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Bac 2026

SVT (spécialité) – Amérique du Nord 2026, sujet 2 : correction détaillée

Sciences de la vie et de la Terre · spécialité · jour 2 · 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.

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Exercice 1 : Mécanismes de diversification du vivant autres que les brassages génétiques7 points

Question de synthèse (texte argumenté, sans document) : montrer comment la diversité du vivant peut augmenter en dehors des brassages de la méiose et de la fécondation, au sein d'une espèce ou entre espèces. Il faut des exemples précis (expériences, observations).

1Expliquer comment la diversification du vivant peut se faire en dehors des brassages génétiques (méiose, fécondation), au sein d'une même espèce ou entre espèces différentes. Texte argumenté, avec expériences, observations et exemples.Touche pour voir la correction

À retenir Hors brassages, la diversité naît de trois familles de mécanismes : (1) des modifications du matériel génétique d'une lignée (mutations, duplications de gènes) ; (2) des échanges ou fusions de génomes entre lignées ou espèces (transferts horizontaux, hybridation et polyploïdie, endosymbiose) ; (3) des mécanismes non génétiques (épigénétique, environnement, symbioses, culture) qui modifient le phénotype sans modifier la séquence d'ADN.

Démarche
  1. Problématique : le brassage (crossing-over, brassage interchromosomique, fécondation) ne crée aucun allèle nouveau, il recombine des allèles existants. Quels autres mécanismes créent ou répartissent de la diversité, dans une espèce et entre espèces ?
  2. Partie 1, au sein d'une espèce, les mutations créent des allèles nouveaux : une substitution d'un seul nucléotide dans le gène de la bêta-globine (GAG remplacé par GTG, donc acide glutamique remplacé par valine) donne l'hémoglobine S de la drépanocytose. Une mutation survient au hasard lors de la réplication de l'ADN ; elle n'est transmise à la descendance que si elle touche une cellule germinale.
  3. Partie 1 (suite), les duplications de gènes : un gène copié en deux exemplaires laisse un exemplaire libre d'accumuler des mutations et de prendre une fonction nouvelle. Exemples : les familles multigéniques des globines (alpha, bêta, gamma, myoglobine) ou des opsines (pigments rétiniens ; chez les primates catarrhiniens, une duplication a donné deux opsines proches sensibles au vert et au rouge, d'où la vision trichromatique). Les gènes d'une famille sont homologues : on retrouve des séquences voisines, preuve de leur origine commune.
  4. Partie 2, entre espèces : le transfert horizontal de gènes. Des bactéries échangent des plasmides par conjugaison, ce qui répand en peu de temps un gène de résistance à un antibiotique dans des populations, voire entre espèces bactériennes. Ce transfert ne passe pas de parent à descendant (transfert vertical) mais entre individus déjà adultes.
  5. Partie 2 (suite), l'hybridation suivie d'une polyploïdie : deux espèces voisines s'hybrident ; l'hybride est souvent stérile car ses chromosomes ne s'apparient pas, mais un doublement du nombre de chromosomes le rend fertile. Exemples : le blé tendre (2n = 42) issu de deux hybridations successives entre trois espèces ancestrales ; la spartine anglaise Spartina anglica, apparue au XIXe siècle à partir d'une hybride stérile entre une espèce américaine et une espèce européenne. Une nouvelle espèce apparaît en une ou quelques générations.
  6. Partie 2 (suite), l'endosymbiose : mitochondries et chloroplastes dérivent de bactéries intégrées dans des cellules eucaryotes. Arguments : double membrane, ADN circulaire propre, ribosomes de type bactérien, division indépendante dans la cellule. Cette association a créé des cellules eucaryotes aux métabolismes nouveaux (respiration, photosynthèse).
  7. Partie 3, mécanismes non génétiques : l'épigénétique (marques portées par l'ADN ou les histones, comme la méthylation, qui règlent l'expression des gènes sans changer la séquence). Exemple : chez l'abeille, des larves au génome identique deviennent reines ou ouvrières selon qu'elles sont nourries ou non à la gelée royale. L'environnement modifie aussi le phénotype : la couleur des fleurs d'hortensia change avec l'acidité du sol pour un même génotype.
  8. Partie 3 (suite), symbioses et culture : une association durable entre espèces (mycorhizes, lichens) crée des organismes aux propriétés nouvelles sans modifier les génomes ; chez les animaux, les comportements appris se transmettent par imitation (chants d'oiseaux, usage d'outils), ce qui diversifie les populations.
  9. Conclusion : on distingue la diversité génétique (nouveaux allèles, nouveaux gènes, nouveaux génomes) et la diversité phénotypique non héréditaire ou partiellement héréditaire. Ensemble avec les brassages et la sélection naturelle (ou la dérive génétique), ces mécanismes expliquent la biodiversité actuelle.

RéponseModèle d'introduction : le brassage génétique (crossing-over, répartition aléatoire des chromosomes, fécondation) recombine des allèles déjà existants ; il ne crée aucun allèle nouveau. D'autres mécanismes, génétiques ou non, diversifient le vivant au sein d'une espèce (mutations, duplications de gènes) ou entre espèces (transferts horizontaux, hybridations avec polyploïdie, endosymbioses), voire sans modifier l'ADN (épigénétique, environnement, symbioses, culture). Plan : I. au sein d'une espèce ; II. entre espèces ; III. sans modification de la séquence d'ADN ; conclusion.

Vérification Chaque partie contient au moins un exemple daté ou chiffré et une preuve (séquence, caractéristique cellulaire, observation).

Piège Ne pas décrire la méiose ou le crossing-over : le sujet les exclut. Ne pas confondre mutation (modification de la séquence) et modification épigénétique (réversible, sans changement de séquence).

Exercice 2 : Histoire de l'évolution des Angiospermes8 points

Question : expliquer une origine possible du succès évolutif des Angiospermes parmi les plantes terrestres, à partir de cinq documents (proportion des groupes de plantes, CO2 atmosphérique, densité de nervures des feuilles fossiles et actuelles, échanges gazeux de feuilles actuelles).

Documents du sujet Cet exercice s'appuie sur des figures ou documents du sujet : Document 1 : proportion des groupes de plantes terrestres au cours du temps ; Document 2 : concentration atmosphérique en CO2 ; Document 3A : densité de nervures d'Amborella et de Fabaceae ; Document 3B : densité de nervures de fossiles (ronds blancs : angiospermes ; ronds noirs : autres plantes) ; Document 4A : capacité photosynthétique en fonction de la densité de nervures ; Document 4B : conductance stomatique en fonction de la densité de nervures ; Document 4C : capacité photosynthétique en fonction de la conductance stomatique. Ils sont affichés avec la correction dans l'application.

1Document 1 : décrire l'évolution de la proportion des Angiospermes parmi les plantes terrestres depuis le Jurassique, par rapport aux Conifères et aux autres plantes.Touche pour voir la correction

À retenir Pour décrire une courbe : donner les valeurs de départ et d'arrivée avec les dates, nommer les phases (stagnation, forte variation, plateau) et chiffrer la variation.

Démarche
  1. Jurassique (de 200 à environ 145 Ma) : les Angiospermes sont absents ou quasi absents (moins de 5 % vers 140 Ma). Les autres plantes (fougères, mousses, etc.) forment la grande majorité (environ 80 % vers 200 Ma) et les Conifères environ 20 %.
  2. Dès le début du Crétacé (environ 3 % vers 145 Ma, environ 5 % vers 135 Ma), les Angiospermes progressent très vite : environ 28 % vers 125 Ma, environ 58 % vers 115 Ma, puis environ 83 % vers 108 Ma, soit une augmentation d'environ 80 points en une trentaine de millions d'années, très rapide à l'échelle géologique.
  3. Pendant cette période les autres plantes chutent d'environ 70 % à moins de 10 % et les Conifères diminuent à leur tour.
  4. Depuis 108 Ma jusqu'à l'actuel : les Angiospermes restent dominantes, entre environ 74 % (vers 90 Ma et vers 45 Ma) et environ 88 % (à l'actuel), avec de légères fluctuations.

RéponseLes Angiospermes apparaissent au début du Crétacé et deviennent en environ 30 Ma le groupe dominant (environ 83 %), au détriment des Conifères et des autres plantes ; cette dominance persiste jusqu'à aujourd'hui.

Vérification Les valeurs sont mesurées sur le graphique (aires superposées) après calibrage des axes, à ± 2 points de pourcentage près : c'est pourquoi on écrit « environ ».

Piège Le graphique est empilé : la part des Angiospermes est l'épaisseur de la zone sombre, pas la valeur de la limite supérieure du groupe suivant.

2Document 2 : décrire l'évolution de la concentration atmosphérique en CO2 et la comparer à celle de la proportion des Angiospermes ; que peut-on en déduire ?Touche pour voir la correction

À retenir Une coïncidence temporelle n'est pas une preuve de causalité : elle permet de formuler une hypothèse ou de montrer des conditions favorables.

Démarche
  1. Le CO₂ passe d'environ 800 ppm à 190 Ma à un maximum d'environ 2 450 ppm vers 145 Ma (fin du Jurassique), puis décroît presque continûment, avec un palier à ≈ 1 700 ppm de 115 à 100 Ma, jusqu'à ≈ 1 000 ppm vers 60 Ma et ≈ 250 ppm aujourd'hui.
  2. L'expansion des Angiospermes (135 à 110 Ma) se produit dans un air très riche en CO₂ (entre ≈ 2 100 et 2 300 ppm de 135 à 125 Ma, puis ≈ 1 700 ppm de 115 à 100 Ma), donc favorable à la photosynthèse, mais cette teneur forte existait déjà au Jurassique alors que les Angiospermes étaient absentes : le CO₂ élevé n'explique pas à lui seul leur apparition.
  3. Ensuite, le CO2 baisse fortement (de 1 700 à 250 ppm), alors que les Angiospermes restent dominantes : elles supportent mieux cette diminution que les autres groupes, ce qui suggère un avantage lié à l'efficacité de leur photosynthèse en conditions de CO2 plus faible.
  4. Le texte précise que le modèle tient compte de l'altération des silicates du Crétacé : le CO2 est consommé par l'altération (dont l'extension des Angiospermes, qui favorisent la formation de sols, est un facteur envisagé).

RéponseLe CO2 est très élevé quand les Angiospermes se diversifient, puis diminue de 1 700 à 250 ppm sans que leur proportion ne baisse ; leur succès est donc compatible avec une photosynthèse efficace quand le CO2 diminue, mais il ne s'explique pas par le seul CO2.

Vérification Valeurs du CO₂ mesurées par rapport au cadre du graphique (0 en bas, 2 500 en haut) avec une précision d'environ 50 ppm ; dates mesurées sur l'axe du temps à ± 2 Ma près.

Piège Ne pas affirmer que les Angiospermes ont provoqué la baisse du CO2 : le document ne le montre pas. Le lien (consommation de CO2 par l'altération des silicates) est une explication avancée par le modèle, non un résultat mesuré par le document.

3Documents 3A et 3B : comparer la densité de nervures (Dn) des feuilles d'Amborella et de Fabaceae, puis décrire l'évolution de Dn chez les angiospermes fossiles et chez les autres plantes fossiles entre 140 et 60 Ma.Touche pour voir la correction

À retenir La densité de nervures est la longueur de nervures par unité de surface de feuille ; les nervures transportent l'eau (xylème) vers les cellules et les produits de la photosynthèse (phloème).

Démarche
  1. 3A : Amborella (proche des Angiospermes fossiles du Mésozoïque) a Dn = 3,77 mm/mm² ; les Fabaceae (actuelles, plus récentes) ont Dn = 22 mm/mm², soit environ 6 fois plus (22 ÷ 3,77 ≈ 5,8). Les Angiospermes les plus récentes ont donc des feuilles bien plus densément nervurées.
  2. 3B de 140 à 120 Ma : les angiospermes fossiles (ronds blancs) ont des Dn comprises entre environ 1,2 et 5,3 mm/mm², du même ordre que les autres plantes (ronds noirs, environ 0,9 à 5,7). Vers 105-100 Ma, quelques angiospermes atteignent 8 à 9,6 mm/mm², alors que les autres plantes restent entre environ 0,3 et 6.
  3. 3B vers 70-60 Ma : les angiospermes atteignent des valeurs jusqu'à 15–16 mm/mm² (nombreux fossiles entre 5 et 15, beaucoup au-dessus de 10), alors que les autres plantes fossiles restent entre environ 1,8 et 3,7 mm/mm².
  4. Dn augmente donc de façon nette chez les angiospermes à la fin du Crétacé, pas chez les autres plantes.

RéponseLa densité de nervures des angiospermes a fortement augmenté au cours du temps (d'environ 1 à 5 mm/mm² vers 140-120 Ma à des valeurs allant jusqu'à 15-16 mm/mm² vers 70-60 Ma ; 3,77 pour Amborella contre 22 pour les Fabaceae), alors que celle des autres plantes reste faible (< 4 mm/mm²).

Vérification Les barres d'erreur horizontales sont larges (incertitude de datation) : on parle de tendance générale, pas de valeur à la date précise.

Piège Les fossiles de 140 à 120 Ma montrent des Dn comparables entre angiospermes et non-angiospermes : l'avantage lié à Dn n'apparaît qu'ensuite.

4Document 4 : décrire les relations entre Dn, la capacité photosynthétique Pc et la conductance stomatique GM chez les angiospermes actuelles, puis en déduire le lien entre densité de nervures et photosynthèse.Touche pour voir la correction

À retenir Le CO2 entre dans la feuille par les stomates, qui laissent aussi s'évaporer l'eau : une feuille ne peut garder ses stomates ouverts (GM élevée) que si l'eau perdue est rapidement remplacée.

Démarche
  1. Figure A : Pc augmente avec Dn, de façon à peu près linéaire : d'environ 4 µmol CO2.m-².s-1 pour Dn voisin de 2 mm/mm² à environ 14-15 pour Dn voisin de 5-5,7 mm/mm², soit environ 3 à 4 fois plus.
  2. Figure B : GM augmente aussi avec Dn : d'environ 50 à 80 mmol H2O.m-².s-1 pour Dn voisin de 2 à environ 145 à 210 pour Dn voisin de 5 ; la droite de tendance passe d'environ 70 (Dn = 1,9) à environ 205 (Dn = 5,6), soit environ 3 fois plus.
  3. Figure C : Pc augmente avec GM (d'environ 4 pour GM = 50 à environ 27 pour GM = 500 ; la droite de tendance va d'environ 2 à environ 28,5) : plus les stomates laissent passer d'eau, donc de CO2, plus la photosynthèse peut être intense.
  4. Raisonnement : plus Dn est élevé, plus la feuille est irriguée, donc plus elle peut compenser l'eau perdue par évaporation ; les stomates peuvent rester ouverts (GM plus grande), le CO2 entre davantage et la photosynthèse (Pc) est plus forte, donc la production de matière organique et la croissance aussi.
  5. Limite : les points sont des moyennes par espèce avec des barres d'erreur ; pour A et B, Dn ne couvre que 2 à 6 mm/mm² et pour C trois points isolés (GM ≈ 470–520) pèsent beaucoup sur la droite de tendance ; la corrélation n'établit pas la causalité.

RéponseChez les angiospermes actuelles, une forte densité de nervures est associée à une forte conductance stomatique et à une forte capacité photosynthétique : un réseau de nervures dense permet un meilleur approvisionnement en eau, des stomates plus ouverts et donc plus de CO2 absorbé.

Vérification Pente de la droite de la figure C mesurée : (28,5 − 2,2) / (502 − 50) ≈ 0,058 µmol de CO2 par mmol d'eau, cohérente avec les points (4 à GM = 50, 27 à GM = 500 : environ 0,05).

Piège Corrélation n'est pas causalité : le document établit une relation entre des mesures, la causalité (nervures puis photosynthèse) est un raisonnement physiologique, pas un résultat direct.

5Synthèse : expliquer une origine possible du succès évolutif des Angiospermes parmi les plantes terrestres en intégrant les documents et les connaissances (organisation du texte au choix).Touche pour voir la correction

À retenir Rédiger : constat (document 1) puis hypothèse explicative (nervures et photosynthèse, documents 3 et 4) puis mise en relation avec l'environnement (document 2) et les connaissances (fleur, fruit), avec les limites.

Démarche
  1. Modèle d'introduction : les Angiospermes, apparues au Crétacé inférieur, représentent aujourd'hui l'essentiel des plantes terrestres (≈ 88 %, document 1). Quel caractère a pu leur donner un avantage sur les autres plantes ? On montrera d'abord leur succès, puis le rôle possible de la densité de nervures et des échanges gazeux.
  2. Constat : de moins de 5 % vers 140 Ma, elles passent à environ 83 % vers 108 Ma (document 1), dans une atmosphère riche en CO2 (document 2), puis restent dominantes malgré une baisse du CO2 de 1 700 à 250 ppm.
  3. Hypothèse : l'augmentation de la densité de nervures des feuilles (document 3 : x 6 entre Amborella et Fabaceae ; fossiles jusqu'à 15-16 mm/mm² vers 70-60 Ma, le plus souvent entre 5 et 15, contre moins de 4 chez les autres plantes) accroît l'alimentation en eau de la feuille, donc l'ouverture des stomates et l'entrée du CO2 (document 4B puis 4C), donc la photosynthèse (4A) et la croissance : un avantage compétitif.
  4. Cet avantage devient décisif quand le CO2 baisse : à faible CO2, une conductance stomatique élevée permet de maintenir une photosynthèse efficace, ce qui explique la persistance de la dominance.
  5. Connaissances complémentaires : la fleur (pollinisation par les animaux, donc fécondation plus fiable), le fruit (protection des graines et dispersion par les animaux), la double fécondation et des cycles de vie courts ont aussi contribué au succès (caractères non étudiés dans les documents).
  6. Limites : l'expansion initiale (140 à 110 Ma) précède l'augmentation nette de Dn dans les fossiles ; le succès initial relève donc d'autres caractères, tandis que Dn favorise la poursuite de la domination ; les données actuelles sont extrapolées au passé.

RéponseLe succès des Angiospermes peut s'expliquer par l'évolution d'un réseau dense de nervures foliaires, qui augmente l'approvisionnement en eau, la conductance stomatique, l'entrée de CO2 et la photosynthèse, donc la croissance, avec un avantage d'autant plus net que le CO2 atmosphérique diminue ; à cela s'ajoutent la fleur et le fruit (connaissances).

Piège Ne pas conclure que la densité de nervures est la seule cause : le sujet demande « une origine possible », avec nuances.

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