BB 2022 Correction

Exercice 1 (7 points)

Construction scientifique complète (les grandes parties sont présentes) et logique par rapport au sujet

Les idées essentielles pour la construction scientifique sont présentées, elles sont organisées logiquement et de façon à répondre à la question posée.

On considérera que la construction est complète si les idées (structurantes) suivantes ont été identifiées et formulées :

• Diversité génétique des gamètes parentaux issue du brassage interchromosomique
• Diversité génétique des cellules-œufs issue de la fécondation

Connaissances complètes et exactes, les arguments sont exacts et suffisants

Les connaissances associées aux grandes idées sont les suivantes :

• Diversité génétique des gamètes parentaux issus du brassage interchromosomique

  • Un parent hétérozygote produit par méiose une diversité de gamètes haploïdes génétiquement différents.

  • Au cours de la 1ère division de méiose, les chromosomes homologues de chaque paire se séparent (observations cytologiques de figures de méiose…)

  • Le positionnement (en métaphase I) et la migration (en anaphase I) des chromosomes des différentes paires sont indépendantes et aléatoires.

  • Chez les hétérozygotes, les allèles des gènes localisés sur des paires différentes de chromosomes sont combinés par brassage interchromosomique Chez un individu (A//a ; B//b) l’ensemble des méioses produit des gamètes de génotypes (a ; b) ; (A ; B) ; (A ; b) et (a ; B) en proportion égale (résultat d’un croisement test)

• Diversité génétique des cellules-œufs issue de la fécondation

  • La fécondation rassemble les allèles de deux gamètes parentaux, mâle et femelle, au sein d’une cellule-œuf diploïde,
  • La rencontre aléatoire des gamètes au cours de la fécondation contribue à la diversité génétique de la descendance (échiquier de croisements)

Qualité de l’exposé

Remarque importante : il ne s’agit pas d’une liste de critères qui devraient être tous remplis, mais d’indices qui permettent de repérer la qualité formelle, sans qu’on attende que tous soient présents.

Critères de qualité de forme

• Syntaxe, grammaire (formulation scientifique compréhensible des idées …).
• Orthographe.
• Schéma(s) clair(s) légendé(s) et titré(s) et à propos
• Mise en page, facilité de lecture, présentation attrayante.

Exercice 2 (8 points)

Démarche

Rappel : Une démarche est considérée comme cohérente si elle est logique et qu’elle permet de répondre au problème posé.

Connaissances - éléments scientifiques

Informations tirées des documents :

L’ordre d’étude des documents dépendra de la démarche du candidat.

• La région étudiée présente une diversité de roches (sédimentaires, magmatiques, et métamorphiques), et des déformations (failles, chevauchement..)

• Les schistes de Villé et les schistes de Steige sont des roches sédimentaires. Ces roches se sont donc formées dans un bassin sédimentaire qui occupait la région étudiée.

• Les schistes de Villé âgés de 500 Ma chevauchent les schistes de Steige , les schistes de Steige sont donc plus récents que ceux de Villé (donc plus récents que 500 Ma)

• Les plutons granitiques (Andlau et Hohwald) recoupent les schistes de Steige. D’après le principe de recoupement, les plutons sont donc plus récents que les schistes de Steige.

• D’après la légende de la carte, le granite du pluton d’Andlau est âgé de – 310 Ma.

• Les rapports isotopiques U/Pb d’un granite se trouvant à proximité du pluton de Hohwald et mis en place à la même période que la granodiorite de Hohwald permettent de tracer une discordia recoupant la concordia du document 4 avec un intercept supérieur situé à - 335 Ma. Le pluton de granodiorites de Hohwald est donc âgé de - 335 Ma

• La rhyolite recouvre les schistes de Steige, les schistes tachetés et les cornéennes, mais aussi le granite de Hohwald. D’après le principe de superposition, elle est donc plus récente que ces formations qu’elle recouvre.

• Les cornéennes et les schistes tachetés sont des roches métamorphiques qui forment une couronne autour du pluton granitique d’Andlau et du pluton de granodiorites de Hohwald.

• Les cornéennes sont au contact des granites, les schistes tachetés sont situés plus en périphérie, entre les cornéennes et les schistes de Steige.

• Les cornéennes et les schistes tachetés ont la même composition chimique que les schistes de Steige. Les cornéennes et les schistes tachetés sont donc issus d’un épisode de métamorphisme ayant affecté les schistes de Steige qui se trouvaient au contact ou proches des plutons.

• Les schistes de Steige contiennent du quartz, des argiles et de la muscovite. Cette association minéralogique est stable jusqu’à 265°C

• Les schistes tachetés contiennent du quartz, de la biotite, de la muscovite, de la cordiérite, et de l’andalousite. Cette association minéralogique est stable entre 480°C et 630°C

• Les cornéennes contiennent du quartz, de la biotite et de la sillimanite. Cette association minéralogique est stable entre 540°C et 660°C

• Les cornéennes qui sont au contact des plutons ont subi un métamorphisme plus intense (plus forte température) que les schistes tachetés situés plus en périphérie. Il s’agit donc d’un métamorphisme de contact induit par la température élevée des plutons lors de leur formation et ayant affecté les schistes de Steige situés à proximité des plutons. Le métamorphisme de contact affectant les cornéennes et les schistes tachetés est donc contemporain / plus récent que les plutons

• Les roches sédimentaires d’Andlau recouvrent les cornéennes (et aussi les schistes de Villé, le chevauchement, et les plutons). D’après le principe de superposition, les roches sédimentaires d’Andlau sont donc plus récentes que les cornéennes (et plus récentes que les schistes de Villé, le chevauchement, et les plutons).

• Les galets de granite d’Andlau (issus du pluton d’Andlau) sont inclus dans les roches sédimentaires d’Andlau. D’après le principe d’inclusion les galets de granite d’Andlau sont donc plus anciens que les roches sédimentaires d’Andlau qui sont donc plus récentes que les plutons

• La faille normale affecte (recoupe) le granite du pluton d’Andlau. D’après le principe de recoupement la faille normale est donc plus récente que le pluton d’Andlau.

• La faille normale est recouverte par les roches sédimentaires d’Andlau. D’après le principe de superposition elle est donc plus ancienne que les roches sédimentaires d’Andlau

• La faille à déplacement horizontal affecte (recoupe) tous les schistes, le pluton de Hohwald et les roches métamorphiques, mais ne semble pas affecter la coulée de rhyolite. D’après le principe de recoupement, cette faille est plus récente que les schistes, le pluton de Hohwald et les roches métamorphiques, et plus ancienne que la coulée de rhyolite.

Connaissances mobilisées :

• Un chevauchement intervient par le jeu d’une faille inverse induite par des contraintes compressives appliquées sur des roches fragiles (cassantes) dans un contexte tectonique convergent (subduction, collision, orogenèse).

• Un chevauchement inverse la série sédimentaire: des strates profondes et anciennes viennent recouvrir des strates plus superficielles et récentes, ce qui ne respecte pas le principe de superposition.

• Une faille normale résulte de contraintes extensives exercées dans un contexte tectonique divergent.

• Les granites sont des roches magmatiques plutoniques (magmatisme intrusif). Ils résultent du refroidissement lent d’un magma qui a cristallisé en profondeur.

• La rhyolite est une roche volcanique (magmatisme extrusif) qui résulte du refroidissement (cristallisation) rapide d’un magma en surface

• Les roches sédimentaires résultent du dépôt de sédiments dans un bassin sédimentaire qui occupait la région au moment de leur formation.

• Les roches métamorphiques sont des roches issues de la transformation à l’état solide d’une roche préexistante sous l’effet des variations de pression et / ou de température.

• Principe de recoupement

• Principe de superposition

• Principe d’inclusion

Compréhension globale:

Les données cartographiques, minéralogiques, et isotopiques permettent d’établir une chronologie de la région qui rend compte de la diversité des roches et des déformations observées:

• Dépôt des sédiments à l’origine des schistes de Villé (- 500 Ma) puis des schistes de Steige.
• Dans un contexte tectonique convergent, des contraintes compressives provoquent le jeu d’une faille inverse à l’origine du chevauchement des schistes de Steige (plus récents) par ceux de Villé (plus anciens)
• Intrusion du pluton d’Hohwald (- 335 Ma) puis du pluton d’Andlau (- 310 Ma)
• Métamorphisme des schistes de Steige qui se transforment en cornéennes et schistes tachetés
• Érosion
• Jeu de la faille à déplacement horizontal
• Coulée de rhyolite
• Jeu de la faille normale dans un contexte tectonique divergent, induisant la formation d’un bassin sédimentaire
• Dépôt des sédiments à l’origine des roches sédimentaires d’Andlau