Sujet du Bac Sciences de la Vie et de la Terre 2025 · Amérique du Nord Jour 2

EXERCICE 1 (7 points)

La reproduction chez les plantes à fleurs

Le chiendent est une espèce végétale envahissante fréquente dans les jardins et les milieux agricoles qui se développe rapidement grâce à ses mécanismes de reproduction et peut faire diminuer les rendements agricoles.

Expliquer comment chez les plantes à fleurs les mécanismes de reproduction peuvent conduire à une colonisation rapide d'un milieu agricole.

Vous rédigerez un texte argumenté. On attend des expériences, des observations, des exemples pour appuyer votre exposé et argumenter votre propos.

Les documents sont conçus comme des aides: ils peuvent vous permettre d'illustrer votre exposé mais leur analyse n'est pas attendue.

D'après Quackgrass (Elytrigia repens) Control Methods in Organic Agriculture et https://tarn.chambre-agriculture.fr/

EXERCICE 2 (8 points)

La complexification du cortex humain

La complexification du cortex constitue un élément majeur de l'évolution du cerveau des mammifères. Cette évolution a pris une ampleur particulière chez l'être humain que l'on peut relier à ses capacités cognitives.

Expliquer les mécanismes à l'origine de la différence d'organisation du cortex humain par rapport à d'autres mammifères.

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

Document 1 – Répartition et rôle des épines dendritiques d'un neurone de mammifère

Document 1a – Photographie d'un neurone pyramidal de rat

On trouve dans le cortex des neurones pyramidaux qui possèdent un très grand nombre de dendrites qui reçoit un grand nombre de synapses.

On observe en microscopie optique après un traitement fluorescent un neurone pyramidal isolé du cerveau de rat.

Document 1b – Épine dendritique

On cherche à caractériser la structure d'une épine dendritique.

Document 2 – Taille et densité des épines dendritiques du cortex

Il est possible par observation et comptage de comparer la taille et la densité des épines dendritiques dans le cortex de différentes espèces. Cette comparaison sur une portion de dendrite de 10 µm chez l'être humain et le chimpanzé est schématisée ci-dessous.

Document 3 – Étude des gènes SRGAP2 chez les primates

Document 3a – Expression des gènes SRGAP2 chez certains primates

On réalise une étude des gènes SRGAP2 dans le cortex de l'être humain et du chimpanzé. La technique utilisée permet de déterminer si de l'ARNm est produit ou pas à partir de différents gènes. La présence d'une bande atteste d'une production d'ARNm. L'eau est utilisée comme un témoin négatif c'est-à-dire sans ARNm.

Document 3b – Histoire évolutive récente des gènes SRGAP2 chez les primates

Document 4 – Interaction entre les protéines SRGAP2 chez la souris

Chez la souris, on mesure la production de la protéine issue du gène SRGAP2A présent chez la souris.

Cette mesure est réalisée en absence (témoin) et en présence de la protéine issue du gène humain SRGAP2C dans différentes parties des neurones du cortex.

La souris ne produit pas de protéine SRGAP2C.

Document 5 – Longueur et densité des épines dendritiques chez la souris

Document 5a – Expression du gène SRGAP2A

Des souris mutantes nommées KO ont une expression du gène SRGAP2A diminuée de presque 90 %.

Les mesures de la longueur des épines et de leur densité (nombre par unité de surface) dans le cortex de ces souris comparées à celles de souris sauvages (WT) sont présentées dans les graphiques ci-dessous.

Document 5b – Expression du gène SRGAP2C

Le gène SRGAP2C a été transféré dans des cellules du cortex des souris sauvages. La taille et la densité des épines dendritiques ont été mesurées dans les cellules de souris ayant reçu le gène (SRGAP2C) et dans les cellules de souris ne l'ayant pas reçu (Témoin).