefficient : 6 (enseignement obligatoire) ou 8 (enseignement de spécialité en SVT)
SUJETS
Aspects du fonctionnement des centres nerveux
En frappant le tendon d’Achille, on provoque une extension du pied sur la jambe. Ce mouvement involontaire met en jeu deux muscles antagonistes.
Expliquez comment les différentes structures nerveuses interviennent dans ce réflexe. Un schéma fonctionnel est attendu
L'évaluation prendra en compte l'organisation et l'illustration de la réponse.
Construisez votre réponse sous forme d’un plan apparent comportant
introduction et conclusion. Montrez l’intervention successive des différentes
structures nerveuses impliquées et les mécanismes mis en
jeu au niveau synaptique. Soignez le schéma demandé qui est
classique.
Histoire et évolution de la Terre et des êtres vivants : la notion de crise en géologie
A partir des informations tirées des documents 1 et 2 et de vos connaissances, expliquez ce qu’est une crise, ses conséquences et son utilisation en géologie.
Document 1. Evolution des taxons
au cours du temps.
(Un taxon est un groupement d'organismes
reconnu en tant qu'unité à chacun des niveaux d'une classification
hiérarchique : espèce, genre, famille, ordre, classe, embranchement...).
Leur importance quantitative est représentée par la largeur
du figuré.
D'après POUR LA SCIENCE (Mars 1982 et juillet 1995) et G. Bignot (Micropaléontologie, Ed. Dunod)
Document 2. Diagramme des extinctions et
des diversifications depuis le Cambrien.
______ Extinctions
-------- Apparitions
D'après Babin et Elmi, Histoire de la Terre.
Il y a ici trois problèmes distincts mais liés : identification
des crises, conséquences pour l’évolution de la biosphère,
utilité pratique pour les géologues. Il faut donc exploiter
les documents en fonction de ces trois problèmes et, comme indiqué,
compléter par vos connaissances ce qui n’apparaît pas suffisamment
dans les documents.
Mécanismes de l’immunité
Reliez, par un raisonnement logique, les différents résultats présentés dans les documents 1 à 4, pour formuler une hypothèse permettant de comprendre comment le ver parasite survit dans l’organisme de son hôte.
Document 1. Ce document informe
sur le cycle du parasite, il constitue une information pour le candidat
mais il n'est pas à exploiter.
Tout organisme préserve son intégrité
en activant ses défenses immunitaires en réponse à
l'introduction d'un corps étranger. Cependant certains organismes
acceptent la présence d'un organisme étranger dans le cadre
du parasitisme. On peut se demander comment le parasite échappe
à la défense immunitaire de l'hôte.
Des expériences ont été
faites dans le cadre de l'étude d'une grave maladie parasitaire
de l'Homme, la bilharziose, provoquée par un ver, le schistosome
dont le cycle de vie est :
Remarque : seul le parasite adulte se nourrit d'hématies.
Document 2. Première série
d'expériences.
Des schistosomules, obtenus in vitro,
sont placés dans le sérum d'une personne atteinte de bilharziose.
Des lésions apparaissent à la surface des vers provoquant
leur mort.
Les résultats de ces expériences
ont permis de réaliser les courbes ci-dessous :
Figure 1
Figure 2
Figure 1 : Evolution du % de mortalité
des schistosomules cultivés dans un sérum d'un individu A
sain et dans le sérum d'un individu B malade.
Figure 2 : Effet de la dilution du sérum
B sur la mortalité des schistosomules.
Document 3. Deuxième série d'expériences.
Des schistosomules vivants d'une espèce X sont mis dans le sérum d'un malade parasité par X et dans le sérum d'un malade parasité par une espèce Y. Dans le premier cas ils meurent, mais pas dans le second. D'autre part des schistosomules adultes, d'une espèce X, vivants, sont mis dans le sérum d'un malade parasité par X : ils survivent.
Document 4. Troisième série d'expériences.
Des schistosomules adultes sont cultivés,
in
vitro, durant quelques jours en présence d'hématies humaines
qu'ils consomment. On les transfère à des singes préalablement
immunisés contre ces hématies : les schistosomes sont rapidement
détruits.
S’agissant d’un cas que vous n’avez probablement pas étudié
en classe, limitez-vous strictement à l’analyse des résultats
proposés dont la mise en relation doit vous permettre d’imaginer
la façon dont le parasite échappe aux défenses immunitaires.
Aucun développement ne doit concerner le document 1.
Diagnostic prénatal
En reliant par un raisonnement logique les informations apportées par l’étude des documents 1 à 4, précisez l’origine, le mode de transmission de la drépanocytose et dites si les techniques actuelles d’investigation permettent de répondre aux interrogations du couple.
Document 1. Arbre généalogique d'une famille où s'exprime la drépanocytose.
Document 2. Technique de Southern blot.
La drépanocytose ou anémie
falciforme est une maladie génique due à la présence
d'une hémoglobine anormale HbS dans les hématies.
L'allèle béta A gouverne
la synthèse d'une hémoglobine normale HbA, l'allèle
béta S, celle d'une hémoglobine anormale HbS.
La technique de Southern blot est
une technique de séparation de différents ADN :
- L'ADN est préparé à
partir d'un échantillon de sang ou de villosités choriales.
- L'ADN est découpé en multiples
fragments par une enzyme de restriction qui reconnaît une séquence
précise.
- Les fragments obtenus sont séparés
par électrophorèse sur gel d'agarose.
- L'ADN est dénaturé par
immersion du gel dans une solution alcaline ; les deux brins de la double
hélice se séparent.
- L'ADN est transféré sur
une membrane de nylon.
- L'ADN de la membrane est hybridé
avec une sonde radioactive spécifique du gène recherché.
- Les sites de fixation de la sonde radioactive
sont révélés par autoradiographie.
Application de cette technique à l'étude des gènes de la drépanocytose : la mutation qui conduit à l'allèle muté béta S fait que l'enzyme qui coupe l'ADN en un site particulier ne reconnaît plus ce site ; le fragment d'ADN produit est de 1.4 kb (1 kb = 1 000 nucléotides) alors qu'il est de 1.2 kb pour le gène béta A non muté.
Document 3. Résultats d'une recherche par la technique de Southern blot.
L'homme III-10 et la femme III-9 attendent un quatrième enfant et ils souhaitent savoir si cet enfant sera atteint par la maladie. Une recherche sur les ADN du père, de la mère et du foetus donne les résultats suivants :
Document 4. Fragments d'allèles du gène de l'hémoglobine (brin non transcrit) ;
Allèle béta A
... ATG GTG CAC CTG ACT GAT GAG GAG ...
Allèle béta S
... ATG GTG CAC CTG ACT GAT AAG GAG ...
Il faut ici se limiter aux données proposées : identification
de la mutation par comparaison des séquences nucléotidiques,
analyse classique d’arbre généalogique permettant d’identifier
le mode de transmission de cette affection héréditaire et
étude des résultats de la technique de Southern blot permettant
de prévoir le génotype du foetus.