Sujet du Bac Sciences de la Vie et de la Terre 2021 · Amérique du Sud Jour 1

EXERCICE 1 – Comportements et stress: vers une vision intégrée de l’organisme

[6 points]

Les réponses de l’organisme face à un agent stresseur: l’oral du baccalauréat

Un examinateur ouvre la porte et appelle une élève pour son oral de baccalauréat. Cette situation provoque chez l’élève une réaction physiologique de l’organisme face à cet agent stresseur. L’organisme de l’élève dispose de réponses adaptatives, l’une d’abord très rapide, permettant de faire face à la situation de stress, et l’autre se produisant dans un second temps et permettant un retour à la normale. Dans ces deux réponses, le système nerveux et le système endocrinien interagissent.

Présenter les deux types de réponses adaptatives à l’origine des réactions de l’organisme face à un agent stresseur suivies d’un retour à la normale des paramètres physiologiques.

Vous rédigerez un texte argumenté. On attend que l’exposé soit étayé par des expériences, des observations, des exemples... éventuellement issus des documents proposés.

Document 1 - Le syndrome de Klüver-Bucy

Le syndrome de Klüver-Bucy correspond à un ensemble de symptômes comme la disparition de la peur, une absence de réaction en présence d’un stimulus «stressant». Il a été décrit par le psychologue Heinrich Klüver et le neurochirurgien Paul Bucy en 1937 suite à l’ablation bilatérale de la pointe des lobes temporaux du cerveau incluant notamment l’amygdale. Ces éléments cliniques sont aussi observés chez l’être humain lors de lésions du cerveau affectant l’amygdale.

Document 2 - Autoradiogramme de cellules constituant l’hippocampe (partie du système limbique) du cerveau de singes macaques (réalisé par John L. Gerlach)

Un marquage radioactif de la corticostérone (similaire au cortisol) a été réalisé afin d’identifier ses récepteurs spécifiques. Les récepteurs apparaissent alors sous la forme de points noirs. Suite au même marquage radioactif, des points noirs ont été également identifiés dans des cellules de l’hypothalamus.

EXERCICE 1 – Les climats de la Terre: comprendre le passé pour agir aujourd'hui et demain (6 points)

L'effet de serre au cours de l'histoire de notre planète

Au cours de son histoire notre planète a connu des changements climatiques globaux. L'effet de serre contrôle pour une grande partie la température moyenne de notre planète.

Présenter les mécanismes à l'origine des modifications de l'effet de serre au cours des temps géologiques.

Vous rédigerez un texte argumenté. On attend que l'exposé soit étayé par des expériences, des observations, des exemples...

EXERCICE 2 – À la recherche du passé géologique de notre planète [9 points]

Sur les traces d'une fragmentation continentale en Méditerranée

La Corse, initialement en continuité avec le continent européen, au niveau de la région actuelle de la Provence, s'est détachée il y a 15 à 20 millions d'années lors de l'ouverture d'un petit océan situé entre la Provence et le golfe du Lion, au nord, et le petit continent corso-sarde, au sud-est.

Montrer comment les marqueurs géologiques témoignent à la fois d'une fragmentation continentale et d'une ouverture océanique.

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

Document 1a – Localisation de quatre sites géologiques étudiés sur la carte IGN de la région de la Côte Bleue, de l'Estaque à La Couronne

Document 1b – Fossiles identifiés au niveau de trois sites géologiques étudiés sur le secteur de la Côte Bleue

Document 2 – Quelques fossiles de la Côte bleue et leur milieu de vie

Nom de genre · Classification · Milieu et mode de vie

Bithynia · Gastéropode · Continental, eau douce, libre

Potamides · Gastéropode · Continental, eau douce, libre

Chara · Characée, Algue · Continental, eau douce et saumâtre, fixée

Amphiope · Echinoderme · Marin, littoral, 0 à 20 mètres, libre

Porites · Coraux · Marin, littoral, 0 à 30 mètres, fixé

Flabellipecten · Bivalve · Marin, littoral, 0 à 30 mètres, libre

Balanus · Crustacé · Marin, littoral, 0 à 30 mètres, fixé

Amussium · Bivalve · Marin, littoral, 10 à 100 mètres, libre

Chlamys · Bivalve · Marin, littoral, 0 à 100 mètres, fixé

Crassostrea · Bivalve · Marin, littoral, 0 à 100 m, fixé

Smittia · Bryozoaires · Marin, littoral, de 10 à 150 mètres, fixé

Terebratula · Brachiopode · Marin, littoral, 30 à 2000 mètres, fixé

Document 3 – Échelle stratigraphique simplifiée des temps géologiques

Ère · Époque · Âge en millions d'années

Tertiaire · Miocène · 5,3 à 23,5

Oligocène · 23,5 à 34

Paléocène /Éocène · 34 à 65

Secondaire · Crétacé supérieur · 65 à 100

Crétacé inférieur · 100 à 145

Document 4 – Caractéristiques de 2 sites remarquables

4a - Photographie et schéma interprétatif d'un affleurement au niveau de la plage de Sainte-Croix (site n°3)

4b - Profil sismique réalisé au large de Carry-le-Rouet (site n°5)

Les formations:

- ante-rift correspondent aux sédiments déposés avant le mouvement de la faille,

- syn-rift correspondent aux sédiments déposés pendant le mouvement de la faille,

- post-rift correspondent aux sédiments déposés après le mouvement de la faille.

Document 5 – Carte schématique de l'âge de la croûte océanique du bassin méditerranéen

Les zones non grisées de la carte correspondent à de la croûte continentale.

EXERCICE 2 – Génétique et évolution (9 points)

Caractéristiques d'un élevage de poules

Les poules Padoues font partie des animaux d'ornement. Elles sont recherchées car leur esthétique est appréciée. On cherche à expliquer les caractéristiques d'un élevage.

Expliquer la diversité et la fréquence des phénotypes des animaux de l'élevage.

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

Document 1 - Caractéristiques des poules de l'élevage

Certaines variétés de poules possèdent un plumage particulier, les positions et l'allure des plumes « rebroussées » en font une curiosité recherchée des collectionneurs. C'est le cas des poules frisées Padoues en photo ci-contre.

Le caractère « forme des plumes » est déterminé par les allèles du gène « Fr » présentant deux allèles Fr1 et Fr2.

Les correspondances entre génotypes et phénotypes sont données dans le tableau ci-dessous:

Génotypes / Caractéristiques

(Fr1//Fr1)

(Fr1//Fr2)

(Fr2//Fr2)

Phénotypes associés

Plumage normal

Plumage frisé type Padoue

Plumage « crépu », petites plumes non esthétiques à chute précoce.

Intérêt pour les collectionneurs

Poule au plumage classique

Poule prisée des collectionneurs, prix élevé

Poule présentant peu d'intérêt

Document 2 - Effectifs et fréquences constatées des différents phénotypes dans un élevage

Dans un élevage de poules, on procède au comptage des différents phénotypes. Le tableau ci-dessous donne les résultats obtenus:

Phénotypes des poules

Plumage normal

Plumage frisé type Padoue

Plumage « crépu », petites plumes non esthétiques à chute précoce.

Total

Effectif

138

798

48

984

Fréquence en %

14 %

81 %

5 %

100 %

Document 3 - Caractéristiques des poules de l'élevage

Dans un élevage les poules présentent des caractéristiques reproductives différentes.

Les poules, dont le phénotype est un plumage crépu, pondent moins d'œufs que celles au plumage frisé ou à plumage normal.

Les poules Padoues sont plus sensibles à l'humidité et sont plus fragiles face à certaines maladies.

Dans ces élevages, les croisements entre les coqs et les poules Padoues sont favorisés.

Document 4 - Fréquences théoriques attendues dans l'élevage

Les fréquences théoriques attendues lors des croisements au hasard entre les poules de l'élevage présentées dans le document 2 peuvent être calculées dans le cadre du modèle de Hardy-Weinberg.

L'allèle Fr1 a ainsi une fréquence $p$ de $(2 \times 138 + 798) / (2 \times 984) = 0{,}55$

L'allèle Fr2 a ainsi une fréquence $q$ de $(2 \times 48 + 798) / (2 \times 984) = 0{,}45$

On peut alors calculer les fréquences des différents phénotypes attendues dans l'élevage données par le tableau suivant:

$p^2$ (Fr1//Fr1)

$2pq$ (Fr1//Fr2)

$q^2$ (Fr2//Fr2)

Fréquence attendue des phénotypes

30,25 %

49,5 %

20,25 %

D'après Biologie BCPST 2 - Tout-en-un - 4e éd., modifié