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Bac 2026

SVT (spécialité) – Amérique du Nord 2026, sujet 1 : correction détaillée

Sciences de la vie et de la Terre · spécialité · jour 1 · 3 h 30 · 2 exercices (7 + 8 points)

Corrigé

Correction rédigée par l'équipe BAC Révision, non officielle. Les énoncés sont reformulés avec leurs données : refais toujours les calculs et compare avec ton professeur.

Où trouver le sujet ? Cette page présente la correction. Le sujet officiel complet (PDF) et ses figures sont dans l'application BAC Révision.

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Exercice 1 : La reproduction sexuée, une source de diversité7 points

Exercice de synthèse sans document : méiose (brassages inter- et intrachromosomiques), fécondation aléatoire et mutations, à l'origine de la diversité génétique des individus.

1Expliquer les mécanismes mis en jeu lors de la reproduction sexuée qui sont à l'origine de la diversité génétique des individus (texte argumenté avec expériences, observations, exemples).Touche pour voir la correction

À retenir Diversité des génomes = mutations (création de nouveaux allèles, matière première) + brassage intrachromosomique (crossing-over en prophase I) + brassage interchromosomique (anaphase I) + fécondation aléatoire. Un individu est une combinaison unique d'allèles.

Démarche
  1. Introduction : les individus d'une même espèce diffèrent par leurs allèles. Rappeler qu'une cellule diploïde (2n) a deux exemplaires de chaque chromosome (un hérité de chaque parent) ; la reproduction sexuée alterne méiose (production de gamètes haploïdes) et fécondation (retour à 2n). Problématique : comment ces deux processus engendrent-ils de la diversité ?
  2. Partie 1 – Les mutations : modifications aléatoires de l'ADN, qui créent de nouveaux allèles ; seules celles qui touchent les cellules germinales sont transmises. Elles sont à l'origine de la diversité allélique initiale ; la reproduction sexuée la redistribue. Exemple : les allèles de groupes sanguins ou de la couleur du pelage.
  3. Partie 2 – La méiose, brassage intrachromosomique. En prophase de première division, les chromosomes homologues s'apparient et échangent des segments (crossing-over, ou enjambement) au niveau des chiasmas : les gènes liés peuvent se séparer, ce qui crée des chromosomes recombinés portant de nouvelles combinaisons d'allèles. Exemple : un croisement test (test-cross) donnant des phénotypes recombinés dans une faible proportion.
  4. Partie 2 (suite) – La méiose, brassage interchromosomique. En anaphase I, les chromosomes homologues de chaque paire se séparent au hasard, de façon indépendante d'une paire à l'autre : une cellule à n paires de chromosomes produit 2^n gamètes différents (environ 8 millions pour n = 23 chez l'humain, sans compter les crossing-over). Pour les gènes indépendants (sur des paires différentes), les gamètes sont équiprobables (résultats mendéliens d'un croisement de dihybrides 9:3:3:1).
  5. Partie 3 – La fécondation, aléatoire. Chaque gamète d'un parent peut s'unir à n'importe quel gamète de l'autre, de façon aléatoire ; il y a donc environ (2²³)² ≈ 7×10¹³ zygotes génétiquement différents possibles pour un couple, voire plus avec le crossing-over. La fécondation rétablit la diploïdie (2n) et réunit des allèles de deux individus différents.
  6. Partie 4 – Conséquences. Chaque individu issu de reproduction sexuée possède une combinaison d'allèles unique (sauf jumeaux monozygotes). Cette diversité est la base de la sélection naturelle et de l'évolution. Une anomalie de la méiose (non-disjonction) peut aussi modifier le nombre de chromosomes (trisomie 21).
  7. Conclusion : mutations, brassages intra- et interchromosomiques de la méiose et fécondation aléatoire sont à l'origine de la diversité génétique des individus ; à comparer avec la reproduction asexuée, qui produit des clones (hors mutations).

RéponseLa diversité génétique résulte de mutations (nouveaux allèles) puis, au cours de la reproduction sexuée, du brassage intrachromosomique (crossing-over en prophase I), du brassage interchromosomique (répartition aléatoire des homologues en anaphase I, 2^n gamètes) et de la fécondation aléatoire, qui réunit deux gamètes au hasard.

Vérification Vérifier que le texte distingue bien ces mécanismes et donne un exemple chiffré (2^23 gamètes) ou expérimental (croisement test).

Piège Ne pas confondre brassage intrachromosomique et interchromosomique, ni attribuer la diversité aux seules mutations. Ne pas oublier la fécondation.

Exercice 2 : Conséquences du changement climatique et applications biotechnologiques8 points

Réponses des plantes au CO2 élevé et à la sécheresse (stomates), puis stratégies biotechnologiques : mutants de densité stomatique et blé transgénique HaHB4.

Documents du sujet Cet exercice s'appuie sur des figures ou documents du sujet : Document 1a : ouverture des stomates selon la concentration en CO2 ; Document 1b : densité des stomates à faible et à fort taux de CO2 ; Document 2b : effets du déficit hydrique sur le riz et le blé ; Document 3a : densité stomatique et eau émise (mutants EPF) ; Document 3b : température des feuilles et aspect des plantes après sécheresse ; Document 4a : fabrication du blé transgénique HaHB4 et cultures WT/TG ; Document 4b : rendement et efficacité d'utilisation de l'eau. Ils sont affichés avec la correction dans l'application.

1Montrer à la fois comment les plantes réagissent au changement climatique et comment des applications biotechnologiques tentent d'utiliser les capacités adaptatives des plantes (démarche libre intégrant les documents 1 à 4 et les connaissances).Touche pour voir la correction

À retenir Les stomates règlent les échanges gazeux (CO2 entrant, vapeur d'eau sortant) : plus de CO2 entraîne moins d'ouverture et de densité ; la sécheresse dégrade le rendement. On peut agir sur la densité stomatique (mutants) ou introduire un gène de résistance (transgénèse) pour améliorer la tolérance à la sécheresse.

Démarche
  1. Réponse aux fortes concentrations en CO2 (doc. 1) : l'ouverture des stomates (rapport largeur sur longueur) diminue quand le CO2 augmente : environ 0,62 à 150 ppm, 0,49 à 450 ppm et 0,38 à 800 ppm ; les barres d'erreur ne se chevauchent pas, les différences sont significatives. Au microscope, un fort taux de CO2 s'accompagne d'une densité de stomates plus faible qu'à faible taux. La plante adapte donc l'ouverture et le nombre de ses stomates : avec plus de CO2 disponible, elle limite les échanges et les pertes d'eau par transpiration.
  2. Réponse à la sécheresse (doc. 2) : le document 2a indique que les sécheresses sont plus fréquentes (fréquence multipliée par 2 en France depuis les années 1960, par 3 dans le Sud). Le document 2b montre que, par rapport à un sol humide, un déficit en eau diminue la masse totale de la plante (Bio : environ -25 % pour le riz et le blé), le rendement (environ -25 % pour le riz et -27,5 % pour le blé), la masse de 1000 grains (environ -7 % et -9 %), le nombre de grains par épi (environ -9 % et -16 %), et la longueur de la tige florale (inchangée pour le riz, environ -15 % pour le blé). La sécheresse nuit à la production agricole.
  3. Documents 3 : les stomates sont des voies d'émission d'eau. Chez Arabidopsis, le gène EPF contrôle la formation des stomates : le mutant EPF2 OE (surexpression) a une densité d'environ 90 stomates/mm² contre environ 200 chez le type sauvage Col-0 et environ 490 chez epf1epf2 ; la quantité d'eau émise suit la même tendance (environ 0,5 ; 1,0 ; 1,75 mmol H₂O·m⁻²·s⁻¹). Sans arrosage pendant 10 jours, la température de surface est d'abord la plus basse chez epf1epf2 (≈ 20,5 °C, forte évaporation) et la plus haute chez EPF2 OE (≈ 22 °C, faible évaporation) ; puis epf1epf2 se réchauffe dès le jour 4-5 jusqu'à ≈ 24 °C (réserve d'eau épuisée, la plante ne transpire plus), alors que EPF2 OE reste le plus frais à la fin (≈ 23,4 °C). Après réarrosage à J10, le plant EPF2 OE est le seul à garder un aspect vigoureux, Col-0 et epf1epf2 sont flétris. Une faible densité stomatique économise l'eau et améliore la tolérance à la sécheresse.
  4. Document 4 : application biotechnologique par transgénèse : le gène HaHB4, impliqué dans la réponse à la sécheresse chez le tournesol, est transféré dans le blé grâce à un vecteur. En culture sur sol sec, le blé transgénique (TG) a un meilleur aspect que le blé sauvage (WT), un rendement supérieur (environ 3 080 contre environ 2 900 kg.ha-1, différence significative *) et une meilleure efficacité d'utilisation de l'eau (environ 10,5 contre environ 9,6 kg.ha-1.mm-1, différence significative **).
  5. Synthèse : face au changement climatique (hausse du CO2, sécheresses), les plantes ajustent l'ouverture et la densité de leurs stomates (réponse adaptative). Les applications biotechnologiques exploitent ces capacités : modification de l'expression d'un gène de développement des stomates (mutants de l'EPF) ou transfert d'un gène de résistance (HaHB4). Les gains sont réels mais modestes en rendement (environ 6 %) et mesurés ici dans une seule condition de culture ; enjeux : sécurité alimentaire, risques environnementaux et acceptabilité des OGM.

RéponseFace à un CO2 élevé les plantes réduisent l'ouverture (0,62 à 0,38) et la densité des stomates ; la sécheresse réduit biomasse et rendement (environ -25 %). Les biotechnologies exploitent ces mécanismes : moins de stomates (EPF2 OE) limite les pertes d'eau et améliore la survie, et le gène HaHB4 transféré au blé augmente le rendement (environ 3 080 contre 2 900 kg/ha) et l'efficacité d'utilisation de l'eau (environ 10,5 contre 9,6).

Vérification Valeurs mesurées sur les graphiques après calibrage des axes (précision de l'ordre de 1 % de l'échelle) : densité stomatique 90, 200 et 490 mm⁻² ; eau émise 0,5, 1,0 et 1,75 ; températures d'environ 20,5 °C à 24 °C ; rendement 2 900 et 3 080 ; les rapports d'ouverture du document 1a valent 0,62, 0,49 et 0,38 à ± 0,01 près. Le rendement du blé transgénique est supérieur de (3 080 − 2 900)/2 900 ≈ 6 %.

Piège La température de la feuille baisse quand l'évaporation augmente : un plant à faibles stomates est plus chaud au début, c'est normal. Ne pas confondre mutagénèse dirigée (modifier un gène existant) et transgénèse (introduire un gène d'une autre espèce).

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