École secondaire catholique Renaissance Description des Objectifs pour l'Examen IB Biologie NM IB – Enseignant :Hélène Robert et François Lépine

Vous trouverez ci-dessous la description des énoncés d'évaluations pour l’évaluation IB du cours de Biologie niveau moyen.

# Énoncé d'évaluation Obj. spéc.

Examen partie : Notes

1 2 3

1.1.1 Exprimer que les barres d’erreur sont une représentation graphique de la variabilité des données.

1 X X

1.1.2 Calculer la moyenne et l’écart type d’un groupe de valeurs.

2 X X

Les élèves ne devront pas connaître les formules pour calculer ces statistiques. On s’attend à ce qu’ils utilisent la fonction écart type d’une calculatrice à écran graphique ou d’une calculatrice scientifique.

1.1.3

Exprimer que le terme écart type sert à résumer l’étalement des valeurs autour de la moyenne et que 68 % des valeurs se trouvent à ± 1 écart type de la moyenne.

1 X X Pour les données à distribution normale, environ 68 % de toutes les valeurs sont distribuées entre 1 écart type (s ou σ) au dessus et au dessous de la moyenne. Cela monte jusqu’à environ 95 % pour ± 2 écarts types.

1.1.4 Expliquer pourquoi l’écart type est utile pour comparer les moyennes et l’étalement des données entre deux ou plusieurs échantillons.

3 X Un petit écart type indique que les données sont très proches de la moyenne. Par contre, un grand écart type indique une plus grande distribution autour de la moyenne.

1.1.5 Déduire l’importance de la différence entre deux groupes de données en utilisant des valeurs calculées pour t et les tableaux appropriés.

3 X

Pour le test t à appliquer, les données doivent avoir une distribution normale et une taille d’échantillon de 10 au minimum. Le test t peut servir à comparer deux groupes de données et à mesurer l’ampleur du chevauchement. Les élèves ne devront pas calculer les valeurs de t.

1.1.6 Expliquer que l’existence d’une corrélation n’établit pas qu’il y a un lien de causalité entre deux variables.

3 X

2.1.1 Résumer la théorie cellulaire

2 X X

Les points suivants doivent être inclus :

Les organismes vivants sont composés de cellules.

Les cellules sont les plus petites unités de la vie.

Les cellules proviennent de cellules préexistantes.

2.1.2 Discuter des faits qui supportent la théorie cellulaire. 3 X

2.1.3 Exprimer que les organismes unicellulaires effectuent toutes les fonctions de la vie.

1 X X Il faut inclure le métabolisme, la réaction, l’homéostasie, la croissance , la reproduction et la nutrition.

2.1.4 Comparer les tailles relatives des molécules, de l’épaisseur des membranes cellulaires, des virus, des bactéries, des organites et des cellules, en utilisant les unités appropriées du SI.

3 X

Une évaluation des tailles relatives est demandée : par exemple pour les molécules (1 nm), l’épaisseur des membranes (10 nm), les virus (100 nm), les bactéries (1 µm), les organites (10 µm maximum) et la plupart des cellules (100 µm maximum). Il faut insister sur la nature/forme tridimensionnelle des cellules.

2.1.5 Calculer le grossissement linéaire de schémas et la taille réelle des spécimens sur des images dont le grossissement est connu.

2 X X

Le grossissement peut être noté (par exemple x 250) ou indiqué au moyen d’une échelle, par exemple :

2.1.6 Expliquer l’importance du rapport surface/volume en tant que facteur limitant la taille des cellules.

3 X

Il faut mentionner le concept suivant lequel la vitesse de production de chaleur/production de déchets/consommation de ressources d’une cellule est fonction de son volume, alors que la vitesse des échanges de substances et d’énergie (chaleur) est fonction de sa surface. Il est possible de comparer des modèles mathématiques simples impliquant des cubes et de voir comment le rapport est modifié quand les côtés augmentent d’une unité.

2.1.7 Exprimer que les organismes multicellulaires présentent des propriétés émergentes. 1 X X

Les propriétés émergentes découlent de l’interaction entre les parties composantes : le tout est plus grand que la somme de ses parties.

2.1.8 Expliquer que les cellules des organismes multicellulaires se différencient pour effectuer des fonctions spécialisées en exprimant certains de leurs gènes mais pas tous.

3 X

2.1.9 Exprimer que les cellules souches conservent la capacité de se diviser et qu’elles ont l’aptitude de se différencier en empruntant des voies différentes.

1 X X

2.1.10 Résumer une utilisation des cellules souches à des fins thérapeutiques.

2 X X

Il s’agit d’un domaine en évolution rapide. N’importe quel exemple d’usage de cellules souches à des fins thérapeutiques chez l’humain ou un autre animal peut être choisi. Objectif global 8 : la recherche utilisant des cellules souches soulève des questions d’ordre éthique, tout autant chez les humains que chez les animaux. L’utilisation de cellules souches embryonnaires implique la mort d’embryons au stade précoce, mais si le clonage thérapeutique est développé avec succès, cela pourrait réduire la souffrance des patients atteints d’un large éventail d’affections. Dimension internationale : la recherche sur les cellules souches a fait appel aux travaux effectués par des équipes de chercheurs dans de nombreux pays, qui partagent les résultats et qui accélèrent ainsi l’avancement de la science. Toutefois, les préoccupations d’ordre moral qu’impliquent les procédures concernées ont mené à une restriction de la recherche dans certains pays. Les gouvernements nationaux sont influencés par les traditions locales, culturelles et religieuses qui varient grandement, et qui ont, par conséquent, un impact sur le travail des chercheurs.

2.2.1 Dessiner et légender un diagramme de l’ultrastructure de Escherichia coli (E. coli), à titre d’exemple d’un procaryote.

1 X X Doivent figurer sur le diagramme la paroi cellulaire, la membrane plasmique, le cytoplasme, les pili, les flagelles, les ribosomes et le nucléoïde (la région contenant l’ADN nu).

2.2.2 Annoter les fonctions de chaque structure nommée sur le diagramme de l’énoncé 2.2.1.

2 X X

2.2.3 Identifier les structures représentées en 2.2.1 dans les électronographies de E. coli.

2 X X

2.2.4 Exprimer que les procaryotes se divisent par fission binaire.

1 X X

2.3.1 Dessiner et légender un diagramme de l’ultrastructure d’une cellule hépatique (hématocyte) à titre d’exemple d’une cellule animale.

1 X X Doivent figurer sur le diagramme les ribosomes libres, le réticulum endoplasmique rugueux (REr), les lysosomes, l’appareil de Golgi, les mitochondries et le noyau. Le terme appareil de Golgi sera utilisé au lieu de corps de Golgi, complexe de Golgi ou dictyosome.

2.3.2 Annoter les fonctions de chaque structure nommée sur le diagramme de l’énoncé 2.3.1.

2 X X

2.3.3 Identifier les structures représentées en 2.3.1 dans des électronographies de cellules hépatiques.

2 X X

2.3.4 Comparer la cellule procaryote et la cellule eucaryote.

3 X

Les différences doivent inclure :

ADN nu versus ADN associé aux protéines ;

ADN dans le cytoplasme versus ADN enfermé dans une enveloppe nucléaire ;

absence de mitochondries versus présence de mitochondries ;

ribosomes 70S versus ribosomes 80S ;

les eucaryotes ont des membranes internes qui compartimentent leurs fonctions.

2.3.5 Exprimer trois différences qui existent entre les cellules végétales et les cellules animales.

1 X X

2.3.6 Résumer deux rôles des composants extracellulaires.

2 X X

La paroi d’une cellule végétale lui permet de garder sa forme, l’empêche d’absorber une quantité excessive d’eau et permet à la plante de rester bien dressée malgré la force de la gravité. Les cellules animales secrètent des glycoprotéines qui forment la matrice extracellulaire. Celle-ci a un rôle dans le soutien, l’adhésion et le mouvement.

2.4.1 Dessiner et légender un diagramme de la structure des membranes.

1 X X

Doivent figurer sur le diagramme : la bicouche phospholipidique, le cholestérol, les glycoprotéines et les protéines intégrées et périphériques. Le terme membrane plasmique doit être utilisé à la place du terme membrane superficielle de la cellule pour indiquer la membrane entourant le cytoplasme. Les protéines intégrées sont incrustées dans les phospholipides de la membrane alors que les protéines périphériques sont fixées à sa surface. Il n’est pas nécessaire de mentionner les variations de la composition qui sont associées au type de membrane.

2.4.2 Expliquer comment les propriétés hydrophobes et hydrophiles des phospholipides participent au maintien de la structure des membranes cellulaires.

3 X

2.4.3 Énumérer les fonctions des protéines membranaires. 1 X X

Les points suivants doivent être inclus : les récepteurs d’hormones, les enzymes immobilisées, l’adhésion cellulaire, la communication intercellulaire, les canaux pour le transport passif et les pompes pour le transport actif.

2.4.4 Définir les termes diffusion et osmose.

1 X X

La diffusion est le mouvement passif des particules d’un milieu à haute concentration vers un milieu à faible concentration. L’osmose est le mouvement passif des molécules d’eau au travers d’une membrane partiellement perméable, les molécules se déplaçant du milieu le moins concentré vers le milieu le plus concentré en soluté.

2.4.5 Expliquer le transport passif au travers des membranes par diffusion simple et par diffusion facilitée.

3 X

2.4.6 Expliquer le rôle des protéines « pompes » et de l’ATP dans le transport actif au travers des membranes.

3 X

2.4.7 Expliquer comment les vésicules servent à transporter des substances dans une cellule entre le réticulum endoplasmique rugueux, l’appareil de Golgi et la membrane plasmique.

3 X

2.4.8 Décrire comment la fluidité de la membrane lui permet de changer de forme, de se scinder et de se reformer durant l’endocytose et l’exocytose.

2 X X

2.5.1 Résumer les stades du cycle cellulaire, en incluant l’interphase (G1, S, G2), la mitose et la cytokinèse.

2 X X

2.5.2 Exprimer que les tumeurs (cancers) résultent d’une division cellulaire anarchique, et qu’elles peuvent survenir dans n’importe quel organe ou tissu.

1

X X

2.5.3 Exprimer que l’interphase est une période active de la vie d’une cellule durant laquelle il se produit de nombreuses réactions métaboliques, notamment la synthèse des protéines, la réplication de l’ADN et une augmentation du nombre de mitochondries et/ou de chloroplastes.

1 X X

2.5.4 Décrire les événements qui se déroulent durant les quatre phases de la mitose (prophase, métaphase, anaphase et télophase).

2 X X

Ces événements doivent inclure le super-enroulement des chromosomes, la fixation des microtubules du fuseau aux centromères, le partage des centromères, la migration des chromatides sœurs aux pôles opposés, la désorganisation et la reformation des membranes nucléaires. Les manuels varient quant à l’usage des termes chromosome et chromatide. Dans ce cours, les deux molécules d’ADN formées par la réplication de l’ADN sont considérées être des chromatides sœurs jusqu’au partage du centromère au début de l’anaphase ; par la suite, elles deviennent des chromosomes individuels. Les élèves ne sont pas tenus d’utiliser le terme kinétochore.

2.5.5 Expliquer comment la mitose produit deux noyaux génétiquement identiques.

3 X

2.5.6 Exprimer que la mitose intervient au niveau de la croissance, du développement de l’embryon, de la réparation des tissus et de la reproduction asexuée.

1 X X

3.1.1 Exprimer que les éléments chimiques les plus courants chez les êtres vivants sont le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote.

1 X X

3.1.2 Exprimer que divers autres éléments sont indispensables aux organismes vivants ; notamment le soufre, le calcium, le phosphore, le fer et le sodium.

1 X X

3.1.3 Exprimer un rôle pour chacun des éléments mentionnés en 3 .1.2.

1 X X Il faut se référer aux rôles chez les plantes ainsi que chez les animaux et les procaryotes.

3.1.4 Dessiner et légender un diagramme de la structure des molécules d’eau pour montrer leur polarité et la formation des liaisons hydrogène.

1 X X

3.1.5 Résumer les propriétés thermiques, cohésives et dissolvantes de l’eau. 2 X X

Objectif global 7 : l’acquisition de données peut être utilisée pour comparer les propriétés thermiques de l’eau avec celles d’autres liquides.

3.1.6 Expliquer le lien entre les propriétés de l’eau et ses utilisations par les organismes vivants en tant que liquide de refroidissement, milieu où se déroulent les réactions métaboliques et milieu servant au transport.

3 X

Il faut limiter les propriétés à celles décrites en 3.1.5.

3.2.1 Distinguer les composés organiques et les composés inorganiques. 2 X X

Les composés contenant du carbone que l’on trouve dans les organismes vivants (sauf les carbonates d’hydrogène, les carbonates et les oxydes de carbone) sont considérés comme étant organiques.

3.2.2 Identifier les acides aminés, le glucose, le ribose et les acides gras à partir de diagrammes illustrant leur structure.

2 X X Les élèves ne sont pas tenus de connaître les noms spécifiques des acides aminés et des acides gras.

3.2.3 Énumérer trois exemples de monosaccharides, trois exemples de disaccharides et trois exemples de polysaccharides. 1 X X

Les exemples utilisés doivent être

le glucose, le galactose et le fructose ;

le maltose, le lactose et le saccharose ;

l’amidon, le glycogène et la cellulose.

3.2.4 Exprimer une fonction du glucose, du lactose et du glycogène chez les animaux et une fonction du fructose, du saccharose et de la cellulose chez les plantes.

1 X X

3.2.5 Résumer le rôle de la condensation et de l’hydrolyse dans les relations entre les monosaccharides, les disaccharides et les polysaccharides ; entre les acides gras, le glycérol et les triglycérides ; et entre les acides aminés et les polypeptides.

2 X X

Cela est possible en utilisant des équations formées de mots ou de formules chimiques.

3.2.6 Exprimer trois fonctions des lipides. 1 X X Il faut inclure le stockage de l’énergie et l’isolation thermique.

3.2.7 Comparer l’utilisation des glucides et celle des lipides dans le stockage de l’énergie.

3 X

3.3.1 Résumer la structure des nucléotides de l’ADN en mentionnant le sucre (désoxyribose), la base et le phosphate.

2 X X

Les formules chimiques et la subdivision purine/pyrimidine ne sont pas requises. Il est possible d’utiliser des formes simples pour représenter les diverses parties constitutives. Seules les positions relatives sont requises.

3.3.2 Exprimer le nom des quatre bases de l’ADN. 1 X X

3.3.3 Résumer la façon dont les nucléotides de l’ADN sont liés entre eux en un brin simple par des liaisons covalentes.

2 X X

Seules les positions relatives sont requises.

3.3.4 Expliquer comment une double hélice d’ADN se forme

en utilisant des paires de bases complémentaires et des liaisons hydrogène.

3 X

3.3.5 Dessiner et légender un diagramme simplifié de la structure moléculaire de l’ADN.

1 X X

Une extension du diagramme de la section 3.3.3 suffit pour montrer les paires de bases complémentaires de A–T et G–C, réunies par des liaisons hydrogène et l’ossature sucre-phosphate. Le nombre de liaisons hydrogène entre les paires et des détails sur les purines/pyrimidines ne sont pas requis.

3.4.1 Expliquer la réplication de l’ADN par déroulement de la double hélice et par séparation des brins par l’hélicase, suivie de la formation des nouveaux brins complémentaires par l’ADN-polymérase.

3 X

Il n’est pas nécessaire de mentionner qu’il existe plus d’une ADN-polymérase.

3.4.2 Expliquer l’importance de l’appariement des bases complémentaires pour sauvegarder la séquence fondamentale de l’ADN.

3 X

3.4.3 Exprimer que la réplication de l’ADN est semi-conservative.

1 X X

3.5.1 Comparer la structure de l’ARN et celle de l’ADN. 3 X Il ne faut mentionner que les noms des sucres, des bases et le nombre de brins.

3.5.2 Résumer la transcription de l’ADN en termes de formation d’un brin d’ARN complémentaire au brin d’ADN par l’ARN-polymérase.

2 X X

3.5.3 Décrire le code génétique en termes de codons composés de triplets de bases.

2 X X

3.5.4 Expliquer le mécanisme de la traduction, qui mène à la formation des liaisons polypeptidiques.

3 X Il faut mentionner les rôles de l’ARN messager (ARNm), de l’ARN de transfert (ARNt), des codons, des anticodons, des ribosomes et des acides aminés.

3.5.5 Discuter du lien entre un gène et un polypeptide. 3 X

À l’origine, on avait présumé qu’un gène coderait invariablement pour un polypeptide, mais de nombreuses exceptions ont été découvertes.

3.6.1 Définir les termes enzyme et site actif. 1 X X

3.6.2 Expliquer la spécificité enzyme–substrat. 3 X

Le modèle de la serrure et de la clé peut servir de base à l’explication. Il faut se référer à la structure tridimensionnelle. Le modèle d’ajustement induit n’est pas requis au niveau moyen (NM).

3.6.3 Expliquer les effets de la température, du pH et de la concentration du substrat sur l’activité enzymatique.

3 X

Objectif global 7 : l’acquisition de données au moyen d’appareils tels que des capteurs de pression, des sondes à pH ou des colorimètres peut être utilisée pour mesurer l’activité enzymatique. Objectif global 8 : il est possible de discuter des effets des pluies acides sur l’environnement.

3.6.4 Définir le terme dénaturation. 1 X X

La dénaturation est un changement structural dans une protéine qui implique la perte (en général irréversible) de ses propriétés biologiques. Il faut seulement faire référence à la chaleur et au pH en tant qu’agents.

3.6.5 Expliquer l’utilisation de la lactase dans la production du lait sans lactose.

3 X

Objectif global 8 : la production de lait sans lactose est un exemple de procédé industriel qui dépend de méthodes biologiques (biotechnologie). Ces méthodes tiennent une très grande place et leur importance ne cesse d’augmenter au niveau économique.

3.7.1 Définir le terme respiration cellulaire. 1 X X

La respiration cellulaire est la libération contrôlée d’énergie sous la forme d’ATP provenant des composés organiques dans les cellules.

3.7.2 Exprimer que, dans la respiration cellulaire, le glucose dans le cytoplasme est décomposé en pyruvate avec un petit rendement d’ATP.

1 X X

3.7.3 Expliquer que, dans la respiration cellulaire anaérobie, le pyruvate peut être converti en lactate ou bien en éthanol et en dioxyde de carbone dans le cytoplasme, sans rendement supplémentaire d’ATP.

3 X

Il faut mentionner que l’éthanol et le dioxyde de carbone sont produits par la levure alors que le lactate est produit chez l’être humain. Objectif global 7 : l’acquisition de données au moyen de capteurs de gaz, de capteurs à oxygène, de capteurs de dioxyde de carbone ou de sondes à pH peut être utilisée.

3.7.4 Expliquer que, dans la respiration cellulaire aérobie, le pyruvate est décomposé en dioxyde de carbone et en eau dans la mitochondrie en produisant un grand rendement en ATP.

3 X

3.8.1 Exprimer que la photosynthèse implique la conversion de l’énergie lumineuse en énergie chimique.

1 X X

3.8.2 Exprimer que la lumière blanche du soleil se compose de diverses longueurs d’onde (couleurs).

1 X X Les élèves ne sont pas tenus de faire référence aux longueurs d’onde ou aux fréquences mêmes.

3.8.3 Exprimer que la chlorophylle est le principal pigment photosynthétique.

1 X X

3.8.4 Résumer les différences au niveau de l’absorption de la lumière rouge, bleue et verte par la chlorophylle.

2 X X

Les élèves doivent bien comprendre que les pigments absorbent certaines couleurs de la lumière. Les autres couleurs de la lumière sont réfléchies. Il n’est pas nécessaire de mentionner les longueurs d’onde ou la structure responsable de l’absorption. Objectif global 7 : l’acquisition de données au moyen de colorimètres ou de capteurs de lumière peut être utilisée.

3.8.5 Exprimer que l’énergie lumineuse est utilisée pour produire de l’ATP et pour scinder les molécules d’eau (photolyse) afin de donner de l’oxygène et de l’hydrogène.

1 X X

3.8.6 Exprimer que l’ATP et l’hydrogène (dérivé de la photolyse de l’eau) servent à fixer le dioxyde de carbone pour former des molécules organiques.

1 X X

3.8.7 Expliquer que le taux de la photosynthèse peut être mesuré directement en fonction de la production d’oxygène ou de l’absorption de dioxyde de carbone, ou bien indirectement par l’augmentation de la biomasse.

3 X

Les élèves ne sont pas tenus de se rappeler des détails d’expériences spécifiques pour exprimer que la photosynthèse a eu lieu, ou bien pour mesurer le taux de la photosynthèse.

3.8.8 Résumer les effets de la température, de l’intensité lumineuse et de la concentration du dioxyde de carbone sur le taux de la photosynthèse.

2 X X

La forme des graphiques doit être connue. On n’exige pas que les élèves connaissent le concept des facteurs limitants. Objectif global 7 : l’acquisition de données au moyen de capteurs de gaz, de capteurs à oxygène, de capteurs de dioxyde de carbone ou de sondes à pH peut être utilisée.

4.1.1 Exprimer que les chromosomes eucaryotes sont constitués d’ADN et de protéines.

1 X X Il n’est pas nécessaire de connaître le nom des protéines (histones), ni la relation structurelle qui existe entre l’ADN et les protéines.

4.1.2 Définir les termes gène, allèle et génome.

1 X X

Gène : facteur héréditaire qui contrôle une caractéristique spécifique (il n’est pas nécessaire que les élèves du NM connaissent les différences entre les gènes structurels, les gènes régulateurs et les gènes codant pour l’ARNt et l’ARNr). Allèle : forme spécifique d’un gène, qui se distingue des autres allèles au niveau d’une ou de quelques bases seulement, et occupant le même locus génique que les autres allèles du gène. Génome : ensemble des informations génétiques d’un organisme.

4.1.3 Définir le terme mutation génique. 1 X X Les termes mutation ponctuelle ou décalage du cadre de lecture ne seront pas utilisés.

4.1.4 Expliquer la conséquence d’une mutation par substitution d’une base en ce qui concerne les mécanismes de la transcription et de la traduction, en prenant comme exemple l’anémie à cellules falciformes.

3 X

Il y a eu mutation de GAG en GTG, ce qui a provoqué le remplacement de l’acide glutamique par la valine et donc une anémie à cellules falciformes.

4.2.1 Exprimer que la méiose est une division réductionnelle du noyau diploïde pour former des noyaux haploïdes.

1 X X

4.2.2 Définir le terme chromosomes homologues. 1 X X

4.2.3 Résumer le mécanisme de la méiose, notamment l’appariement des chromosomes homologues et l’enjambement (crossing over), suivi de deux divisions, qui donne quatre cellules haploïdes.

2 X X

Il faut limiter l’enjambement (crossing over), l’échange de matériel génétique entre des chromatides non sœurs durant la prophase I. Il est nécessaire de connaître les noms des étapes.

4.2.4 Expliquer qu’une non-disjonction peut provoquer des changements au niveau du nombre de chromosomes, et illustrer ce fait en faisant référence au syndrome de Down (trisomie 21).

3 X

On ne demande pas de connaître les caractéristiques du syndrome de Down.

4.2.5 Exprimer que, dans la réalisation d’un caryotype, les chromosomes sont disposés en paires en fonction de leur taille et de leur structure.

1 X X

4.2.6 Exprimer que le caryotypage est effectué en utilisant des cellules prélevées dans les villosités chorioniques ou par amniocentèse, en vue du diagnostic prénatal d’anomalies chromosomiques.

1 X X

Objectif global 8 : des questions d’ordre éthique et social sont associées au caryotypage des fœtus à naître car ce procédé permet aux parents d’avorter des fœtus qui ont une anomalie chromosomique. Selon certaines allégations, des avortements sont faits dans certaines régions du monde en raison du sexe du fœtus.

4.2.7 Analyser un caryotype humain pour déterminer le sexe et voir s’il s’est produit une disjonction. 3 X

La réalisation d’un caryotype peut se faire en utilisant des agrandissements photographiques des chromosomes.

4.3.1 Définir les termes génotype, phénotype, allèle dominant, allèle récessif, allèles codominants, locus, homozygote, hétérozygote, porteur et croisement de contrôle (test cross).

1 X X

Génotype : allèles d’un organisme. Phénotype : caractéristiques d’un organisme. Allèle dominant : allèle qui a le même effet sur le phénotype, qu’il soit présent à l’état homozygote ou à l’état hétérozygote. Allèle récessif : allèle qui n’a un effet sur le phénotype que lorsqu’il est présent à l’état homozygote. Allèles codominants : paires d’allèles qui affectent tous les deux le phénotype lorsqu’ils sont présents à l’état hétérozygote (les termes dominance incomplète et dominance partielle ne sont dorénavant plus utilisés). Locus : position particulière d’un gène sur les chromosomes homologues. Homozygote : fait d’avoir deux allèles identiques d’un gène. Hétérozygote : fait d’avoir deux allèles différents d’un gène. Porteur : individu qui a une copie d’un allèle récessif qui provoque une maladie génétique chez des individus qui sont homozygotes pour cet allèle. Croisement de contrôle (test cross) : mise à l’épreuve d’un individu suspecté d’être hétérozygote en le croisant avec un récessif homozygote connu. Le terme croisement en retour (back cross) n’est dorénavant plus utilisé.

4.3.2 Déterminer les génotypes et les phénotypes des descendants d’un croisement monohybride en utilisant un carré de Punnett.

3 X Le carré doit être annoté afin d’inclure les génotypes et les gamètes des parents ainsi que le génotype et le phénotype des descendants.

4.3.3 Exprimer que certains gènes possèdent plus de deux allèles (allèles multiples).

1 X X

4.3.4 Décrire les groupes sanguins ABO comme exemple de codominance et d’allèles multiples.

2 X X

4.3.5 Expliquer comment les chromosomes sexuels

déterminent le sexe en faisant référence à l’hérédité des chromosomes X et Y chez l’être humain.

3 X

4.3.6 Exprimer que certains gènes sont présents sur le chromosome X et absents sur le chromosome Y qui est plus court chez l’être humain.

1 X X

4.3.7 Définir l’expression hérédité liée au sexe. 1 X X

4.3.8 Décrire la l’hérédité du daltonisme et de l’hémophilie à titre d’exemples d’hérédité liée au sexe. 2 X X

Le daltonisme et l’hémophilie sont deux affections qui sont produites par un allèle récessif lié au sexe sur le chromosome X. X b et Xh est la notation pour les allèles concernés. Les allèles dominants correspondants sont XB et XH.

4.3.9 Exprimer qu’une femme peut être homozygote ou hétérozygote en ce qui concerne les gènes liés au sexe.

1 X X

4.3.10 Expliquer que les femmes porteuses sont hétérozygotes pour les allèles récessifs liés au chromosome X.

3 X

4.3.11 Prédire les proportions génotypiques et phénotypiques des descendants nés de croisements monohybrides impliquant n’importe lequel des modèles d’hérédité précédents.

3 X

Objectif global 8 : les statisticiens sont convaincus que les résultats de Mendel se rapprochent trop de rapports exacts pour être authentiques. Nous n’en connaîtrons jamais l’origine mais nous avons ainsi l’occasion de discuter de la nécessité que les chercheurs soient francs au sujet de leurs résultats, de la question de savoir s’il est juste d’éliminer des résultats qui ne s’adaptent pas à une théorie, chose que Louis Pasteur est réputé avoir fait, ainsi que du danger de ne publier des résultats que lorsqu’ils montrent des différences statistiquement significatives.

4.3.12 Déduire les génotypes ou les phénotypes d’individus figurant sur des arbres généalogiques.

3 X

Pour les allèles dominants, il faut utiliser des lettres majuscules et des lettres minuscules pour les allèles récessifs. Les lettres représentant les allèles doivent être choisies avec soin pour éviter toute confusion entre les lettres majuscules et les lettres minuscules. Dans le cas de la codominance, la lettre principale doit se rapporter au gène et le suffixe à l’allèle, les deux étant en majuscules. Par exemple, les couleurs des fleurs codominantes rouges et blanches devraient être représentées comme CR et CB respectivement. Pour l’anémie à cellules falciformes, HbA est l’allèle normal et HbS est l’allèle falciforme.

4.4.1 Résumer l’utilisation de l’amplification en chaîne par polymérase (ACP) pour copier et amplifier de minuscules quantités d’ADN.

2 X X Des détails sur les méthodes ne sont pas requis.

4.4.2 Exprimer que, dans l’électrophorèse sur gel, des fragments d’ADN se déplacent dans un champ électrique et qu’ils sont séparés en fonction de leur taille.

1 X X

4.4.3 Exprimer que l’électrophorèse sur gel de l’ADN est utilisée dans le profilage de l’ADN.

1 X X

4.4.4 Décrire l’application du profilage de l’ADN pour déterminer la paternité ou dans les investigations criminelles.

2 X X

Objectif global 8 : le profilage de l’ADN a une variété d’implications telles que les questions touchant à l’identité pour un enfant qui apprend à l’improviste qui est son père biologique, le manque de confiance en soi développé chez un homme qui apprend qu’il n’est pas père, des problèmes relationnels pour le partenaire masculin qui apprend qu’il n’est pas le père de son enfant, mais aussi un soulagement pour les victimes d’un crime quand ceux qui en sont responsables sont identifiés et condamnés, parfois plusieurs décennies plus tard.

4.4.5 Analyser les profils de l’ADN pour tirer des conclusions au sujet de la paternité ou d’investigations criminelles.

3 X

Les résultats de cette analyse peuvent inclure la connaissance du nombre de gènes humains, la localisation de gènes spécifiques, la découverte des protéines et de leurs fonctions et les relations évolutives. Objectif global 8 : nous pouvons insister soit sur l’important contenu partagé du génome humain, qui est commun à tous et qui devrait nous donner un sens d’unité, soit sur les différences alléliques, petites quoique significatives, qui créent la biodiversité dans notre espèce, biodiversité qui doit être chérie. Il est possible de mentionner les différences au niveau du succès des races humaines quant à leur adaptation au monde moderne et la menace que cela présente pour certaines petites tribus. Il est important d’insister sur la parité de l’estime de tous les êtres humains, quel que soit leur génome.

4.4.6 Résumer trois conséquences du séquençage du génome humain complet.

2 X X

4.4.7 Exprimer que, quand des gènes sont transférés d’une espèce à une autre, la séquence des acides aminés des polypeptides traduite à partir de ces derniers reste inchangée parce que le code génétique est universel.

1 X X

Objectif global 8 : il se dégage de cet énoncé une question d’ordre éthique ou moral : est-ce bien de modifier l’intégrité génétique d’une espèce en lui transférant des gènes provenant d’une autre espèce ? La discussion peut inclure la question plus vaste de l’élevage sélectif des animaux et la question de savoir si cela est clairement distinct et toujours acceptable. La possibilité que la modification génétique peut faire souffrir des animaux peut être prise en compte.

4.4.8 Résumer une technique fondamentale pour le transfert de gènes qui implique des plasmides, une cellule hôte (bactérie, levure ou autre cellule), des enzymes de restriction (endonucléases) et l’ADN-ligase. 2 X X

L’usage de E. coli en technologie génique est bien documenté. La majorité de son ADN se trouve dans un chromosome circulaire mais elle a aussi des plasmides (cercles plus petits d’ADN). Ces plasmides peuvent être enlevés et scindés par des enzymes de restriction au niveau de séquences cibles. Les fragments d’ADN provenant d’un autre organisme peuvent aussi être scindés par la même enzyme de restriction, et ces morceaux peuvent être ajoutés au plasmide ouvert et être épissés entre eux par la ligase. Les plasmides recombinants formés peuvent être introduits dans de nouvelles cellules hôtes et clonés.

4.4.9 Exprimer deux exemples d’usages actuels de cultures ou d’animaux génétiquement modifiés.

1 X X

Les exemples comprennent la tolérance du sel par les plants de tomates, la synthèse du bêta-carotène (précurseur de la vitamine A) dans le riz, la résistance aux herbicides des plantes cultivées et le facteur IX (facteur de coagulation du sang chez l’être humain) dans le lait de brebis. Objectif global 8 : les bénéfices économiques apportées par la biotechnologie aux sociétés qui la pratiquent peuvent être pris en compte. Il faut également mentionner que des changements nocifs peuvent affecter les économies locales et qu’il y a un risque que la richesse devienne plus concentrée dans un plus petit pourcentage de la population si on introduit de nouvelles techniques onéreuses mais rentables. Dans ce cas, les inégalités en matière de richesse pourraient devenir plus grandes.

4.4.10 Discuter des avantages et des effets nocifs éventuels d’un exemple de modification génétique.

3 X

Objectif global 8 : il existe ici des questions d’ordre éthique en ce qui concerne la mesure dans laquelle il est acceptable que les êtres humains modifient d’autres espèces, ainsi que d’autres écosystèmes, en vue d’en faire bénéficier les humains.

4.4.11 Définir le terme clone. 1 X X

Clone : groupe d’organismes génétiquement identiques ou groupe de cellules dérivées d’une seule cellule mère.

4.4.12 Résumer une technique de clonage faisant appel à des cellules animales différenciées. 2 X

Objectif global 8 : les questions d’ordre éthique concernant le clonage doivent être séparées entre les questions sur le clonage reproducteur et les questions sur le clonage thérapeutique. Certains groupes s’opposent avec véhémence à ces deux types.

4.4.13 Discuter des questions d’ordre éthique du clonage thérapeutique chez l’être humain.

3 X Le clonage thérapeutique est la création d’un embryon en vue d’obtenir des cellules souches embryonnaires qui seront utilisées à des fins médicales.

5.1.1 Définir les termes espèce, habitat, population, communauté, écosystème et écologie.

1 X X

Espèce : groupe d’organismes qui peuvent être croisés et produire des descendants féconds. Habitat : environnement dans lequel une espèce vit normalement ou la localisation d’un organisme vivant. Population : groupe d’organismes de la même espèce qui vivent dans la même région au même moment. Communauté : groupe de populations qui vivent et interagissent dans une même région. Écosystème : communauté et son environnement abiotique. Écologie : étude des relations entre les divers organismes vivants et entre les organismes et leur environnement.

5.1.2 Distinguer les termes autotrophe et hétérotrophe. 2 X X

Autotrophe : organisme qui synthétise ses molécules organiques à partir de substances inorganiques simples. Hétérotrophe : organisme qui obtient des molécules organiques des autres organismes.

5.1.3 Distinguer les termes consommateurs, détritivores et saprotrophes.

2 X X

Consommateur : organisme qui ingère de la matière organique qui est encore vivante ou qui a été récemment tuée. Détritivore : organisme qui ingère de la matière organique non vivante. Saprotrophe : organisme qui vit de ou dans de la matière organique non vivante, qui sécrète des enzymes digestives dans celle-ci et qui absorbe les produits de la digestion.

5.1.4 Décrire ce que l’on entend par une chaîne alimentaire en citant trois exemples, avec au moins trois liaisons pour chacun (quatre organismes).

2 X X

Seuls de vrais exemples provenant d’écosystèmes naturels doivent être utilisés. indique que A est « mangé » par B (autrement dit, la flèche indique le sens du flux d’énergie). Chaque chaîne alimentaire devra comprendre un producteur et des consommateurs, mais pas de décomposeurs. Des organismes nommés au niveau de l’espèce ou du genre doivent être utilisés. On peut utiliser des noms communs d’espèces au lieu des noms binomiaux. Des noms généraux comme « arbre » ou « poisson » ne doivent pas être utilisés.

5.1.5 Décrire ce que l’on entend par réseau trophique. 2 X X

5.1.6 Définir le terme niveau trophique. 1 X X

5.1.7 Déduire le niveau trophique des organismes dans une chaîne alimentaire et un réseau trophique. 3 X

Les élèves doivent savoir placer un organisme au niveau de producteur, de consommateur primaire, de consommateur secondaire et ainsi de suite car les termes herbivore et carnivore ne peuvent pas toujours être utilisés.

5.1.8 Construire un réseau trophique comprenant un maximum de 10 organismes, à partir d’informations appropriées.

3 X

5.1.9 Exprimer que la lumière est la source d’énergie initiale pour presque toutes les communautés.

1 X X Il n’est pas nécessaire de faire référence aux communautés où les chaînes alimentaires commencent avec l’énergie chimique.

5.1.10 Expliquer ce qu’est le flux d’énergie dans une chaîne alimentaire.

3 X Les pertes d’énergie entre les niveaux trophiques incluent la matière non consommée ou non assimilée, et la perte de chaleur due à la respiration cellulaire.

5.1.11 Exprimer que les transformations d’énergie ne sont jamais efficaces à 100 %.

1 X X Les élèves ne sont pas tenus de faire référence à la seconde loi de la thermodynamique.

5.1.12 Expliquer les raisons de la forme des pyramides d’énergie. 3 X

Une pyramide d’énergie montre le flux d’énergie passant d’un niveau trophique à l’autre dans une communauté. Les unités des pyramides représentent donc l’énergie par unité de surface par unité de temps, par exemple : kJ m −2 an −1.

5.1.13 Expliquer que l’énergie peut entrer dans un écosystème et le quitter, mais que les nutriments doivent être recyclés.

3 X

5.1.14 Exprimer que les bactéries saprophages et les champignons (décomposeurs) recyclent les nutriments.

1 X X

5.2.1 Dessiner et légender un diagramme du cycle du carbone pour montrer les processus impliqués.

1 X X

5.2.2 Analyser les changements au niveau de la concentration du dioxyde de carbone atmosphérique en utilisant des archives historiques.

3 X

5.2.3 Expliquer la relation entre les augmentations des concentrations du dioxyde de carbone, du méthane et des oxydes d’azote atmosphériques et l’accroissement de l’effet de serre.

3 X

5.2.4 Résumer le principe de précaution. 2 X X

5.2.5 Évaluer le principe de précaution en tant que justification pour une action forte en réponse aux menaces que pose l’accroissement de l’effet de serre.

3 X

5.2.6 Résumer les conséquences d’une augmentation de la température de la planète sur les écosystèmes arctiques. 2 X X

Parmi les informations données sur le cycle du carbone doivent figurer l’interaction des organismes vivants et de la biosphère par les phénomènes de la photosynthèse, de la respiration cellulaire, de la fossilisation et de la combustion. Il n’est pas nécessaire de retenir des données quantitatives spécifiques.

5.3.1 Résumer la manière dont la taille d’une population peut être affectée par la natalité, l’immigration, la mortalité et l’émigration.

2 X X Il est possible d’utiliser des données provenant des postes de contrôle de Mauna Loa, à Hawaii ou du Cap Grim, en Tasmanie.

5.3.2 Dessiner et légender un diagramme de la courbe de croissance démographique sigmoïde (en forme de S).

1 X X

Les élèves doivent savoir que l’effet de serre est un phénomène naturel. Il doit être fait référence à la transmission de la radiation à longueurs d’onde plus courtes entrante et de la radiation à longueurs d’onde plus longues réémise. Les élèves doivent savoir que d’autres gaz, dont le méthane et les oxydes d’azote, sont des gaz à effet de serre.

5.3.3 Expliquer pourquoi il existe une phase de croissance exponentielle, une phase en plateau et une phase transitionnelle entre ces deux phases. 3 X

Le principe de précaution soutient que, si les effets d’un changement induit par l’homme sont susceptibles d’être importants, voire catastrophiques, ceux qui sont responsables de ce changement doivent prouver qu’il ne sera pas nocif avant de le mettre en œuvre. Cela est l’inverse de la situation normale dans laquelle ceux qui s’inquiètent du changement doivent prouver qu’il sera nocif pour éviter qu’un tel changement ne se produise.

5.3.4 Énumérer trois facteurs qui limitent l’augmentation de la population.

1 X X

X

Les effets incluent un taux accru de décomposition des détritus déjà piégés dans le pergélisol (permafrost), l’expansion de la gamme d’habitats disponibles pour les espèces tempérées, la diminution de la glace de la banquise comme habitat, les changements au niveau de la répartition des espèces prédatrices affectant les niveaux trophiques supérieurs et le succès accru des espèces nuisibles, dont les agents pathogènes.

5.4.1 Définir le terme évolution.

1 X X

Évolution : changement cumulatif au niveau des caractéristiques héréditaires d’une population. Si nous acceptons non seulement que les espèces peuvent évoluer mais aussi que les nouvelles espèces découlent d’une évolution à partir des espèces préexistantes, alors on peut voir toute la vie comme unifiée par ses origines communes. La variation dans notre espèce est le résultat de diverses pressions de sélection opérant dans différentes régions du monde ; toutefois, cette variation n’est pas suffisamment importante pour justifier qu’un concept tel que la race puisse avoir des bases biologiques ou scientifiques.

5.4.2 Résumer les arguments en faveur de l’évolution fournis par les documents fossiles, l’élevage sélectif des animaux domestiques et les structures homologues

2 X X

5.4.3 Exprimer que les populations ont tendance à produire plus de descendants que l’environnement ne peut supporter.

1 X X

5.4.4 Expliquer que la conséquence de la surproduction éventuelle de descendants est une lutte pour la survie.

3 X

5.4.5 Exprimer que les membres d’une espèce font preuve de variation.

1 X X

5.4.6 Expliquer comment la reproduction sexuée favorise la variation dans une espèce.

3 X

5.4.7 Expliquer comment la sélection naturelle mène à l’évolution.

3 X

Une plus grande survie et le succès reproducteur des individus avec des variations héréditaires favorables peuvent mener à un changement au niveau des caractéristiques d’une population.

5.4.8 Expliquer deux exemples d’évolution en réponse à un changement écologique ; l’un de ces exemples doit être la résistance aux antibiotiques des bactéries.

3 X D’autres exemples peuvent présenter les changements observés au niveau de la taille et du bec des pinsons des Galapagos, la résistance aux pesticides, le mélanisme industriel ou la tolérance des métaux lourds par les plantes.

5.5.1 Résumer le système binomial de nomenclature. 2 X X

5.5.2 Énumérer les sept niveaux dans la hiérarchie des taxons – règne, embranchement, classe, ordre, famille, genre et espèce – en citant un exemple choisi dans deux règnes différents pour chaque niveau.

1 X X

5.5.3 Distinguer les embranchements suivants de plantes, en utilisant des caractéristiques simples de reconnaissance externe : bryophytes, filicinophytes, coniférophytes et angiospermophytes.

2 X X

5.5.4 Distinguer les embranchements suivants d’animaux en utilisant des caractéristiques simples de reconnaissance externe : porifères, cnidaires, plathelminthes, annélides, mollusques et arthropodes.

2 X X

5.5.5 Appliquer et élaborer une clé pour un groupe constitué de huit organismes maximum.

3 X Une clé dichotomique doit être utilisée.

6.1.1 Expliquer pourquoi il est essentiel de digérer les grosses molécules contenues dans les aliments.

3 X

6.1.2 Expliquer pourquoi les enzymes sont nécessaires à la digestion.

3 X Il faut insister sur le fait qu’il est nécessaire d’accélérer la digestion à la température corporelle.

6.1.3 Exprimer la source, le substrat, les produits et les conditions de pH optimales pour une amylase, une protéase et une lipase.

1 X X N’importe quelle enzyme humaine peut être choisie. Il n’est pas nécessaire de connaître la structure ou les mécanismes d’action.

6.1.4 Dessiner et légender un diagramme du système digestif. 1 X X

Sur le diagramme doivent figurer la bouche, l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle, le gros intestin (côlon), l’anus, le foie, le pancréas et la vésicule biliaire. Le diagramme doit bien indiquer les interconnexions entre ces structures.

6.1.5 Résumer la fonction de l’estomac, de l’intestin grêle et du gros intestin (côlon).

2 X X

6.1.6 Distinguer les termes absorption et assimilation. 2 X X

6.1.7 Expliquer comment la structure de la villosité est associée à son rôle dans l’absorption et le transport des produits de la digestion.

3 X

6.2.1 Dessiner et légender un diagramme du cœur montrant les quatre cavités, les vaisseaux sanguins associés, les valvules et le trajet emprunté par le sang dans le cœur.

1 X X Il faut prendre soin de montrer l’épaisseur relative des parois des quatre cavités. Il n’est nécessaire de montrer ni les vaisseaux coronaires, ni le système conducteur.

6.2.2 Exprimer que les artères coronaires alimentent le muscle cardiaque en oxygène et en nutriments.

1 X X

6.2.3 Expliquer l’action du cœur en ce qui concerne la réception et le pompage du sang, ainsi que l’ouverture et la fermeture des valvules.

3 X Une compréhension générale est requise ; elle doit se limiter à la réception du sang par les oreillettes, puis à son pompage par les ventricules pour l’amener dans les artères. Le sens du débit sanguin est contrôlé par les valvules auriculo-ventriculaires et semi-lunaires.

6.2.4 Résumer le contrôle du battement du cœur en ce qui concerne la contraction myogène du muscle, le rôle du centre rythmogène (pacemaker), des nerfs, du bulbe rachidien et de l’adrénaline (épinéphrine).

2 X X

Il n’est pas nécessaire que les élèves connaissent l’histologie des muscles cardiaques, le nom des nerfs ou les substances de transmission.

6.2.5 Expliquer la relation entre la structure et la fonction des artères, des capillaires et des veines.

3 X

6.2.6 Exprimer que le sang se compose de plasma, d’érythrocytes, de leucocytes (phagocytes et lymphocytes) et de plaquettes sanguines.

1 X X

6.2.7 Exprimer que les éléments suivants sont transportés par le sang : nutriments, oxygène, dioxyde de carbone, hormones, anticorps, urée et chaleur.

1 X X Aucun détail sur les produits chimiques n’est requis.

6.3.1 Définir le terme agent pathogène. 1 X X Agent pathogène : organisme ou virus qui cause une maladie.

6.3.2 Expliquer pourquoi les antibiotiques sont efficaces contre les bactéries mais non contre les virus.

3 X

Les antibiotiques bloquent des voies métaboliques spécifiques chez les bactéries. Les virus se reproduisent en utilisant les voies métaboliques de la cellule hôte qui ne sont pas affectées par les antibiotiques. Objectif global 8 : il faut insister sur les énormes bienfaits apportés par les antibiotiques aux peuples du monde entier dans la lutte contre les maladies bactériennes. Il est demandé de citer des exemples de maladies qui étaient souvent fatales avant la découverte des antibiotiques.

6.3.3 Résumer le rôle de la peau et des muqueuses dans la défense contre les agents pathogènes.

2 X X Un diagramme de la peau n’est pas requis.

6.3.4 Résumer la façon dont les leucocytes phagocytaires ingèrent les agents pathogènes dans le sang et dans les tissus de l’organisme.

2 X X Il n’est pas nécessaire de connaître les détails des sous divisions et des classifications des phagocytes.

6.3.5 Distinguer les termes antigènes et anticorps. 2 X X

6.3.6 Expliquer la production des anticorps. 3 X

Il existe divers types de lymphocytes. Chaque type reconnaît un antigène spécifique et réagit en se divisant pour former un clone. Ce clone sécrète alors un type d’anticorps spécifique dirigé contre l’antigène. Aucun autre détail n’est requis.

6.3.7 Résumer les effets du VIH sur le système immunitaire. 2 X X

Le résumé des effets du VIH doit se limiter à une réduction du nombre de lymphocytes actifs et à une perte d’aptitude à produire des anticorps.

6.3.8 Discuter de la cause, de la transmission et des implications sociales du sida.

3 X

Objectif global 8 : les implications sociales du virus du sida sont bien connues. Les cas de sida ne sont pas également répartis dans le monde et les graves problèmes rencontrés dans le sud de l’Afrique peuvent être pris en considération. Les raisons culturelles et économiques des différences au niveau de la prévalence du sida peuvent être prises en considération. On peut discuter de l’obligation morale de ceux qui possèdent la technologie et la richesse à aider ceux qui en sont démunis.

6.4.1 Distinguer les termes ventilation, échanges gazeux et respiration cellulaire.

2 X X

6.4.2 Expliquer pourquoi un système de ventilation est nécessaire.

3 X Un système de ventilation est nécessaire pour que les gradients de concentration dans les alvéoles restent élevés.

6.4.3 Décrire les caractéristiques des alvéoles qui les rendent adaptés aux échanges gazeux. 2 X X

Doivent figurer parmi ces caractéristiques une grande surface totale, une paroi constituée d’une seule couche de cellules aplaties, un film humide et un réseau dense de vaisseaux capillaires.

6.4.4 Dessiner et légender un diagramme de l’appareil respiratoire sur lequel figurent la trachée, les poumons, les bronches, les bronchioles et les alvéoles.

1 X X Les élèves doivent dessiner dans un encart les alvéoles à un plus fort grossissement.

6.4.5 Expliquer le mécanisme de la ventilation des poumons en termes de changements de volume et de pression causés par les muscles intercostaux internes et externes, le diaphragme et les muscles abdominaux.

3 X

Objectif global 7 : l’acquisition de données au moyen de spiromètres ou de moniteurs de la fréquence de ventilation peut être utilisée.

6.5.1 Exprimer que le système nerveux comprend le système nerveux central (SNC) et les nerfs périphériques, et qu’il est constitué de cellules appelées neurones qui peuvent rapidement transporter l’influx nerveux.

1 X X

Aucune autre division structurelle ou fonctionnelle du système nerveux n’est requise.

6.5.2 Dessiner et légender un diagramme de la structure d’un neurone moteur.

1 X X Doivent figurer sur le diagramme les dendrites, le corps cellulaire avec le noyau, l’axone, la gaine de myéline, les nœuds de Ranvier et les corpuscules nerveux terminaux.

6.5.3 Exprimer que les influx nerveux sont conduits des récepteurs au SNC par les neurones sensoriels, dans le SNC par des interneurones et du SNC aux effecteurs par des neurones moteurs.

1 X X

6.5.4 Définir les termes potentiel de repos et potentiel d’action (dépolarisation et repolarisation).

1 X X

6.5.5 Expliquer comment un influx nerveux se propage le long d’un neurone non myélinisé.

3 X Il faut inclure le mouvement des ions Na + et K+ pour créer un potentiel de repos et un potentiel d’action.

6.5.6 Expliquer les principes de la transmission synaptique.

3 X

Il faut inclure la libération, la diffusion et la fixation du neurotransmetteur ; l’initiation d’un potentiel d’action dans la membrane post-synaptique et l’élimination ultérieure du neurotransmetteur. Objectif global 7 : l’acquisition de données peut être utilisée pour mesurer les changements au niveau de la conductivité dans de l’eau distillée au fur et à mesure que les ions Na+ et K+ diffusent hors des cubes de sel–gélose ou de la tubulure de dialyse.

6.5.7 Exprimer que le système endocrinien se compose de glandes qui sécrètent des hormones transportées dans le sang.

1 X X Il n’est pas demandé aux élèves de connaître la nature et l’action des hormones ou de faire des comparaisons directes entre le système nerveux et le système endocrinien.

6.5.8 Exprimer que l’homéostasie implique le maintien du milieu intérieur entre certaines limites concernant, entre autres, le pH sanguin, les concentrations d’oxygène et de dioxyde de carbone, la glycémie, la température du corps et le bilan hydrique.

1 X X

Le milieu intérieur se compose du sang et du liquide tissulaire.

6.5.9 Expliquer que l’homéostasie implique le contrôle des taux des variables, et la rectification des changements des taux par des mécanismes de rétrocontrôle négatif.

3 X

6.5.10 Expliquer le contrôle de la température du corps, y compris le transfert de la chaleur dans le sang, et le rôle de l’hypothalamus, des glandes sudoripares, des artérioles de la peau et des frissons.

3 X

6.5.11 Expliquer le contrôle de la glycémie, y compris les rôles du glucagon, de l’insuline et des cellules α et β des îlots pancréatiques.

3 X Il n’est pas nécessaire de parler ici des effets de l’adrénaline.

6.5.12 Distinguer le diabète de type I et le diabète de type II.

2 X X

Objectif global 8 : le diabète affecte de plus en plus les sociétés humaines du monde entier ; il implique, entre autres, une souffrance personnelle due à la mauvaise santé provoquée par le diabète lui-même mais aussi découlant des effets secondaires tels qu’une insuffisance rénale. Le coût des soins de santé associé au traitement des diabétiques a des conséquences économiques.

6.6.1 Dessiner et légender des diagrammes de l’appareil reproducteur de l’homme et de la femme adultes.

1 X X La position relative des organes est importante. Il ne faut inclure aucun détail histologique. La vessie et l’urètre doivent y figurer.

6.6.2 Résumer le rôle des hormones dans le cycle menstruel, y compris celui de la FSH (hormone folliculo-stimulante), de la LH (hormone lutéinisante), de l’œstrogène et de la progestérone.

2 X X

6.6.3 Annoter un graphique indiquant les taux d’hormones durant le cycle menstruel pour illustrer les associations entre les changements des taux d’hormones et l’ovulation, la menstruation et l’épaississement de l’endomètre.

2 X X

6.6.4 Énumérer trois rôles de la testostérone chez les hommes.

1 X X Il faut se limiter au développement prénatal des organes génitaux masculins, au développement des caractéristiques sexuelles secondaires et au maintien de la libido.

6.6.5 Résumer le procédé de la fécondation in vitro (FIV). 2 X X

6.6.6 Discuter des questions d’ordre éthique de la FIV.

3 X

Objectif global 8 : l’opinion varie grandement dans les sociétés humaines du monde entier en ce qui concerne la FIV. Cela découle de la diversité culturelle et religieuse. Il existe peu de données suggérant que les enfants nés en tant que résultat de protocoles de FIV standard diffèrent d’une manière ou d’une autre de ceux conçus naturellement. Il est important qu’il y ait une parité de l’estime pour tous les enfants, quelle que soit la manière dont ils ont été conçus..

C.1.1 Expliquer les quatre niveaux de la structure des protéines, en indiquant l’importance de chaque niveau.

3 X

La structure quaternaire peut impliquer la liaison d’un groupe prosthétique pour former une protéine conjuguée. Objectif global 7 : des exercices de simulation montrant des modèles moléculaires tridimensionnels des protéines sont disponibles.

C.1.2 Résumer la différence entre les protéines fibreuses et les protéines globulaires, en faisant référence à deux exemples de chaque type de protéine.

2 X

C.1.3 Expliquer l’importance des acides aminés polaires et non polaires. 3 X

Il faut se limiter au contrôle de la position des protéines dans les membranes, à la création de voies hydrophiles dans les membranes et à la spécificité des sites actifs dans les enzymes.

C.1.4 Exprimer quatre fonctions des protéines, en nommant un exemple pour chacune.

1 X Il ne faut pas inclure les protéines membranaires.

C.2.1 Exprimer que les voies métaboliques se composent de chaînes et de cycles de réactions catalysées par des enzymes.

1 X

C.2.2 Décrire le modèle d’ajustement induit. 2 X

Il s’agit d’une extension du modèle de « la serrure et de la clé ». Il faut mentionner son importance pour expliquer l’aptitude de certaines enzymes à se lier à plusieurs substrats.

C.2.3 Expliquer que les enzymes réduisent l’énergie d’activation des réactions chimiques qu’elles catalysent.

3 X Il faut prendre en compte uniquement les réactions exothermiques. Les valeurs d’énergie spécifiques n’ont pas besoin d’être rappelées.

C.2.4 Expliquer la différence entre l’inhibition compétitive et l’inhibition non compétitive, en citant un exemple pour chacune.

3 X

Linhibition compétitive survient lorsqu’une molécule inhibitrice de structure analogue à celle de la molécule du substrat se lie au site actif, empêchant la liaison du substrat. Il faut limiter l’explication de l’inhibition non compétitive à celle d’un inhibiteur qui se lie à une enzyme (non pas à son site actif) et qui cause une modification conformationnelle dans son site actif, d’où une diminution d’activité. L’inhibition réversible, en comparaison avec l’inhibition irréversible, n’est pas requise.

C.2.5 Expliquer le contrôle des voies métaboliques par l’action inhibitrice des produits finals, y compris le rôle des sites allostériques.

3 X

C.3.1 Exprimer que l’oxydation implique la perte d’électrons par un élément alors que la réduction implique un gain d’électrons, et que l’oxydation implique fréquemment un gain d’oxygène ou une perte d’hydrogène, alors que la réduction implique fréquemment une perte d’oxygène ou un gain d’hydrogène.

1 X

C.3.2 Résumer le mécanisme de la glycolyse, en incluant la phosphorylation, la lyse, l’oxydation et la formation d’ATP.

2 X Dans le cytoplasme, un sucre hexose est converti en deux composés à trois atomes de carbone (pyruvate) avec un gain net de deux ATP et de deux NADH + H+.

C.3.3 Dessiner et légender un diagramme de la structure d’une mitochondrie telle qu’elle apparaîtrait sur des électronographies.

1 X

C.3.4 Expliquer la respiration aérobie, y compris la réaction de liaison, le cycle de Krebs, le rôle de NADH + H

+, la

chaîne de transport des électrons et le rôle de l’oxygène.

3 X

Dans la respiration aérobie (dans les mitochondries chez les eucaryotes), chaque pyruvate est décarboxylé (retrait de CO2). La molécule à deux atomes de carbone qui reste (groupe acétyle) réagit avec la coenzyme A réduite, et en même temps, un NADH + H+ est formé. Cela s’appelle la réaction de liaison.

Dans le cycle de Krebs, chaque groupe acétyle (CH3 CO) formé dans la réaction de liaison donne deux CO2. Les noms des composés intermédiaires dans le cycle ne sont pas requis. Il

est donc acceptable de marquer : , et ainsi de suite.

C.3.5 Expliquer la phosphorylation oxydative en termes de chimiosmose.

3 X

C.3.6 Expliquer la relation entre la structure de la mitochondrie et sa fonction. 3 X

Il faut se limiter aux crêtes formant une grande surface pour la chaîne de transport des électrons, au petit espace entre les membranes interne et externe pour l’accumulation des protons et à la matrice fluide contenant les enzymes du cycle de Krebs.

C.3.7 Analyser des données se référant à la respiration. 3 X

C.4.1 Dessiner et légender un diagramme de la structure d’un chloroplaste telle qu’elle apparaîtrait sur les électronographies.

1 X

C.4.2 Exprimer que la photosynthèse se compose de réactions photo-dépendantes et de réactions photo-indépendantes.

1 X Celles-ci ne doivent pas être appelées réactions « claires » et réactions « obscures ».

C.4.3 Expliquer les réactions photo-dépendantes. 3 X

Il faut inclure la photoactivation du photosystème II, la photolyse de l’eau, le transport des électrons, la photophosphorylation cyclique et non cyclique, la photoactivation du photosystème I et la réduction de NADP+.

C.4.4 Expliquer la photophosphorylation en termes de chimiosmose.

3 X

C.4.5 Expliquer les réactions photo-indépendantes.

3 X

Il faut inclure les rôles de la ribulose-bisphosphate (RuBP)-carboxylase, de la réduction du glycérate-3-phosphate (GP) en triose-phosphate (TP), du NADPH + H+, de l’ATP, de la régénération de la RuBP et de la synthèse ultérieure des glucides plus complexes. TdC : l’appareil « sucette » utilisé pour déterminer les détails biochimiques du cycle de Calvin fait preuve d’une créativité considérable Dans quelle mesure la création d’un protocole élégant est-elle analogue à la création d’une œuvre d’art ?

C.4.6 Expliquer la relation entre la structure du chloroplaste et sa fonction. 3 X

Il faut se limiter à la grande surface des thylakoïdes pour l’absorption lumineuse, à la petite cavité à l’intérieur des thylakoïdes pour l’accumulation de protons et au stroma fluide pour les enzymes du cycle de Calvin.

C.4.7 Expliquer la relation entre le spectre d’action et le spectre d’absorption des pigments photosynthétiques chez les plantes vertes.

3 X Un spectre séparé pour chaque pigment (chlorophylle a, chlorophylle b, etc.) n’est pas requis.

C.4.8 Expliquer le concept des facteurs limitants dans la photosynthèse en faisant référence à l’intensité lumineuse, à la température et à la concentration de dioxyde de carbone.

3 X

C.4.9 Analyser des données se référant à la photosynthèse. 3 X

D.1.1 Décrire quatre mécanismes qui sont nécessaires pour l’origine spontanée de la vie sur la Terre.

2 X

Les points suivants doivent être inclus :

la synthèse non vivante des molécules organiques simples ;

l’assemblage de ces molécules en polymères ;

l’origine des molécules autoréplicables qui ont rendu l’hérédité possible ;

le conditionnement de ces molécules dans des membranes avec une chimie interne différente de celle de leurs alentours.

D.1.2 Résumer les expériences de Miller et d’Urey qui portaient sur l’origine des composés organiques.

2 X

D.1.3 Exprimer que les comètes ont apporté des composés organiques sur la Terre. 1 X

Les comètes contiennent une variété de composés organiques. Le lourd bombardement qui s’est produit il y a environ 4 000 millions d’années aurait pu apporter à la fois des composés organiques et de l’eau sur la Terre primitive.

D.1.4 Discuter des lieux possibles où les conditions auraient permis la synthèse des composés organiques.

3 X Les exemples doivent inclure les sources hydrothermales dans les grands fonds marins, les volcans et les lieux extraterrestres.

D.1.5 Résumer deux propriétés de l’ARN qui lui auraient permis de jouer un rôle dans l’origine de la vie.

2 X Il faut inclure les activités catalytiques et d’auto-réplication de l’ARN.

D.1.6 Exprimer que les cellules vivantes auraient pu être précédées par les protobiontes, avec un milieu chimique interne différent de leurs alentours.

1 X Les exemples incluent les coacervats et les microsphères.

D.1.7 Résumer la contribution des procaryotes à la création d’une atmosphère riche en oxygène.

2 X

D.1.8 Discuter de la théorie endosymbiotique de l’origine des eucaryotes.

3 X

D.2.1 Définir les termes fréquence allélique et pool génique. 1 X

D.2.2 Exprimer que l’évolution implique un changement au niveau de la fréquence allélique d’un pool génique d’une population au cours de plusieurs générations.

1 X

D.2.3 Discuter de la définition du terme espèce. 3 X

D.2.4 Décrire trois exemples de barrières entre les pools géniques.

2 X Les exemples incluent l’isolement géographique, la stérilité hybride, l’isolement temporel et l’isolement comportemental.

D.2.5 Expliquer comment la polyploïdie peut contribuer à la spéciation.

3 X Il faut éviter les exemples impliquant l’hybridation ainsi que la polyploïdie, tels que l’évolution du blé.

D.2.6 Comparer la spéciation allopatrique et la spéciation sympatrique. 3 X

Spéciation : formation d’une nouvelle espèce en subdivisant une espèce existante. Sympatrique : dans la même zone géographique. Allopatrique : dans des zones géographiques différentes.

D.2.7 Résumer la nature de la radiation adaptative. 2 X

D.2.8 Comparer l’évolution convergente et l’évolution divergente.

3 X

Tableau 2 : Verbes selon l'objectif

Objectif 1 Objectif 2 Objectif 3

Définir Annoter Analyser Évaluer

Dessiner Appliquer Commenter Expliquer

Légender Calculer Comparer Prédire

Énumérer Décrire Construire Montrer

Mesurer Distinguer Déduire Esquisser

Exprimer Estimer Élaborer Résoudre

Identifier Déterminer Suggérer

Résumer Discuter

D.2.9 Discuter des idées sur la vitesse de l’évolution, notamment le gradualisme et l’équilibre ponctué.

3 X

Le gradualisme est le changement lent d’une forme à une autre. L’équilibre ponctué implique de longues périodes sans changements importants et de courtes périodes d’évolution rapide. Les éruptions volcaniques et les impacts des météores affectant l’évolution sur la Terre peuvent aussi être mentionnés.

D.2.10 Décrire un exemple de polymorphisme transitoire. 2 X Un exemple de polymorphisme transitoire est le mélanisme industriel.

D.2.11 Décrire l’anémie à hématies falciformes en tant qu’exemple de polymorphisme équilibré. 2 X

L’anémie à hématies falciformes est un exemple de polymorphisme équilibré où les hétérozygotes (caractère falciforme) ont un avantage dans les régions du paludisme parce qu’ils sont plus adaptés que n’importe quel homozygote.

D.3.1 Résumer la méthode servant à dater les roches et les fossiles au moyen de radio-isotopes, en vous référant au 14

C et au 40

K. 2 X

Les élèves sont tenus de connaître la précision de la mesure et de savoir choisir l’isotope à utiliser. Les détails sur l’équipement utilisé ne sont pas requis.

D.3.2 Définir le terme demi-vie. 1 X

D.3.3 Déduire l’âge approximatif de substances grâce à l’utilisation d’une simple courbe de décroissance pour un radio-isotope.

3 X

D.3.4 Décrire les principales caractéristiques anatomiques qui valent à l’être humain la qualité de primate.

2 X

D.3.5 Résumer les tendances illustrées par les fossiles Ardipithecus ramidus ; Australopithecus, notamment A. afarensis, A. africanus et A. robustus ; et Homo, notamment H. habilis, H.erectus, H.neanderthalensis et H. sapiens.

2 X

Les élèves sont tenus de connaître les dates approximatives et la répartition des espèces nommées. Les détails sur les sous-espèces ou des groupes particuliers (Cro-Magnon, Pékin, etc.) ne sont pas requis.

D.3.6 Exprimer que, à divers stades de l’évolution des hominidés, plusieurs espèces auraient pu cohabiter.

1 X Par exemple, H. neanderthalensis et H. sapiens.

D.3.7 Discuter du fait que les informations apportées par les fossiles sont incomplètes et des incertitudes qui en résultent en ce qui concerne l’évolution de l’être humain.

3 X Il est aussi demandé d’inclure les raisons pour lesquelles les informations des documents fossiles sont incomplètes.

D.3.8 Discuter de la corrélation entre le changement au niveau du régime alimentaire et l’augmentation de la taille du cerveau durant l’évolution des hominidés.

3 X

D.3.9 Distinguer évolution génétique et évolution culturelle. 2 X

D.3.10 Discuter de l’importance relative de l’évolution génétique et de l’évolution culturelle au niveau de l’évolution récente de l’être humain.

3 X