Sujet type II-1 : Chronologie relative dans la région de Clermont-Ferrand

SVT

A

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On s'intéresse à la

chronologie des

formationset structures

géologiques qui se sont

produits dans la région de

Clermont-Ferrand (Puy de

Dôme).

☯☯☯☯ Etablir par un raisonne-

ment rigoureux la chronolo-

gie relative des formations

et structures géologiques

repérables sur la coupe (voir

document) en les classant du

plus ancien au plus récent. Il

sera tenu compte du raison-

nement dans cette étude et il

est conseillé fortement de

traiter les diverses forma-

tions par ensembles faisant

appel au même principe

lithostratigraphique dont

l’énoncé est attendu.

Par commodité, on pourra

désigner les formations par

les lettres de A à I

Document : Coupe géologique simplifiée de la région de Clermont-Ferrand (Puy de Dôme) D’après Alain de Goër de Hervé, Volcanisme et volcans d’Auvergne, 2ème édition, 2002

A A’ B

C

D

B’

C’

D’

F E

H

G

I

A B C

D E F

G H

I

Sujet type II.1 : Les témoins d’une ancienne marge passive alpine B

Document : la région de Bourg d’Oisans dans les Alpes Françaises

Document de référence

Coupe schématique de la marge continentale armori-

caine d’après les données sismiques (d’après O. de

Charpal et al.).

En utilisant le document de

référence extraire du docu-

ment présentant une région

Alpine (Bourg d’Oisans) les

informations qui montrent que

cette région peut être interpré-

tée comme une ancienne mar-

ge passive ultérieurement

soumises à d’autres phénomè-

nes géologiques.

Sachant que les Alpes résul-

tent de l’affrontement de 2

plaques (Européenne à

l’Ouest et Adriatique à l’Est),

déduire des informations

précédentes l’appartenance de

cette coupe à la marge Euro-

péenne ou au contraire à la

marge Adriatique (une justifi-

cation est attendue).

Sujet type II-1 : Crise biologique en milieu continental

SVT

C

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Extraire du docu-

ment (flore de Nou-

velle-Zélande à la

limite Crétacé-

paléocène) les infor-

mations qui argu-

mentent en faveur de

l’existence d’une

crise biologique en

milieu continental à

la fin du Crétacé.

D

Document : la flore de Nou-

velle-Zélande à la limite Crétacé-paléocène

E : pollens d’Angiospermes. Les

Angiospermes sont des plantes à

fleurs dont les ovules sont enfer-

més dans un ovaire ; exemples

actuels : tulipes, blé, chêne ….

D : pollens de divers Gymnos-

permes. Les Gymnospermes sont

des végétaux à ovules nus ;

exemples actuels : pins, sapins,

mélèzes …

C : pollens d’une espèce de

Gymnospermes : Phyllocladidi-

tes mausonii.

B : spores d’une espèce de Fou-

gère arborescente : Cyathidites

cibotiidites

A : spores de trois espèces de

Fougères basses (seuls les noms

de genre de ces trois espèces

sont cités) :

♦ 1. Baculatisporites

♦ 2. Gleicheniidites

♦ 3. Laevigatorites

Sujet type II.2 : Un traitement contre la stérilité Madame X consulte son médecin pour cause de stérilité. Celui-ci prescrit des examens sanguins. A la suite des

résultats d’un dosage quotidien de FSH pendant un mois, le médecin lui donne un traitement au clomiphène

durant 5 jours. Ce produit est un analogue structural de l’oestradiol, c’est à dire que de part la forme de sa molécu-

le, il se fixe préférentiellement sur les récepteurs hypothalamiques de l’oestradiol et en inhibe ainsi l’action.

En utilisant les

différents docu-

ments proposés

et vos connais-

sances, observer

les valeurs de

FSH de Madame

X et en déduire les causes

de sa stérilité, indiquer

les effets du clomiphène

sur le fonctionnement

du système de régula-

tion hormonale des cycles

ovariens de Madame X et

enfin justifier que le but

recherché, c’est à dire que

Madame X est enceinte, a

été atteint.

Sujet type II-2 : Une chaîne de collision : l’Himalaya

SVT

E

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Il y a 120 à 130 millions

d’années, la plaque lithos-

phérique indienne commen-

ce à migrer vers le nord en

direction de la plaque eura-

siatique, provoquant la

formation de la chaîne hi-

malayenne.

A l’aide des documents 1 à

3 et des connaissances,

montrer que cette chaîne

résulte de la fermeture d’un

domaine océanique lié à la

convergence des deux pla-

ques lithosphériques indien-

ne et eurasiatique.

Sujet type I : Préparation de l’appareil génital à la fécondation chez les Mammifères femelles : l’implication des diverses hormones F

Les gonades et les voies génitales internes sont différenciées précocément chez l’embryon femelle mais ne

deviennent fonctionnelle qu’à partir de la puberté. Dès lors, certains événements comme la fécondation, font

intervenir divers types d’hormones...

☯☯☯☯ Après avoir brièvement décrit la transformation de l’appareil génital indifférencié en appareil génital diffé-

rencié non fonctionnel puis fonctionnel à la puberté, signaler le rôle éventuel des hormones dans ces transforma-

tions et montrer que la réalisation de la fécondation chez les organismes pubères nécessite une coordination

hormonale complexe.

Un introduction, un exposé structuré des connaissance et une conclusion répondront aux questions posées dans

le sujet. Un schéma des structures productrices d’hormones au moment de la fécondation (schéma où seront

précisées les diverses actions hormonales) est attendu. Seul l’ovaire et les organes permettant la fertilité des

spermatozoïdes et leur déplacement seront considérés dans ce devoir.

Document 1 : Carte géologique simplifiée de la région himalayenne

Document 3 : Données concernant les ophiolites et diagramme Pres-sion - Température simplifié montrant les domaines de stabilité de

3a : dans les ophioli-

tes, certains métagab-

bros contiennent à la

fois du glaucophane

et de la jadéite 3b : diagramme Pres-

sion / Température et

domaines de stabilité

de quelques associa-

tions minérales ca-

ractéristiques

Document 2 : Coupe synthétique simplifiée de l’Himalaya sur la transversale AA’

Sujet type II-1 : Le test de grossesse fondé sur l’immunologie

SVT

G

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Dès les premiers jours de son

implantation dans l’utérus, le

jeune embryon secrète une

hormone HCG (hormone cho-

rionique gonadotrope humaine)

décelable très précocement

dans les urines (cf. doc. 1).

Réaliser un schéma commenté

expliquant la formation d’une

ligne verticale bleue lors d’un

test positif de grossesse.

H Sujet type II.1 : Résistance au VIH

On cherche à expliquer

la résistance de cer-

tains individus au virus

de l’immunodéficience

humaine (VIH).

A partir des in-

formations ap-

portées par l’étu-

de du document,

proposer une

explication à la

résistance au

VIH présentée

par certains individus.

L’explication doit être

l’aboutissement d’un

analyse rigoureuse des

données fournies.

Document 1 : Mise en évidence de la présence d’HCG dans les urines : principe du test de gros-sesse

Document de référence : Trois étapes de l’entrée du VIH dans une cellule cible, le lymphocyte

Document : Des données sur la résistance au VIH Une équipe de chercheurs français a découvert

une mutation du gène CCR5 codant pour une

protéine du même nom, chez un homme resté

séronégatif malgré de fréquents contacts avec le

VIH. Cette mutation, notée DCCR5, correspond à

une délétion qui aboutit à la synthèse d’une pro-

téine anormale.

Une étude génétique est réalisée sur une popula-

tion en contact avec le VIH. Elle permet de comparer la répartition des génotypes d’individus infectés ou non (cf. tableau).

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J Sujet type II.1 : AMH, testostérone et mise en place de l’appareil génital mâle

Document : Résultats de divers examens biologiques

☯ Une étude du caryotype de ce garçon

avec utérus a révélé la présence de 46

chromosomes dont les deux chromoso-

mes sexuels X et Y.

☯ Des dosages hormonaux ont été effec-

tués :

☯ Pour tester la possibilité de liaison de l’hormone AMH avec son récepteur membranaire, de nature protéique, on réali-

se l’expérience suivante :

+ on introduit le gène humain du récepteur à

l’AMH dans des cellules animales,

+ on réalise des cultures in vitro de ces cellules,

+ ces cellules sont ensuite mises en présence

d’AMH radioactive,

+ après rinçage, on pratique une autoradiographie

pour révéler la présence éventuelle de l’AMH sur

les cellules en culture ; l’expérience a été réalisée

avec le gène du garçon avec utérus et avec le gène

d’un sujet témoin ; les croquis ci-contre, ont été

réalisés à partir d’autoradiographies des cellules en

culture (contour des cellules, et marquage de la

radioactivité).

Croquis de l’autoradiographie

de cellules en culture exprimant

le récepteur de l’AMH.

(Sujet témoin)

Croquis de l’autoradiographie

de cellules en culture exprimant

le récepteur de l’AMH.

(Garçon avec utérus)

La différenciation sexuelle débute au cours

de la vie embryonnaire et se termine à la

puberté. Elle est sous contrôle génétique et

hormonal. Pour des causes diverses, certernes anomalies peuvent être observées. Chez un garçon de dix ans, une

ouverture chirurgicale de la paroi abdominale a révélé une organisation normale de l’appareil génital mâle mais

également la présence d’un utérus dans la partie médiane de l’abdomen.

☯ A partir de l’exploitation des informations fournies par le document et en utilisant les acquis, proposer une

explication détaillée sur l’origine de l’anomalie observée.

Document : La biosynthèse de testostérone

☯ La biosynthèse de testostérone à partir du cholestérol s’effectue dans les cellules interstitielles du

testicule. Le cholestérol est d’abord transporté par une protéine appelée StAR, puis traitée par une

chaîne de biosynthèse dans laquelle interviennent successivement les enzymes E1, E2 et E3.

☯ Le graphique ci-après traduit les résultats du dosage des quatre molécules : la protéine StAR et les

enzymes E1, E2 et E3 chez des souris mâles transgéniques.

L’AMH, hormone antimüllérienne sécrétée par les cellules de Sertoli immatures, a pour cible les canaux de

Müller dont elle entraîne la disparition chez le foetus mâle. Elle agit aussi sur les cellules interstitielles du

testicule.

On constate d’autre part que des souris mâles transgéniques produisant de l’AMH en grande quantité présentent

un appareil génital atrophié.

☯ A partir de l’exploitation des informations fournies par le document et en utilisant les acquis, proposer une

explication détaillée de l’atrophie de l’appareil génital chez ces souris transgéniques.

Sujet type II-1 : Le garçon à utérus I

Sujet type II-2 : Innovations génétiques et sélection naturelle

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K

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Sujet type I : Production d’anticorps après contamination par le VIH (Virus de l’Immunodéficience Humaine) L

Document 3 : Fréquence des souches résistantes de Culex pipiens

A partir de 1968, dans la région de Montpellier, on

répand des insecticides organophosphorés dans un

rayon de 20 Km à partir du bord de la mer (zone in-

corporant Montpellier). En 1968 on effectue un prélè-

vement de larves de moustiques dans les zones trai-

tées (situées en bord de mer) et dans les zones non

traitées aux insecticides organophosphorés. En 2002,

on refait un prélèvement. On étudie chez les mousti-

ques prélevés en 1968 et en 2002, la résistance aux

insecticides organophosphorés .

Document 1 : Résistance d’Haemophilus influenzae aux antibiotiques

Pour lutter contre Haemophilus influenzae (bactérie responsable de ménin-

gites chez l’enfant), on utilise comme antibiotique la pénicilline qui entraî-

ne la mort des bactéries. On compare la séquence partielle de la protéine

PBP3 de plusieurs souches d’Haemophilus influenzae : Rd, T196, H2 et

KK01. Cette protéine est susceptible d’intervenir dans des mécanismes de

résistance à la pénicilline. Les souches Rd et T196 sont sensibles à la péni-

cilline ; les souches H2 et KK01 sont résistantes.

Chaque lettre correspond à un acide aminé. La séquence de la souche Rd

est prise comme référence. Les acides aminés identiques à ceux de la sou-

che Rd sont indiqués par des tirets « - ». Pour des raisons de lisibilité, les

séquences sont présentées par groupes de 10 acides aminés.

Document 3 : Fréquence des souches résistantes de Culex pipiens

A partir de 1968, dans la région de Montpellier, on

répand des insecticides organophosphorés dans un

rayon de 20 Km à partir du bord de la mer (zone in-

corporant Montpellier). En 1968 on effectue un prélè-

vement de larves de moustiques dans les zones trai-

tées (situées en bord de mer) et dans les zones non

traitées aux insecticides organophosphorés. En 2002,

on refait un prélèvement. On étudie chez les mousti-

ques prélevés en 1968 et en 2002, la résistance aux

insecticides organophosphorés .

Document 2 : Résistance de Culex pipiens aux insecticides

Pour lutter contre le moustique Culex pipiens, on utilise des in-

secticides organophosphorés.

L’étude du génome du moustique a montré qu’il possédait 2 gè-

nes A et B codant des enzymes (estérases), permettant la dégrada-

tion des composés organophosphorés.

On a observé par ailleurs que la quantité d’estérases était 500 fois

plus importante chez un moustique résistant que chez un mousti-

que sensible.

On compare l’organisation d’une partie du génome d’un mousti-

que sensible et d’un moustique résistant aux insecticides organo-

phosphorés.

A l’heure actuelle, certains organismes nuisibles à l’espèce humaine deviennent résistants et survivent à des

traitements qui les éliminaient auparavant. On s’intéresse à deux exemples :

- la résistance de la bactérie Haemophilus influenzae aux antibiotiques,

- la résistance du moustique Culex pipiens aux insecticides.

On cherche à expliquer les origines possibles de ces résistances.

☯☯☯☯ A partir de l’exploitation des documents 1 à 3 et de leur mise en relation avec les connaissances, proposer une explication :

- à l’apparition d’individus résistants (documents 1 et 2),

- à l’augmentation du nombre d’individus résistants dans les populations (documents 2 et 3).

A la suite d’une contamination par le VIH, un sujet produit rapidement des anticorps dirigés contre le virus (c’est

par exemple le cas pour des anticorps de type anticorps anti-gp120 et anticorps anti-p24).

☯ Après avoir montré comment l’organisme les produit après une contamination par le VIH, préciser comment

ils permettent le diagnostic médical de l’infection, expliquer pourquoi ils limitent la charge virale au cours de la

phase asymptomatique et indiquer les raisons de la baisse de leur production quand le sujet développe les symp-

tômes de la pathologie SIDA.

Un schéma de détail d’un anticorps est attendu ainsi qu’une illustration soignée des 3 premières parties du devoir.

Une introduction et une conclusion ainsi qu’un développement structuré sont attendus. Les tests de confirmation

de la séropositivité, le développement du VIH dans l’organisme et la structure du VIH ne sont pas à traiter.

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contT515

Sujet type II-2 (7 points) : cause et traitement d’une stérilité

N Document 1 : consultation et résultats d’examens Le médecin prescrit à cette jeune femme des examens sanguins

(a) qu’il compare avec ceux d’une femme fertile (b).

Document 2 : conséquence d’un traitement au clomiphène Le médecin prescrit un traitement au clomiphène pen-

dant 4 jours ; le clomiphène est un analogue structural

des œstrogènes et inhibe leur action en se fixant préfé-

rentiellement sur les récepteurs hypothalamiques. Voir

ci-dessous les dosages obtenus sous l’effet du traitement.

Document 3 : conséquences d’une ablation des 2 ovaires sur la sécrétion des gonadostimulines hypophysaires chez la rate.

Mme X consulte un gynécologue pour cause

de stérilité (son mari à un spermogramme

normal et tous les examens effectués par

ailleurs ont montré qu’il était fertile).

☯ A partir de l’exploitation des documents

1 à 3 mis en relation avec les connaissances,

proposer une explication à l’absence d’ovu-

lation chez Mme X et expliquer en quoi le

traitement proposé permet une procréation.

La convergence lithosphérique est caractérisée par le rapprochement de deux plaques lithosphériques. Elle en-

traîne, après la disparition d’une lithosphère océanique, l’affrontement de deux lithosphères continentales (=

collision), affrontement donnant naissance à une chaîne de montagne.

Pour étayer la convergence dans les Alpes, présenter les témoins topographiques et tectoniques d’une collision

tels que peuvent les révéler l’observation de paysages, de fronts de taille ou les profils sismiques réflexion, puis

indiquer les témoins pétrographiques du devenir de la lithosphère océanique alpine et de la lithosphère continen-

tale lors de la convergence.

L’exposé doit comporter une introduction, un développement structuré et une conclusion. Deux schémas, l’un

relatif au devenir de la lithosphère océanique alpine (sous l’effet de la convergence) et l’autre à la collision révé-

lée par la sismique réflexion seront intégrés à l’exposé. Les événements « post-collision » (érosion, migmatisa-

tion) sont hors sujets.

M Sujet type I : Les témoins d’une convergence dans les Alpes

SVT

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contT515

O Sujet type I : Les pilules contraceptives, applications médicales de l’axe gonadotrope

La connaissance de l’axe gonadotrope des femelles des Mammifères a permis la mise au point des pilules contra-

ceptives, permettant ainsi de dissocier la sexualité de la procréation.

Après avoir décrit les composantes et le fonctionnement de l’axe gonadotrope, montrer à quels niveaux de cet

axe, les pilules contraceptives agissent pour empêcher la procréation.

Remarques :

1) L’axe gonadotrope pourra être décrit comme un servomécanisme intégrant un système réglant (système de

commande et système effecteur) et un système réglé (taux hormonaux et fonctions biologiques liées à la

procréation).

2) les contragestifs hormonaux sont hors sujet.

3) La composition, structurée s’appuiera sur quelques graphiques, schémas ou dessins judicieusement choisis.

Document 3: Tomographie réalisée à partir des anomalies de vitesse de propagation des ondes sismiques du golfe de Cadix à la méditerranée Un trait de coupe noté AC sur la carte du document 1 fournit la

position du relevé. La tomographie indique les anomalies de vites-

se de propagation des ondes sismiques à des profondeurs donnée

(en % par rapport à la valeur normale). Les anomalies sont inter-

prétées comme des anomalies de température. Une anomalie néga-

tive est associée à une zone chaude, une anomalie positive à une

zone froide. Remarque : ne pas confondre ces anomalies de vitesse

des ondes sismiques avec les anomalies du flux géothermiques (=

variations par rapport au flux moyen terrestre de 60 mW/m2).

Document 2: Profil sismique de la couverture sédimentaire dans le golfe de Cadix Un trait de coupe noté AB sur la carte du document 1

fournit la position du relevé.

On appelle décollement le glissement de couches sédi-

mentaires sur d’autres

roches.

Document 1: Carte de la région de Gi-braltar et localisation des épicentres des séismes ayant affecté la région et localisa-tion des coupes AB, AC et DE.

Le tracé AB fait référence au profil fourni

dans le document 2.

Le tracé AC fait référence au profil sismique

fourni dans le document 3.

Le tracé DE correspond à la coupe interpréta-

tive à réaliser en bilan.

Les géologues ont défini des marqueurs de la convergence des plaques lithosphériques.

☯☯☯☯ A partir des informations extraites des documents 1 à 3, mises en relation avec les connaissances, identi-fier (et éventuellement discuter) puis interpréter les marqueurs géologiques qui ont permis à des géologues

d’envisager l’existence d’une zone de subduction dans la région de Gibraltar ; à l’issue de cette étude fournir un schéma d’une coupe interprétative de cette subduction entre les point DE, coupe où seront tracées les

deux lithosphères impliquées dans la subduction et où figureront tous les marqueurs dégagés des docu-

ments. Remarque : les connaissances n’interviennent que dans l’exploitation des éléments dégagés des docu-

ments ; ce qui signifie que toute étude part des documents et en aucun cas des connaissances.

Sujet type II-2 : Marqueurs de subduction dans la région de Gibraltar

P