Relier les mécanismes du vivant aux données et aux échelles d’observation.

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1. 01Comment mitose et méiose transmettent-elles les chromosomes ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Distinguer chromosome, chromatide, centromère et paire de chromosomes homologues.
   • Suivre nombre de chromosomes et quantité d’ADN au cours du cycle cellulaire.
   • Relier condensation des chromosomes et possibilité de les observer.

   Les parties du cours

   1. Que compte-t-on quand on compte des chromosomes ?
   2. Comment le cycle prépare-t-il une division conforme ?
   3. Pourquoi les chromosomes ne sont-ils pas toujours visibles de la même façon ?
   4. Comment la mitose conserve-t-elle le caryotype ?
   5. Comment transformer une préparation microscopique en preuve ?
   6. Que signifient diploïde, haploïde et caryotype ?
   7. Comment une seule réplication suivie de deux divisions réduit-elle la ploïdie ?
   8. Quel bilan permet de distinguer mitose et méiose sans réciter ?

2. 02Comment la réplication produit-elle deux copies de l’ADN ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Relier une chromatide à une longue molécule d’ADN associée à des protéines.
   • Comparer les prédictions de trois modèles de réplication.
   • Construire un brin néoformé par complémentarité avec un brin matrice.

   Les parties du cours

   1. Comment relier chromosome, chromatide et molécule d’ADN ?
   2. Que prédisent trois modèles concurrents de réplication ?
   3. Comment un brin matrice impose-t-il la séquence du brin nouveau ?
   4. Que montre une zone d’ouverture sur une molécule en cours de réplication ?
   5. Quel bilan relie phase S, ADN et chromatides ?
   6. Comment Meselson et Stahl ont-ils testé le modèle semi-conservatif ?
   7. Comment contrôler un calcul de durée de réplication ?
   8. Comment la PCR détourne-t-elle le principe de copie pour cibler un fragment ?

3. 03Comment une mutation devient-elle une nouvelle version de l’ADN ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Distinguer erreur de réplication, altération de l’ADN, réparation, mutation et allèle.
   • Caractériser une modification en alignant une séquence de référence et une séquence observée.
   • Distinguer mutation spontanée et exposition mutagène sans supposer une mutation dirigée.

   Les parties du cours

   1. Quand une modification de l’ADN devient-elle une mutation ?
   2. Comment caractériser une mutation dans une séquence ?
   3. Une mutation induite est-elle dirigée par le besoin ?
   4. Quel rôle joue la réparation avant la transmission ?
   5. Comment tester l’effet des UV sans confondre mortalité et mutants ?
   6. Où va la mutation après la division de la cellule touchée ?
   7. Comment une mutation alimente-t-elle la diversité allélique ?
   8. Que peut conclure la comparaison d’un trio père-mère-enfant ?

4. 04Comment le génome permet-il de reconstituer une histoire humaine ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Distinguer variant partagé, proximité génétique, parenté et scénario historique.
   • Calculer une distance simple entre séquences alignées avec le même périmètre.
   • Construire et critiquer un arbre de proximité à partir d’une matrice de distances.

   Les parties du cours

   1. Que conserve réellement le génome d’une histoire passée ?
   2. Comment mesurer une proximité entre deux séquences ?
   3. Un arbre de proximité est-il un arbre généalogique ?
   4. Combien de générations et d’ancêtres une durée représente-t-elle ?
   5. Comment authentifier un génome ancien ?
   6. Que montrent les génomes de Néandertal et de Denisova ?
   7. Une séquence héritée d’un groupe ancien est-elle forcément avantageuse ?
   8. Comment une série de génomes datés teste-t-elle une sélection récente ?

5. 05Comment l’information de l’ADN devient-elle un produit cellulaire ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Distinguer information génétique, support moléculaire, code et produit.
   • Calculer le nombre de séquences possibles pour un alphabet et une longueur donnés.
   • Construire un pré-ARNm complémentaire à partir d’un brin matrice orienté.

   Les parties du cours

   1. Une séquence est-elle déjà un code génétique ?
   2. Comment une séquence d’ADN devient-elle un ARN ?
   3. Pourquoi pré-ARNm et ARNm ne sont-ils pas toujours identiques ?
   4. Où se déroulent les étapes chez un eucaryote ?
   5. Comment les codons déterminent-ils une séquence d’acides aminés ?
   6. Quand un algorithme de traduction est-il fiable ?
   7. Toutes les cellules possèdent-elles les mêmes produits ?
   8. Comment l’expression contribue-t-elle au phénotype ?

6. 06Comment prouver la catalyse et les spécificités d’une enzyme ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Distinguer substrat, produit, enzyme, transformation et vitesse de transformation.
   • Prouver un effet catalytique par une comparaison temporelle contrôlée.
   • Distinguer spécificité de substrat et spécificité de réaction.

   Les parties du cours

   1. Comment montrer qu’une enzyme catalyse une transformation ?
   2. Une enzyme agit-elle sur n’importe quel substrat et n’importe quelle liaison ?
   3. Que montre la structure tridimensionnelle du site actif ?
   4. Quel protocole permet d’attribuer le signal à l’enzyme ?
   5. Comment calculer la vitesse initiale à partir d’une courbe ?
   6. Que montre une série où seule la concentration en substrat varie ?
   7. Que montre une série où seule la concentration en enzyme varie ?
   8. Comment l’équipement enzymatique révèle-t-il une spécialisation cellulaire ?

7. 07Comment établir le contraste géologique entre continents et océans ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Relier une carte topographique et bathymétrique à une distribution bimodale des altitudes.
   • Distinguer altitude, profondeur, fréquence de surface et ligne de rivage.
   • Évaluer ce que montrent une carte géologique, un affleurement, un forage et une coupe naturelle.

   Les parties du cours

   1. Comment une carte du relief devient-elle une distribution bimodale ?
   2. Le trait de côte sépare-t-il exactement les deux croûtes ?
   3. Comment connaître des croûtes dont une grande partie est inaccessible ?
   4. Quels critères distinguent granite, basalte et gabbro ?
   5. Que permet d’inférer la texture d’une roche magmatique ?
   6. Comment mesurer correctement la densité d’un échantillon ?
   7. Que montre la carte géologique de France au millionième ?
   8. Quelle conclusion le faisceau d’indices autorise-t-il ?

8. 08Comment les ondes et la chaleur révèlent-elles l’intérieur de la Terre ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Lire les arrivées P, S et de surface sur un sismogramme sans confondre temps origine et temps de trajet.
   • Comprendre comment plusieurs stations et une base de données contraignent la localisation d’un séisme.
   • Relier réflexion, réfraction, vitesse et changement de matériau.

   Les parties du cours

   1. Que mesure réellement une station sismologique ?
   2. Comment une base de données transforme-t-elle des arrivées en localisation ?
   3. Pourquoi les ondes ne suivent-elles pas toujours une ligne droite ?
   4. Que démontrent les zones d’ombre des ondes P et S ?
   5. Comment lire le modèle radial PREM ?
   6. Comment distinguer croûte, manteau, lithosphère et asthénosphère ?
   7. Pourquoi le gradient de surface ne peut-il pas être prolongé jusqu’au centre ?
   8. Que représente une image de tomographie sismique ?

9. 09Comment mesurer la mobilité horizontale des plaques ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

   Les objectifs

   • Délimiter des plaques lithosphériques à partir de la distribution des séismes, du volcanisme et de la déformation.
   • Construire un vecteur déplacement puis un vecteur vitesse à partir de positions datées.
   • Calculer une norme, annoncer les unités et tenir compte de l’incertitude.

   Les parties du cours

   1. Comment repérer une plaque sans dessiner d’abord ses contours ?
   2. Comment passer de positions GNSS à un vecteur vitesse ?
   3. Pourquoi faut-il annoncer le référentiel et comparer plusieurs stations ?
   4. Comment reconnaître divergence, convergence et coulissage ?
   5. Comment les bandes magnétiques enregistrent-elles l’ouverture océanique ?
   6. Comment calculer une vitesse d’expansion avec âge et distance ?
   7. Que révèle un alignement volcanique lié à un point chaud ?
   8. Comment faire converger des mesures qui ne couvrent pas la même durée ?

10. 10Comment une dorsale fabrique-t-elle la lithosphère océanique ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

    Les objectifs

    • Comparer bathymétrie, vitesse d’ouverture et activité magmatique de dorsales lentes et rapides.
    • Expliquer une fusion partielle par décompression à l’aide d’un trajet pression-température et d’un solidus.
    • Distinguer liquide basaltique et résidu péridotitique.

    Les parties du cours

    1. Toutes les dorsales ont-elles le même relief ?
    2. Pourquoi le manteau fond-il sans être davantage chauffé ?
    3. Comment un même magma produit-il basalte, filons et gabbro ?
    4. Une coupe de croûte océanique est-elle directement observée ?
    5. Comment une dorsale lente fonctionne-t-elle avec peu de magma ?
    6. Que change la circulation hydrothermale ?
    7. Pourquoi la lithosphère s’épaissit-elle en s’éloignant ?
    8. Comment tester le modèle complet d’une dorsale ?

11. 11Comment fonctionne une zone de subduction ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

    Les objectifs

    • Identifier les marqueurs géométriques d’une subduction.
    • Distinguer interface de plaques, plaque plongeante et plan de foyers sismiques.
    • Relier âge, refroidissement, densité et flottabilité de la lithosphère océanique.

    Les parties du cours

    1. Quels marqueurs révèlent une plaque plongeante ?
    2. Tous les séismes de subduction rompent-ils la même zone ?
    3. Pourquoi une vieille lithosphère océanique peut-elle s’enfoncer ?
    4. Que deviennent les roches hydratées pendant la plongée ?
    5. Où se forme principalement le magma de l’arc ?
    6. Pourquoi l’arc produit-il des roches variées ?
    7. Comment la subduction participe-t-elle à la mobilité globale ?
    8. Que peut-on conclure sans confondre fonctionnement et prédiction ?

12. 12Comment une collision continentale construit-elle une chaîne de montagnes ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

    Les objectifs

    • Reconstruire le passage de la subduction à la collision et identifier une suture.
    • Reconnaître pli, faille inverse, chevauchement et nappe à partir de critères.
    • Calculer raccourcissement absolu et relatif.

    Les parties du cours

    1. Comment savoir qu’un océan séparait autrefois les continents ?
    2. Quels critères prouvent le raccourcissement sur le terrain ?
    3. Comment quantifier le raccourcissement sans déplier au hasard ?
    4. Pourquoi le raccourcissement épaissit-il la croûte ?
    5. Que montre réellement un profil ECORS ou une coupe sismique ?
    6. Une haute montagne implique-t-elle une racine exactement proportionnelle ?
    7. Comment des roches profondes reviennent-elles à l’affleurement ?
    8. Une chaîne grandit-elle tant que la convergence continue ?

13. 13Comment les interactions font-elles fonctionner et évoluer un écosystème ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

    Les objectifs

    • Définir un écosystème comme un système ouvert avec frontière, échelle, biotope et biocénose.
    • Construire un échantillonnage reproductible et relier prudemment répartition et facteurs abiotiques.
    • Classer compétition, exploitation et coopération par leurs effets sur les partenaires.

    Les parties du cours

    1. Où commence et où finit l’écosystème étudié ?
    2. Comment relier la présence d’une espèce aux conditions du milieu ?
    3. Comment classer une interaction sans apprendre un catalogue ?
    4. Que s’échangent réellement un arbre et un champignon mycorhizien ?
    5. Pourquoi une chaîne alimentaire ne suffit-elle pas ?
    6. Biomasse, production et transfert mesurent-ils la même chose ?
    7. Comment fermer un bilan de matière dans un système ouvert ?
    8. Revenir vers un état antérieur signifie-t-il retrouver exactement le même écosystème ?

14. 14Comment gérer les écosystèmes dont les sociétés humaines dépendent ?8 parties · 8 questions corrigées · 6 cartes

    Les objectifs

    • Situer l’être humain comme un élément dépendant des écosystèmes et capable d’en modifier le fonctionnement.
    • Distinguer fonction écologique, bien ou service, bénéfice et bénéficiaire.
    • Classer les services d’approvisionnement, de régulation et culturels sans confondre fonctions de support et usages.

    Les parties du cours

    1. L’être humain est-il extérieur aux écosystèmes ?
    2. Quand une fonction écologique devient-elle un service ?
    3. Pourquoi parler d’un bouquet de services plutôt que d’une liste ?
    4. Comment démontrer qu’une pression altère un service ?
    5. Comment mesurer la contribution des pollinisateurs à une culture ?
    6. Restaurer ou compenser permet-il d’abord de dégrader ?
    7. Comment savoir si une restauration fonctionne ?
    8. Une valeur monétaire suffit-elle à décider ?