Bac 2021 Sciences de la vie et de la Terre : sujet et corrigé

Montrer comment les crossing-over peuvent être source de diversité génétique.

Vous rédigerez un texte argumenté. On attend des arguments pour appuyer l'exposé comme des expériences, des observations, des exemples ...

Document : Les familles multigéniques.
La séquence en nucléotides de certains gènes d'un même organisme présentent de nombreuses ressemblances héritées d'un ancêtre commun.

Exemple des gènes des opsines chez l'Homme :

(Note : Le schéma original montre des blocs colorés ou hachurés sur une représentation linéaire du chromosome X).

La concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère est un paramètre crucial pour expliquer les variations du climat terrestre à l'échelle des temps géologiques.

Expliquer en quoi les processus de formation et d'altération des lithosphères ont contribué à l'alternance de climats froids et chauds au cours des temps géologiques.

Vous rédigerez un texte argumenté. On attend des arguments pour appuyer l'exposé comme des expériences, des observations, des exemples ...

Document : Evolution de la température moyenne du Silurien à l'actuel et chronologie de quelques grands événements géologiques.
(Le graphique montre une alternance de périodes marquées "Chaud" et "Froid" en fonction du temps et de la température moyenne globale).

Les « cuscutes » sont des plantes à fleur qui se développent en formant des tiges fines qui s'enroulent autour d'autres végétaux. Il en existe plus de 100 espèces dans le monde. L'observation attentive d'un plant de cuscute montre qu'il n'y a pas de contact entre la cuscute et le sol. Il n'y a donc pas d'appareil racinaire.

Expliquer comment la cuscute parvient à assurer sa nutrition.

Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances complémentaires nécessaires.

Document 1 : Photographies de plants de cuscute.
On y voit la tige de cuscute enroulée autour d'une tige d'ortie et le détail du contact via un prolongement appelé Haustorium.

Document 2 : Observation microscopique au niveau d'un Haustorium.
Le document montre la connexion entre les vaisseaux conducteurs de la cuscute et les vaisseaux de sève brute et de sève élaborée de l'ortie.

Document 3 : Suivi des produits de la photosynthèse.
Un pélargonium est exposé à du $C{O}_2$ radioactif. On mesure ensuite la radioactivité dans la tige de la cuscute fixée sur ce pélargonium.

• Document 3a : Graphique montrant l'augmentation du pourcentage de radioactivité dans la tige de cuscute sur 16 jours.
• Document 3b : Localisation de la radioactivité au niveau des vaisseaux de sève élaborée (vb) de la cuscute et du pélargonium.

Document 4 : Recherche des pigments dans les deux végétaux.
Comparaison par chromatographie des pigments présents chez l'ortie (témoin) et chez la cuscute.

• Résultat ortie : Carotène, Xanthophylle, Chlorophylle a, Chlorophylle b.
• Résultat cuscute : Absence quasi-totale de pigments (tache très faible au dépôt initial).

L'exercice physique s'accompagne d'une modification des différentes fonctions impliquées dans le métabolisme énergétique. L'énergie nécessaire à la contraction provient de l'hydrolyse de l'ATP à partir de différents substrats dont la nature dépend du type d'effort. Les hormones jouent un rôle important dans ces différentes adaptations de façon à assurer un apport suffisant au niveau de la fibre musculaire.

Montrer que les modifications des sécrétions hormonales permettent à l'organisme de répondre aux besoins induits par l'effort physique.

Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances complémentaires nécessaires.
Un schéma bilan est attendu en guise de conclusion.

Document 1 : Modifications physiologiques lors d'un effort.

• Document 1a : Lors d'un exercice physique on observe une augmentation du débit cardiaque et une consommation accrue de glucose sanguin au niveau des muscles impliqués.
• Document 1b : Coloration du glycogène sur des biopsies du muscle vaste latéral humain (cuisse) avant et après un exercice à 15 % de la CVM (Contraction Volontaire Maximale) pendant 26 min.

Document 2 : Variations des concentrations hormonales lors d'un effort.
$V{O}_2\text{ max}$ : volume maximal de dioxygène que l'organisme peut consommer durant un effort physique intense.

• Document 2a : Variation de la concentration plasmatique d'insuline (en $\mu \text{ uniteˊs / mL}$) provoquée par 60 minutes d'exercice à vélo à 60% du $V{O}_2\text{ max}$.
• Document 2b : Variation de la concentration plasmatique de glucagon (en $\mu \text{g / mL}$) provoquée par 60 minutes d'exercice à vélo à 60% du $V{O}_2\text{ max}$.
• Document 2c : Variations des concentrations plasmatiques en adrénaline (en ${\text{nmol.l}}^{-1}$) pendant et après l'exercice (exercice court vs prolongé).

Document 3 : Effets de l'adrénaline.

• Document 3a : Effet de l'adrénaline sur les taux de production hépatique de glucose (en $\mu \text{mol/kg/min}$).
• Document 3b : Courbe dose-réponse de l'adrénaline : variation de la fréquence cardiaque (en $\text{bat./min}$) en fonction de la dose d'adrénaline injectée ($\mu \text{g/kg}$).