Durée de l’épreuve : 3 h 30

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

Au cours de la reproduction sexuée, méiose et fécondation assurent un brassage des gènes.

On peut le montrer en utilisant deux souches de drosophiles de lignées pures, l'une à ailes longues et corps gris (allèles dominants), l'autre à ailes vestigiales et corps ébène (allèles récessifs). Ces deux caractères, longueur des ailes et couleur du corps, sont indépendants.

En utilisant cet exemple pour illustrer votre exposé, expliquer en vous aidant de schémas comment les mécanismes de la méiose et de la fécondation assurent un brassage génétique.

Ne vous contentez pas de décrire méiose et fécondation, montrez qu'il y a brassage génétique par redistribution des allèles.

L'étude des molécules homologues telles les globines permet de proposer des scénarios concernant la complexification et la diversification des génomes au cours du temps.

Les globines constituent un ensemble de chaînes polypeptidiques impliquées dans les transferts de dioxygène au sein de l'organisme des Vertébrés.

Le document 1 présente certaines caractéristiques des globines humaines. Le document 2 donne la répartition de ces globines dans différents groupes de Vertébrés et l'âge des plus anciens fossiles étudiés dans chacun de ces groupes.

En utilisant vos connaissances sur les mécanismes susceptibles d'expliquer la diversité des globines, proposez, au cours des temps géologiques, un ordre possible d'apparition des différents groupes de Vertébrés considérés. Vous pourrez vous aider d'un schéma.

Document 1.
Caractéristiques des globines humaines

Document 2.
Répartition des globines dans différents groupes de Vertébrés
 
 

Proposez un ordre logique s'appuyant sur l'âge d'apparition des globines et sur le fait que les protéines de même origine sont d'autant plus différentes dans leur séquence d'acides aminés qu'elles ont divergé il y a plus longtemps.

"La réponse immunitaire d'un organisme à une infection présente une composante humorale spécifique avec intervention d'immunoglobulines (anticorps)."

A partir des 3 documents ci-après relatifs à l'infection tétanique, retrouvez les arguments qui permettent une telle affirmation.

Document 1.

• Chez un individu infecté par le bacille du tétanos, on observe une hypertrophie des ganglions lymphatiques. Un prélèvement dans un tel ganglion révèle la présence de 2 types de cellules. Ces cellules sont représentées sur les figures 1 et 2.
• Chez un individu non infecté, un prélèvement dans un ganglion lymphatique ne révèle la présence que de cellules telles que celle représentée sur la figure 1.
Figure 1 : Lymphocyte B

Document 2.
Conséquences d'injections de toxines tétanique ou diphtérique.

Document 3.
Evolution du taux d'immunoglobulines chez un individu infesté par le bacille tétanique, et chez un individu non infecté.

Choisissez bien l'ordre d'exploitation des documents par rapport aux termes à justifier "réponse à une infection", "composante humorale spécifique", "immunoglobulines (anticorps)".

Le potentiel d'action se manifeste par une variation momentanée de la polarisation membranaire en un point du neurone (document 1).

On se propose de rechercher les phénomènes ioniques qui sont à la base du potentiel d'action.

Utilisez les informations recueillies dans les documents 2 et 3 pour reconstituer les phénomènes ioniques à l'origine de la séquence d'événements constituant le potentiel d'action (document 1).

Document 1.
Variations de polarisation membranaire (potentiel d'action) d'un axone géant de Calmar

Document 2.
Composition ionique des milieux extra et intracellulaires d'un axone géant de Calmar (en mmol.L^-1).
 
 

Document 3.
La technique du voltage imposé
Cette technique permet d'imposer un voltage de durée et de valeur appropriées à la membrane d'un axone géant de Calmar et de mesurer la valeur des courants ioniques traversant alors la membrane du neurone.

Expérience 1. On impose un voltage de 0, c'est à dire que l'on annule le potentiel de membrane. Les résultats enregistrés sont alors ceux du document A.
Par ailleurs, on note que si le voltage imposé est trop faible (on ne s'éloigne pas assez de la valeur du potentiel de membrane au repos), aucun courant ionique ne traverse la membrane.

Document 2.
Expérience 2. La tétrodotoxine, toxine isolée de certains organes du poisson Tétrodon, bloque le mécanisme de perméabilité au sodium de l'axone géant de Calmar. Lorsqu'on applique ce poison à l'extérieur de la cellule et que le voltage imposé est de 0 mV, on observe les résultats donnés dans le document B, courbe 1.
Expérience 3. L'ion tétraéthylammonium (TEA) bloque sélectivement la perméabilité aux ions K⁺. Lorsqu'on applique ce poison à l'intérieur de l'axone géant de Calmar et que le voltage imposé est de 0 mV, on observe les résultats du document B, courbe 2.

Identifiez d'abord les différents événements électriques constituant le potentiel d'action avant d'établir l'origine ionique de chacun d'entre eux.