Bilan de svt

Exercice 1

Réponse : 2Q

Pendant la phase S, l’ADN est répliqué : chaque chromosome passe d’une à deux chromatides. La quantité d’ADN double donc, et elle ne reviendra à Q qu’après la séparation en deux cellules filles.

1. G1 : Q (chromosomes à 1 chromatide)
2. Phase S : réplication, la quantité passe progressivement de Q à 2Q
3. Fin de S et G2 : 2Q (chromosomes à 2 chromatides sœurs)

Exercice 2

Réponse : 1 → A · 2 → C · 3 → B · 4 → D

La mitose est une division unique qui sépare les chromatides sœurs : les deux cellules filles gardent le caryotype de la cellule mère (2n). La méiose comporte deux divisions après une seule réplication : la première sépare les chromosomes homologues (passage de 2n à n), la seconde sépare les chromatides sœurs.

1. Mitose : 1 division → 2 cellules 2n génétiquement identiques
2. Méiose : 2 divisions → 4 cellules n
3. Méiose I : homologues séparés ; méiose II (comme l’anaphase de mitose) : chromatides sœurs séparées

Exercice 3

Réponse : 25 %

Chaque molécule fille garde un brin ancien. Les deux brins lourds d’origine ne disparaissent jamais : ils se retrouvent toujours dans exactement deux molécules hybrides, alors que le nombre total de molécules double à chaque réplication.

1. Départ : 1 molécule lourde (2 brins ¹⁵N)
2. Après 1 réplication : 2 molécules, toutes hybrides → 100 %
3. Après 2 réplications : 4 molécules, dont 2 hybrides → 50 %
4. Après 3 réplications : 8 molécules, dont 2 hybrides → 28 = 25 %

Exercice 4

Réponse : Faux

Une cellule de la peau est une cellule somatique. Sa mutation est transmise aux cellules filles par mitose (formation d’un clone de cellules mutées) mais pas aux gamètes. Seule une mutation germinale (dans la lignée à l’origine des gamètes) peut être transmise aux descendants.

1. Cellule de la peau → mutation somatique
2. Transmission : aux cellules filles par mitose seulement
3. Pas de transmission à la descendance

Exercice 5

Réponse : AUG UUU GGC

L’ARNm est complémentaire du brin transcrit ; il a donc la même séquence que le brin codant, en remplaçant la thymine (T) par l’uracile (U).

1. Brin codant : ATG TTT GGC
2. On remplace chaque T par U
3. ARNm : AUG UUU GGC

Exercice 6

Réponse : La protéine est inchangée, car le code génétique est redondant

Le code génétique est redondant : plusieurs codons peuvent coder le même acide aminé. Ici le codon change mais l’acide aminé reste l’acide glutamique : la séquence de la protéine est identique (mutation dite silencieuse).

1. Avant : GAA → acide glutamique
2. Après : GAG → acide glutamique
3. Même acide aminé → même protéine
4. Les codons stop sont UAA, UAG et UGA : GAG n’en fait pas partie.

Exercice 7

Réponse : La chaleur a dénaturé l’enzyme : la forme de son site actif est altérée de façon irréversible

L’activité d’une enzyme dépend de sa structure tridimensionnelle, en particulier de la forme de son site actif, complémentaire du substrat. Une forte chaleur dénature l’enzyme, souvent de façon irréversible : même revenue à 37 °C, elle ne fixe plus son substrat.

1. Le substrat est ajouté après le chauffage : il n’a pas été chauffé.
2. Une enzyme n’est pas consommée par la réaction qu’elle catalyse.
3. Le froid ralentit une enzyme de façon réversible, mais la forte chaleur la dénature de façon irréversible.

Exercice 8

Réponse : 60 générations

Le nombre de générations s’obtient en divisant la durée écoulée par la durée moyenne d’une génération.

1. Nombre de générations = durée ÷ durée d’une génération
2. 1 500 ÷ 25 = 60 générations
3. À cette génération, le nombre d’ancêtres théoriques serait 2⁶⁰, bien plus que la population de l’époque : les lignées se recoupent, d’où des ancêtres communs à tous.

Exercice 9

Réponse : Le noyau externe est liquide

Les ondes S sont des ondes de cisaillement : elles ne traversent pas les liquides. Leur arrêt à la discontinuité de Gutenberg (vers 2 900 km) montre que le noyau externe est liquide.

1. Propriété : les ondes S ne se propagent pas dans un liquide
2. Observation : pas d’ondes S dans le noyau externe
3. Conclusion : le noyau externe est liquide (à la différence de la graine, solide)

Exercice 10

Réponse : Moho · lithosphère · asthénosphère

Le Moho sépare deux enveloppes de nature différente (croûte / manteau). Lithosphère et asthénosphère sont distinguées par leur comportement mécanique : la lithosphère est rigide, l’asthénosphère se déforme lentement tout en restant solide.

1. Croûte / manteau : Moho
2. Rigide (croûte + manteau lithosphérique) : lithosphère
3. Ductile mais solide, en dessous : asthénosphère

Exercice 11

Réponse : 8 cm/an

Le point chaud est considéré comme fixe : le volcan s’est formé au-dessus de lui, puis la plaque l’a déplacé de 400 km en 5 millions d’années. On applique v = d / t en convertissant les unités.

1. v = 400 km ÷ 5 millions d’années = 80 km par million d’années
2. 80 km = 8 000 000 cm (1 km = 100 000 cm)
3. 8 000 000 cm ÷ 1 000 000 ans = 8 cm/an

Exercice 12

Réponse : De la fusion partielle du manteau de la plaque chevauchante, hydraté par l’eau libérée par la plaque plongeante

En s’enfonçant, la croûte océanique hydratée subit un métamorphisme : ses minéraux se déshydratent et libèrent de l’eau. Cette eau abaisse la température de fusion du manteau de la plaque chevauchante, qui fond partiellement.

1. Plaque plongeante : déshydratation des minéraux
2. Eau → manteau de la plaque chevauchante : sa température de fusion baisse
3. Fusion partielle → magma riche en eau → volcans explosifs (andésites)
4. La décompression concerne les dorsales, pas les zones de subduction.

Exercice 13

Réponse : 1 → B · 2 → D · 3 → A · 4 → C

On classe une interaction selon son effet sur chacun des deux partenaires : compétition (− / −), prédation et parasitisme (+ / −), mutualisme (+ / +). La symbiose est un mutualisme intime et durable.

1. Rivalité pour une ressource : compétition
2. L’un mange l’autre : prédation
3. L’un vit aux dépens de l’autre sans le tuer rapidement : parasitisme
4. Association étroite à bénéfice réciproque : symbiose

Exercice 14

Réponse : 200 kJ

L’énergie circule en flux à sens unique, avec de fortes pertes à chaque niveau (respiration, chaleur, matière non consommée). On applique deux fois le coefficient de 10 %.

1. Producteurs : 20 000 kJ
2. Herbivores (consommateurs primaires) : 10 % de 20 000 = 2 000 kJ
3. Carnivores (consommateurs secondaires) : 10 % de 2 000 = 200 kJ

Exercice 15

Réponse : de régulation

Les services de régulation correspondent aux processus naturels qui maintiennent des conditions favorables : épuration de l’eau, pollinisation, stockage du carbone, protection contre les crues.

1. Approvisionnement : produits prélevés (nourriture, eau, bois)
2. Régulation : processus utiles (épuration, pollinisation…)
3. Culturels : loisirs, paysages
4. Soutien : formation des sols, cycles de la matière

Exercice 16

Réponse : Faux

C’est l’inverse : la matière circule en cycle (les décomposeurs minéralisent la matière organique morte, réutilisée par les producteurs), alors que l’énergie circule en flux à sens unique : elle entre sous forme lumineuse et se perd en chaleur à chaque niveau.

Exercice 17

Réponse : 0,25

Chaque parent hétérozygote transmet l’allèle muté avec une probabilité de 12. L’enfant n’est atteint que s’il reçoit deux allèles mutés (homozygote), car l’allèle est récessif.

1. Probabilité de recevoir l’allèle muté de la mère : 12
2. Probabilité de recevoir l’allèle muté du père : 12
3. Probabilité d’être homozygote muté : 12 × 12 = 14 = 0,25

Exercice 18

Réponse : de l’accumulation de plusieurs mutations somatiques dans une même lignée de cellules

Un cancer est la prolifération incontrôlée d’un clone de cellules issues d’une cellule ayant accumulé plusieurs mutations somatiques (activation d’oncogènes, inactivation de gènes suppresseurs de tumeurs). C’est pourquoi le risque augmente avec l’âge et l’exposition aux agents mutagènes.

1. Une seule mutation suffit rarement.
2. Les mutations s’accumulent dans une même lignée cellulaire.
3. Une prédisposition héréditaire peut exister, mais elle ne fait qu’augmenter le risque.

Exercice 19

Réponse : Il a sélectionné les bactéries qui portaient déjà un allèle de résistance

Les allèles de résistance apparaissent au hasard, par mutation ou par transfert horizontal, avant le traitement. L’antibiotique élimine les bactéries sensibles ; les résistantes survivent, se multiplient et deviennent majoritaires : c’est une sélection.

1. Avant : quelques bactéries résistantes parmi beaucoup de sensibles
2. Traitement : les sensibles sont éliminées
3. Après : les résistantes se multiplient et deviennent majoritaires

Exercice 20

Réponse : conjugaison

La conjugaison est un transfert horizontal de gènes par contact entre deux bactéries, souvent sous forme de plasmide. Elle permet la diffusion rapide de gènes de résistance, parfois entre espèces différentes.

1. Conjugaison : par contact (plasmide)
2. Transformation : absorption d’ADN libre du milieu
3. Transduction : par un virus de bactéries (bactériophage)

Exercice 21

Réponse : Elle est rapide, présente dès la naissance chez tous les animaux, et reconnaît des motifs communs à de nombreux pathogènes

L’immunité innée est héréditaire, présente chez tous les animaux, rapide (minutes à heures) et repose sur des récepteurs qui reconnaissent des motifs moléculaires communs à de nombreux micro-organismes. Les autres propositions décrivent l’immunité adaptative.

1. Innée : rapide, non spécifique d’un antigène précis, sans mémoire
2. Adaptative : propre aux vertébrés, quelques jours, spécifique (lymphocytes), avec mémoire

Exercice 22

Réponse : vasodilatation · perméabilité · diapédèse · phagocytose

Les médiateurs chimiques libérés par les cellules sentinelles dilatent les vaisseaux (afflux de sang), les rendent plus perméables (le plasma passe dans les tissus) et attirent les leucocytes, qui sortent des vaisseaux puis phagocytent les pathogènes.

1. Vasodilatation → rougeur, chaleur
2. Perméabilité accrue → œdème (gonflement)
3. Diapédèse → arrivée des phagocytes au foyer infectieux
4. Phagocytose → élimination des micro-organismes

Exercice 23

Réponse : 1 → D · 2 → E · 3 → C · 4 → A · 5 → B

La réponse immunitaire est une coopération : les cellules dendritiques déclenchent la réponse adaptative, les LT auxiliaires la coordonnent, les plasmocytes (issus des LB) et les LT cytotoxiques (issus des LT CD8) sont les effecteurs, et la phagocytose élimine les complexes immuns.

Exercice 24

Réponse : Vrai

Lors de la réponse primaire, une partie du clone se différencie en cellules mémoires à longue durée de vie. Plus nombreuses et plus vite activables que les lymphocytes naïfs, elles permettent une réponse secondaire plus rapide, plus ample et plus durable. C’est le principe de la vaccination.

Exercice 25

Réponse : 80 %

On remplace R₀ par sa valeur dans la formule, puis on convertit en pourcentage.

1. 1R₀ = 15 = 0,2
2. 1 − 0,2 = 0,8
3. 0,8 = 80 % : au-delà de 80 % de personnes immunisées, l’immunité de groupe protège aussi les non-vaccinés.