BACCALAURÉAT BLANC GÉNÉRAL

SESSION JANVIER 2013

SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE

SÉRIE S Enseignement de Spécialité

Durée de l’épreuve: 3 h 30 - coefficient: 8

Ce sujet comporte 8 pages numérotées de 1/8 à 8/8. Les pages 7 et 8 sont à rendre avec votre copie.

Conformément aux termes de la circulaire 99-186 d 16 novembre 1999, l’usage de la calculatrice est autorisé pour l'exercice 1 de la partie II.

PARTIE 1 ( 8 POINTS ) Thème 1A- Génétique et évolution  

QCM (3 POINTS) :Cochez la proposition exacte pour chaque question 1 à 6 sur la feuille annexe à remettre avec la copie.

QUESTION DE SYNTHÈSE (5 POINTS):

La diversité du vivant a pour origine de nombreux mécanismes dont certains sont d’origine génétique

« En prenant comme exemple la transmission de deux gènes liés, montrez comment lors de la méiose il peut s’effectuer un brassage de l’information génétique ».

Votre exposé structuré ( introduction, plan et conclusion) sera accompagné de schémas

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PARTIE II Exercice 1 (3 POINTS) Thème 1B Le domaine continental et sa dynamique

On se propose d'effectuer une datation de deux granites à partir de mesures obtenues par la méthode Rubidium-Strontium.

A partir des informations extraites du document et de vos connaissances proposez une datation des granites G1 et G2 par la méthode Rubidium – Strontium en justifiant votre réponse.

Document 1 : principe de la mesure par la méthode rubidium-strontiumLa méthode mise en œuvre est fondée sur la décroissance radioactive du 87Rb, un isotope instable du Rubidium qui se désintègre spontanément en 87Sr, un isotope stable du Strontium. 87Rb → 87Sr T = 48,8 Ga 87Sr = 87Sr0 + 87Rb (eλt - 1)

Deux minéraux ou deux roches cristallisant à partir d'un même magma intégreront dans leur réseau cristallin du strontium (Sr) avec un rapport isotopique 87Sr/86Sr identique à celui du magma d'origine.Par ailleurs, sachant que 86Sr n'est ni radioactif ni radiogénique, la quantité de cet isostope ne varie pas au cours du temps dans un système clos et 86Sr=86Sr0. Si on divise toute l'équation par le nombre d'un autre isotope du Sr, le 86Sr, l'équation devient donc 

Par spectrométrie de masse, on mesure dans la roche les quantités de 87Rb et 87Sr ainsi que de 86Sr, un isotope stable dont la quantité est supposée constante au cours du temps. Les valeurs des rapports 87Rb/86Sr et 87Sr/86Sr fournies par ces mesures sont reportées sur

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un graphique.

Document 2 : résultats de la mesure par la méthode rubidium-strontium des deux granitesDes mesures isotopiques effectuées sur des échantillons et des minéraux des deux granites G1 et G2 ont permis de construire le graphique :

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PARTIE II Exercice 2 ( 5 POINTS) Thème 1 Énergie et cellule vivante eucaryote

On définit deux types d'effort physique : - l'endurance : l'effort est modéré mais prolongé.

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- la résistance : l'effort est intense mais de courte durée.

On distingue dans les muscles deux types de cellules ou fibres (type I et type II) se caractérisant par des performances mécaniques différentes.

Document   1  : tableau de quelques caractéristiques des fibres musculaires

Note : la myoglobine est une protéine musculaire capable de stocker temporairement du dioxygène dans la cellule

Document   2   : résultats de quelques mesures effectuées sur des fibres musculaires

Des fibres musculaires des deux types sont soumises à des stimulations qui provoquent leur contraction. Ces stimulations sont prolongées pendant une trentaine de secondes

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En exploitant les documents et en utilisant vos connaissances, vous montrerez, après avoir donné les caractéristiques de chaque type de fibres musculaires en relation avec son métabolisme énergétique, que les athlètes présentent des caractéristiques physiologiques associées aux particularités de leur sport.

Document 3 : Électrophotographies de fibres musculaires (vues de détail en MET)(D'après Didier TS 2002)

Fibre I Fibre II

Document   4 : ATP, contraction musculaire et données sur le métabolisme énergétique cellulaire

Des myofibrilles, éléments contractiles des fibres musculaires, sont isolées. On mesure la force de contraction de ces myofibrilles

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suite à l'ajout successif de deux substances : l'ATP puis le salyrgan qui est un poison qui bloque l'utilisation de l'ATP.

Métabolisme Localisation dans la cellule Quantité d'ATP produite (par mole de glucose)

Glycolyse hyaloplasme 2 Dégradation totale du pyruvate mitochondrie 34

Document   5  : Pourcentages des deux types de fibres chez différents athlètes

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D’après SVT option sciences expérimentales 1ère S. Nathan.

ANNEXE DE LA PARTIE 1 À RENDRE AVEC LA COPIE

1) Cette photographie représente une cellule à :

a) 2n = 24, en anaphase d’une mitose. b) 2n = 24, en anaphase 1 d’une méiose. c) 2n = 12, en métaphase d’une mitose. d) 2n = 12, en anaphase 2 d’une méiose.

2) La mitose :

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a) est source de diversité génétique. b) donne naissance à 4 cellules à partir d’une cellule. c) conserve toutes les caractéristiques du caryotype. d) permet la production des gamètes.

3) La méiose produit :

a) 4 cellules haploïdes à partir d’une cellule diploïde. b) 2 cellules diploïdes à partir d’une cellule diploïde. c) 4 cellules diploïdes à partir d’une cellule diploïde. d) 2 cellules haploïdes à partir d’une cellule diploïde.

4) La réplication de l’ADN a lieu :

a) entre les deux divisions de la méiose. b) uniquement avant une mitose. c) uniquement avant une méiose. d) avant la première division de la méiose

5) Lors d’une méiose, se déroulant sans anomalie, il peut s’effectuer :

a) Un brassage intrachromosomique entre chromosomes non homologues b) Un brassage interchromosmique entre chromosomes homologues c) Un brassage interchromosomique puis un brassage intrachromosomique d) Un brassage intrachromosomique puis un brassage interchromosomique

Le document ci-dessous représente le caryotype d’un enfant atteint d’une anomalie chromosomique

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6) Le caryotype ci-dessus peut avoir pour origine :

a) Une non-disjonction de la paire chromosomique X lors de la division I de la méiose b) Une non-disjonction de la paire chromosomique 21 lors de la division I de la méiose c) Un accident génétique uniquement lors de la formation des gamètes de son père d) Un accident génétique uniquement lors de la formation des gamètes de sa mère

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