SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE

Concours SVT
Corrigé détaillé

Session 2024 · Questions 01 à 60
Réponses argumentées et rappels scientifiques

Ce corrigé accompagne le sujet du concours de spécialité SVT, session d’octobre 2024. Il présente les réponses retenues et leurs explications scientifiques. Les réserves nécessaires sont précisées au fil des questions.

GRILLE DES RÉPONSES Cliquez sur une réponse pour accéder au corrigé

01D 02D 03B 04E 05A 06C 07A 08A 09D 10A 11C 12A 13B 14A 15D 16B 17D 18A 19B 20B 21D 22B 23E 24C 25A 26C 27B 28C 29D 30A 31A 32C 33B 34B 35E 36D 37A 38A 39B 40A 41A 42C 43B 44C 45D 46C 47C 48D 49A 50B 51A 52C 53C 54A 55B 56B 57D 58A 59D 60D

01Biologie cellulaire et moléculaire

QUESTION 01

La réplication fait passer la quantité d’ADN de Q à 2Q. Deux divisions successives sans nouvelle réplication la ramènent à Q puis à Q/2 : une division réductionnelle suivie d’une division équationnelle. Il s’agit d’une méiose précédée d’une interphase.

QUESTION 02

Dans le schéma général de la méiose, une cellule diploïde à 2n = 8 donne quatre cellules filles haploïdes à n = 4. Le nombre de chromosomes est divisé par deux.

QUESTION 03

À la fin de la deuxième division méiotique, les chromatides sœurs sont séparées. Chaque cellule fille possède quatre chromosomes monochromatidiens, correspondant à une quantité d’ADN de Q/2.

QUESTION 04

Les deux molécules représentées sont l’acide glutamique et l’acide aspartique. Tous deux sont acides, mais le point isoélectrique de l’acide glutamique est voisin de 3,2 : la proposition D, qui attribue aux deux un pHi inférieur ou égal à 3, est donc incorrecte. Aucun des choix A à D ne convient.

QUESTION 05

Les chaînes latérales de ces deux acides aminés portent un groupement carboxyle ionisable. Elles sont polaires et hydrophiles ; à pH physiologique, leur groupement carboxyle latéral est majoritairement sous forme carboxylate chargée négativement.

QUESTION 06

Dans la description simplifiée de l’exercice, le papier représente la phase stationnaire et le solvant la phase mobile. Les constituants migrent différemment selon leurs interactions avec ces deux phases.

QUESTION 07

Les échantillons A et C présentent chacun deux taches : ils contiennent plusieurs constituants. B et D présentent chacun une seule tache et sont considérés comme purs dans cet exercice. Une seule tache ne constitue toutefois pas une preuve absolue de pureté dans toute analyse réelle.

QUESTION 08

L’ordre croissant des distances de migration est T6 → T5 → T2 → T3 → T1 → T4. Le rapport frontal Rf, égal à la distance parcourue par le soluté divisée par celle parcourue par le front du solvant, augmente dans ce même ordre. L’exercice interprète cette migration comme une affinité croissante pour l’éluant.

QUESTION 09

La molécule possède 18 atomes de carbone et une seule double liaison C=C : c’est un acide gras mono-insaturé. Le dessin présente toutefois une configuration trans, alors que l’acide oléique usuel est cis ; cette incohérence ne modifie pas le choix D.

QUESTION 10

La désoxyadénosine diphosphate est un nucléotide associant du désoxyribose, une base azotée purique — l’adénine — et deux groupements phosphate. Un nucléoside ne contient pas de groupement phosphate.

QUESTION 11

Dans un ADN bicaténaire, les règles de complémentarité donnent A = T et G = C. Avec A = 28 %, on obtient T = 28 %, puis G = C = (100 − 56)/2 = 22 %.

02Génétique

QUESTION 12

Les cinq exons totalisent 15 + 120 + 120 + 180 + 15 = 450 nucléotides. Les quatre introns représentent 4 × 5 000 = 20 000 nucléotides. La taille hors promoteur est donc de 20 450 nucléotides, selon le comptage de l’énoncé sur un brin.

QUESTION 13

L’épissage élimine les quatre introns et réunit les cinq exons. La longueur de l’ARNm mature représenté est donc de 450 nucléotides, sans compter les modifications terminales non précisées dans l’exercice.

QUESTION 14

La séquence allant de l’ATG initial au TGA terminal inclus mesure 450 nucléotides. Le codon STOP appartient ici à la séquence délimitée mais ne code aucun acide aminé : 447 nucléotides correspondent à 149 acides aminés.

QUESTION 15

L’ADN complémentaire, ou ADNc, est obtenu par transcription inverse de l’ARNm mature eucaryote. Il ne contient plus les introns éliminés lors de l’épissage et peut être utilisé pour l’expression bactérienne, avec des éléments de régulation adaptés.

QUESTION 16

Les phénotypes parentaux [J, v] et [j, V] totalisent 2 400 individus et sont plus fréquents que les recombinés [J, V] et [j, v], au nombre de 614. Les deux gènes sont liés. La fréquence de recombinaison vaut 614/3 014 × 100 ≈ 20,4 %.

QUESTION 17

Pour une maladie récessive liée au chromosome X, la fréquence des hommes atteints est égale à celle de l’allèle pathologique : q = 1/1 000. À l’équilibre considéré, la fréquence des femmes atteintes est q² = 1/1 000 000.

QUESTION 18

Les fréquences de l’allèle A convergent progressivement vers une même valeur, voisine de 0,5. Le flux migratoire homogénéise les populations et diminue les différences de fréquences alléliques entre elles.

QUESTION 19

Deux parents sains ont un garçon et une fille atteints. Dans le modèle mendélien de l’exercice, la transmission est autosomique récessive. Une fille atteinte ayant un père sain exclut une transmission récessive liée à X. Les deux parents sont alors hétérozygotes.

03Microbiologie et immunologie

QUESTION 20

Les macrophages détruisent des éléments étrangers par phagocytose et peuvent aussi ingérer des complexes antigène–anticorps grâce à leurs récepteurs. Les mécanismes 3 et 4 sont corrects. Le complexe d’attaque membranaire relève du complément.

QUESTION 21

Le sérum 5 forme un arc de précipitation avec le mélange antigénique, tandis que le sérum 3 en forme deux. Ces résultats correspondent aux réactions spécifiques décrites par D. L’absence d’arc pour les sérums 2 et 6 ne démontre pas que ces sérums sont identiques.

QUESTION 22

Les lymphocytes T cytotoxiques portent le corécepteur CD8. Leur TCR reconnaît un peptide antigénique présenté par le CMH de classe I d’une cellule cible ; CD8 participe à cette reconnaissance.

04Biologie et physiologie animale

QUESTION 23

QUESTION 24

L’eau et le sang circulent en sens opposés au niveau des lamelles branchiales. Ce système à contre-courant maintient un gradient de pression partielle en O₂ favorable à sa diffusion de l’eau vers le sang sur toute la surface d’échange.

QUESTION 25

Une hyperglycémie stimule la sécrétion d’insuline par les cellules β des îlots de Langerhans. L’insuline favorise notamment le stockage sous forme de glycogène et la synthèse de lipides à partir de l’excès de nutriments.

QUESTION 26

Le système parasympathique ralentit la fréquence cardiaque, tandis que le système sympathique l’accélère. Les propositions 1 et 3 sont donc correctes.

QUESTION 27

La protérandrie est un hermaphrodisme successif dans lequel la fonction reproductrice mâle arrive à maturité avant la fonction femelle. Elle se distingue de la protérogynie, où l’ordre est inverse.

QUESTION 28

QUESTION 29

Le Ca²⁺ se fixe sur la troponine et provoque un changement de conformation du complexe régulateur. La tropomyosine se déplace, ce qui expose sur l’actine les sites de liaison des têtes de myosine et permet les interactions contractiles.

QUESTION 30

Dans la gamme étudiée, l’augmentation de la dose d’acétylcholine accroît l’activation de ses récepteurs et l’amplitude de la contraction. L’ajout de curare diminue la réponse pour une même dose d’acétylcholine.

QUESTION 31

Le curare est un antagoniste de l’acétylcholine au niveau des récepteurs nicotiniques musculaires. Il réduit leur activation par l’acétylcholine et donc la contraction ; il ne joue pas le rôle d’un neurotransmetteur agoniste.

QUESTION 32

Les correspondances retenues sont : 1, artériole afférente ; 2, capsule de Bowman ; 3, tube contourné proximal ; 4, tube collecteur. Le filtrat glomérulaire est recueilli dans la capsule avant de parcourir les segments tubulaires.

QUESTION 33

L’ADH est libérée dans le sang par la neurohypophyse et agit notamment sur le tube collecteur, dont elle augmente la perméabilité à l’eau. Sa synthèse a lieu dans les neurones de l’hypothalamus : synthèse et libération doivent être distinguées.

QUESTION 34

Selon la relation donnée dans l’énoncé, la nicotine augmente la sécrétion d’ADH. L’ADH favorise l’insertion d’aquaporines dans les cellules du tube collecteur et augmente ainsi la réabsorption d’eau.

05Biologie et physiologie végétale

QUESTION 35

Le repère A désigne une étamine, C un pétale et D un sépale ; B correspond à la région ovarienne du pistil. Aucune des combinaisons A à D ne reproduit correctement ces correspondances.

QUESTION 36

Les correspondances retenues sont : 1, nucelle ; 2, tégument ; 3, noyaux du sac embryonnaire ; 4, oosphère. L’ovule contient le sac embryonnaire, où se déroule la double fécondation caractéristique des Angiospermes.

QUESTION 37

Le thalle I produit les gamètes mâles : c’est le gamétophyte mâle. Le thalle II porte la structure reproductrice femelle : c’est le gamétophyte femelle. Le thalle III correspond au tétrasporophyte diploïde.

QUESTION 38

Le cycle est trigénétique haplodiplophasique. Il comporte une génération gamétophytique haploïde, un carposporophyte diploïde fixé sur le gamétophyte femelle et un tétrasporophyte diploïde. Les gamétophytes mâle et femelle constituent une même génération.

QUESTION 39

Les cellules a sont des gamètes mâles haploïdes. Les cellules e, produites par le carposporophyte, sont des carpospores diploïdes. Les cellules g sont des tétraspores haploïdes obtenues après méiose chez le tétrasporophyte.

QUESTION 40

À l’obscurité, les deux formes de dioxygène sont consommées par la respiration. À la lumière, la photolyse de l’eau H₂¹⁶O produit du ¹⁶O₂, alors que le ¹⁸O₂ continue d’être consommé. Les propositions 1 et 2 correspondent aux résultats du graphique.

06Écologie

QUESTION 41

Les relations sont respectivement : commensalisme, plus précisément phorésie pour le transport des acariens ; compétition entre jeunes chênes ; parasitisme des mammifères par les puces et tiques ; mutualisme entre fourmis et pucerons.

QUESTION 42

La prolifération algale puis la décomposition de la biomasse peuvent provoquer une forte consommation de dioxygène et une désoxygénation du milieu. C est la réponse retenue. La formulation « résulte d’une » inverse cependant la causalité : l’enrichissement en nutriments constitue la cause initiale de l’eutrophisation.

QUESTION 43

La biomasse du phytoplancton augmente fortement dans la partie recevant du saccharose et du phosphate, contrairement à celle recevant seulement du saccharose. Les données soutiennent donc une limitation par le phosphate dans les conditions étudiées.

QUESTION 44

Entre 1971 et 1975, la biomasse passe approximativement de 600–1 000 à 7 000 mg/m³. L’accroissement moyen est ΔB/Δt, soit environ 1 500–1 600 mg·m⁻³·an⁻¹. La valeur proposée la plus proche est 1 600 mg·m⁻³·an⁻¹.

07Géologie

QUESTION 45

Un bon fossile stratigraphique possède une grande extension géographique et une courte durée d’existence à l’échelle géologique. Il permet de corréler des couches éloignées et de les situer dans un intervalle de temps restreint.

QUESTION 46

L’ordre croissant des altitudes retenu sur la carte est B, puis C, puis A. Le point A est situé sur le relief occidental, à une altitude supérieure à celle des deux autres points. L’altitude se lit en suivant les courbes de niveau, indépendamment de leur espacement.

QUESTION 47

L’équidistance retenue est de 10 m : deux courbes de niveau consécutives correspondent à une différence d’altitude de 10 m. Cette différence verticale ne doit pas être confondue avec l’écartement horizontal des courbes, qui varie avec la pente.

QUESTION 48

Le profil 4 correspond au tracé AB : départ à faible altitude à l’ouest, relief central dépassant 200 m, puis retour vers des altitudes plus basses à l’est. Les courbes resserrées traduisent les versants les plus pentus.

QUESTION 49

La demi-vie radioactive est la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux parents initialement présents se désintègrent. Après une demi-vie, N = N₀/2 ; après deux demi-vies, N = N₀/4.

QUESTION 50

Les légendes sont : A, lithosphère ; B, zone de divergence ; C, zone de convergence ; D, asthénosphère ; E, noyau. Une divergence écarte les plaques ; une convergence peut s’accompagner d’une subduction.

QUESTION 51

Une auréole métamorphique peut entourer un granite intrusif. Elle résulte du métamorphisme de contact des roches encaissantes, principalement sous l’effet de la chaleur transmise par le magma.

QUESTION 52

La succession simplifiée des roches argileuses soumises à un degré métamorphique croissant est : argile → schiste → micaschiste → gneiss. La recristallisation et les associations minérales évoluent avec les conditions de pression et de température.

QUESTION 53

La roche R1 entièrement cristallisée traduit un refroidissement lent en profondeur. La roche R2 contient du verre et des microlites : une partie de son refroidissement a été rapide, en surface. Les grands cristaux peuvent s’être formés auparavant en profondeur.

QUESTION 54

R1 possède une structure grenue ; R2 présente une structure microlitique avec phénocristaux, microlites et verre. Pour définir la structure grenue, « cristaux jointifs visibles » est plus précis que l’emploi général du mot « phénocristaux » dans la proposition.

QUESTION 55

Dans l’ordre de l’énoncé, les cycles prédominants sont : précambrien pour le domaine saharien et anti-atlasique ; alpin pour l’Atlas ; hercynien pour la Meseta ; alpin pour le Rif. Ces dominantes n’excluent pas des remaniements lors de cycles ultérieurs.

QUESTION 56

Le phénomène attendu est l’obduction : une portion de lithosphère océanique chevauche une marge continentale. Les ophiolites d’Oman constituent un exemple majeur de lithosphère océanique mise en place sur un domaine continental.

QUESTION 57

L’épaississement crustal, la présence d’une suture ophiolitique et les chevauchements sont des indices de convergence et de raccourcissement. Les propositions 2, 3 et 5 correspondent au régime compressif recherché.

QUESTION 58

Dans le contexte étudié, les schistes bleus et les éclogites témoignent d’un enfouissement en subduction. Ils indiquent des pressions élevées et un régime thermique relativement froid pour les profondeurs atteintes : métamorphisme de haute pression et basse température.

QUESTION 59

La carte indique une orientation NE–SW pour le Moyen Atlas et globalement ENE–WSW pour le Haut Atlas. Ces orientations correspondent à l’allongement général des chaînes, non à celui de chaque structure locale.

QUESTION 60

Le Rif est une chaîne interplaque liée à la convergence Afrique–Eurasie. Le Haut Atlas est une chaîne intraplaque, développée à l’intérieur de la plaque africaine par réactivation et inversion d’anciens bassins.

Source : sujet du concours SVT, session d’octobre 2024, 23 pages.