Bac 2022 Sciences de la vie et de la Terre : sujet et corrigé

La contraction musculaire est liée à un mouvement volontaire ou à un mouvement involontaire lié à un réflexe.

Expliquer, lors d’un réflexe, les mécanismes qui permettent à la fois la contraction du muscle et son retour à l’équilibre après son brusque étirement.

Vous rédigerez un texte argumenté. Vous appuierez votre exposé éventuellement à partir du document proposé et/ou d’observations et/ou d’exemples judicieusement choisis.

DOCUMENT - Électromyogrammes obtenus à la suite de stimuli d’intensité croissante

Avec un marteau médical, on frappe avec des intensités croissantes le tendon situé sous la rotule. On enregistre la contraction du quadriceps fémoral en réponse à ces différents stimuli.
Les trois EMG correspondent à l'enregistrement de trois réponses réflexes chez le même sujet.

Quelles soient mitotiques ou méiotiques, les divisions cellulaires sont sources de diversité.

Expliquer comment les divisions cellulaires participent à la diversité génétique des êtres vivants.

Vous rédigerez un texte argumenté. On attend que l’exposé soit étayé par des expériences, des observations, des exemples… éventuellement issus du document proposé.

DOCUMENT – Photographies des étapes de la mitose et de la méiose

• La mitose : à partir d’une cellule initiale, deux cellules sont produites. Le patrimoine génétique des cellules issues de la mitose peut différer quand des erreurs lors de la réplication se produisent.
• La méiose : à partir d’une cellule initiale, quatre cellules sont produites. Chaque cellule issue de la méiose possède un patrimoine génétique original.

Une gestion forestière durable

Dans la forêt de Verzy située dans la Marne, il existe un peuplement de hêtres aux branches tortueuses. Ces hêtres tortillards, encore appelés faux de Verzy, sont reconnus comme une variété du hêtre commun (Fagus sylvatica). Semblables par leurs structures végétatives et reproductrices, ils se distinguent par leur morphologie. (Druelle, 1999)

Bien que le site soit classé depuis 1932, la reproduction des hêtres tortillards était en danger à cause de la surfréquentation touristique. Une préservation de cette réserve biologique a dû être mise en place.

Montrer que les mesures choisies pour assurer la préservation des hêtres tortillards sont pertinentes.

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

DOCUMENT 1 – Aménagements du site de Verzy dans la montagne de Reims
Pour réduire les nuisances liées au piétinement autour des arbres, les hêtres tortillards sont protégés par des barrières situées à une distance maximale de 10 mètres de l’arbre.
Les abords des hêtres tortillards sont entretenus et nettoyés afin d’éviter des zones d’ombre importantes, et une taille des arbres à proximité des hêtres est réalisée afin de permettre une bonne circulation du vent.

DOCUMENT 2 – Reproduction sexuée et dispersion chez le hêtre
Chaque hêtre possède des fleurs mâles avec des étamines réunies en petites masses globuleuses et des fleurs femelles comportant le pistil. Le hêtre est anémophile : son pollen est transporté par le vent. La dispersion des graines est un processus majeur qui détermine la répartition des individus de la nouvelle génération.
(Comprend des photos de fleurs et d'un jeune plant sensible au piétinement).

DOCUMENT 3 – Étude de la parenté des jeunes hêtres
Afin d’identifier comment se dispersent les graines et le pollen au sein d’une hêtraie, on étudie l’origine génétique des jeunes plants de hêtre autour d’un hêtre adulte grâce à des marqueurs génétiques.

DOCUMENT 4 – Modèle de dispersion des graines et probabilité d’obtenir un nouvel arbre adulte
Le graphique présente un modèle théorique. En fonction de la distance d’un arbre parent, il montre le nombre de graines par unité de surface, la probabilité de suivi d’un jeune plant et la probabilité que ce jeune plant devienne adulte.

DOCUMENT 5 – Distribution des distances de dispersion des graines et du pollen au sein d’une hêtraie

• Premier graphique : nombre de semis en fonction de la distance de dispersion des graines (médiane = $15,55$ m ; moyenne = $28,98$ m).
• Deuxième graphique : nombre de semis en fonction de la distance de dispersion du pollen (médiane = $42,82$ m ; moyenne = $70,87$ m).

DOCUMENT 6 – Rôle de la lumière sur le développement des jeunes plants d’arbres

• Production de biomasse (matière en g) en fonction du niveau de lumière (%) pour 4 espèces (Hêtre, Frêne, Sycomore, Bouleau).
• Efficacité de la photosynthèse (vitesse maximale de carboxylation en $\mu mol/m^2/s$) en fonction du % de rayonnement solaire reçu pour 6 espèces (Érable, Bouleau, Hêtre, Frêne, Noyer, Chêne).