4F bio 1 Corrigé
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Nom, Prénom : Corrigé 07.11.2014 Examen 4F : L’évolution (partie I) Durée 90minutes. Total 50 points. Tu réponds au QCM directement sur la feuille de données. Pour les questions suivantes, tu réponds sur une feuille séparée sur laquelle tu as fais une marge à gauche. 1. QCM (= questionnaire à choix multiples). Vous avez, pour chaque question, une ou plusieurs réponses possibles. Toujours noter toutes les réponses exactes, même si elles vous paraissent être « contenues » dans une autre…. 5pts A.- Quel énoncé, parmi les suivants, traduirait le mieux le concept d’évolution ? a) L’évolution correspond à un changement du caractère phénotypique d’une population. b) L’évolution est un changement des conditions du milieu. c) L’évolution correspond à un changement du bagage génétique d’une population. d) L’évolution correspond à un changement dans le génome d’un individu. e) L’évolution correspond à un changement dans la composition des espèces d’une communauté. B.- Comment s’appelle la plus petite unité biologique susceptible d’évoluer au fil du temps ? a) La cellule b) L’organisme c) La population d) L’espèce e) L’écosystème C.- Laquelle des preuves suivantes fourniraient les informations les plus utiles pour distinguer les relations phylogénétiques entre plusieurs espèces dont l’anatomie est presque identique ? a) Les archives fossiles. b) Les structures homologues. c) L’anatomie comparée. d) L’embryologie comparée. e) Les comparaisons moléculaires de l’ADN et des séquences d’acides aminés. D.- Parmi les structures suivantes, laquelle à le moins de chances de correspondre homologie ? a) Les ailes de la Chauve-souris et les membres antérieurs d’un Humain. b) L’hémoglobine du Babouin et l’hémoglobine du Gorille. c) Les mitochondries des Végétaux et les mitochondries des Animaux. d) L’écorce d’un arbre et la carapace de la Langouste. e) L’encéphale de la Grenouille léopard et l’encéphale du Chien domestique. à une 1 E.- Laquelle des observations suivantes a aidé Darwin à formuler son idée de la descendance modifiée ? a) La diversité des espèces diminue à mesure que la distance par rapport à l’équateur augmente. b) Le nombre d’espèces vivant sur les îles était inférieur au nombre d’espèces trouvées sur les continents les plus proches. c) Les oiseaux vivaient sur des îles situées à une distance du continent supérieure à leur distance maximale de vol. d) Les plantes du climat tempéré d’Amérique du Sud étaient plus semblables aux plantes tropicales d’Amérique du Sud qu’aux plantes des climats tempérés d’Europe. *** 2.- Aspects historique de l’évolution a) Répondre par vrai ou faux aux affirmations ci-dessous. Pour les affirmations erronées, modifiez- les pour qu’elles deviennent correctes. (6pts) 1) Linné est le fondateur de la taxonomie qui a pour but de grouper les espèces dans des catégories hiérarchisées. Linné était un évolutionniste fixiste. FAUX (1pt) 2) Cuvier défendait l’idée que les espèces disparaissent et d’autres naissent. Cuvier proposa la théorie de la sélection naturelle des cataclysmes pour expliquer son idée. FAUX (1pt) 3) Lyell affirme que les processus géologiques n’ont pas changé au cours de l’histoire de la planète VRAI (0.5pt) 4) Malthus affirme que les populations humaines augmentent davantage que la nourriture elle-même. Les individus doivent lutter pour leur survie. VRAI (0.5pt) 5) Darwin affirme que les caractéristiques des individus d’une population ne varient pas varient énormément FAUX (1pt) 6) Lamarck dit que les individus sont capables de modifier leurs caractéristiques face à un problème de l’environnement. Ils peuvent perdre ou acquérir des capacités, qu’ils ne peuvent pas transmettre transmettront à leurs descendants. FAUX (1pt) 7) Wallace a découvert que les caractéristiques des individus d’une population varient énormément comme Darwin. Il n’existe pas deux individus parfaitement identiques. Ces différences sont en grande partie héréditaires. Quand un facteur extérieur intervient, les individus sont sélectionnés selon leur aptitude à affronter le problème. VRAI (0.5pt) 8) Mendel a découvert les lois qui régissent la transmission des caractéristiques génétiques à leurs descendants. VRAI (0.5pt) 2 3.- Les « preuves » de l’évolution a) Définir les organes homologues (1pt) Organes qui ont la même origine embryologique (0.5pt) mais anatomiquement et physiologiquement différents selon l’usage qu’en a l’animal (0.5pt) b) Définir les organes analogues (1pt) Adaptations d’organes non homologues (0.5pt) à une même fonction (0.5pt) au cours de la phylogenèse c) Qu'est-ce qu'un organe vestigial ? (0.5pt) Rudiments de structures qui remplissaient des fonctions importantes chez les ancêtres qui sont inutiles de nos jours (0.5pt) d) Donne la définition d'une suite progressive et celle d'une suite régressive (illustre chaque définition d'un exemple) (2pts) Suite progressive : Lorsque les organes homologues peuvent être ordonnés du plus simple au plus compliqué (0.5pt). Exemple = surface interne d’un poumon (0.5pt) Suite régressive : Diminution graduelle d’un organe au cours de l’évolution (0.5pt). Exemple : pattes chez les espèces de lézards (0.5pt) e) Qu'entend-on par convergence (définition et exemple) (1pt) Lorsque la sélection naturelle conduit à l’acquisition de structures ou d’aptitudes similaires au sein de lignées évolutives différentes mais soumises à des conditions environnementales équivalentes (0.5pt) Exemple : Les ailes ou les pattes (0.5pt) f) Citer toutes les différences qui existent entre les eucaryotes et les procaryotes (4pts) 3 g) Expliquer la théorie endosymbiotique et dites quelle découverte est venue confirmer cette théorie. (3pts) Explications = 2.5pt L’ADN contenu dans les mitochondries et les chloroplastes est venu confirmer cette théorie (0.5pt) h) Expliquer brièvement pourquoi la biochimie peut être une preuve de l’évolution (2pts) Tous les organismes vivants contiennent de l’ADN (gènes) et des protéines (1pt). L’ADN et les protéines se ressemblent davantage entre les enfants et leurs parents qu’entre des individus sans lien de parenté. (1pt) i) Définir la notion de gènes homéotiques (1pt) Il s’agit de gènes qui régulent la transcription d’autres gènes (1pt) j) Expliquer les rôles des gènes homéotiques (1pt) Ils informent les cellules de leur position au cours de l’embryogenèse et de préciser leur positionnement définitif dans l’embryon au cours de la formation des organes. (1pt) k) En quoi sont-ils utiles pour expliquer l’évolution ? (1pt) Ils se retrouvent chez tous les animaux mais ne sont pas tout à fait semblables d’une espèce à l’autre mais extraordinairement conservé, par leur structure et leur fonction. Ils ont du apparaitre chez un ancêtre commun. l) Expliquer en détails comment Darwin a eu l’idée de la théorie de la biogéographie. (3pts) Ce sont les pinsons des Galapagos (0.5pt) qui ont donné l’idée à Darwin de la biogéographie. Ils ont évolué à partir de pinsons d’Amérique du Sud (0.5pt), granivores et vivant au sol. Lorsque ces derniers immigrèrent sur les îles Galapagos (0.5pt), ils ne furent confrontés à aucun concurrent (0.5pt). A partir de ces colonisateurs, de nouvelles espèces de pinsons se développèrent (0.5pt). Les pinsons actuels se distinguent avant tout par la forme et la grandeur de leur bec, adaptées aux différents régimes alimentaires : granivore, herbivore ou insectivore. Ils ont colonisé les niches écologiques à disposition (0.5pt) m) Citer le phénomène qui explique la biogéographie. (0.5pt) Isolement des organismes (0.5pt) 4.- La phylogénie : a) A partir des infos ci-dessous, construisez l’arbre phylogénétique le plus parcimonieux exprimant les relations de parenté entre ces différentes espèces (7.5pts) 1) Varan – crocodile – pigeon – canard sont des amniotes. l'enveloppe qui se constitue autour de l'embryon (puis du fœtus) des amniotes et qui a pour rôle de le protéger en maintenant autour de lui un liquide amniotique. 4 2) Truite – carpe ont des nageoires rayonnées (composées d’os longs et fins = rayons) ou une bouche protactile qui peut s’allonger et se rétracter d’elle-même. 3) Crocodile – pigeon – canard ont un gésier (partie musculaire de l’estomac qui leur permet de broyer leur nourriture) et une fenêtre mandibulaire qui se trouve sur leur mâchoires inférieures. 4) Pigeon – canard ont des plumes et un bec. Ce sont des oiseaux. 5) Dipneustes (poissons osseux) – grenouille – varan – crocodile- pigeon – canard ont des poumons alvéolés fonctionnels. 6) Grenouille – varan – crocodile- pigeon – canard sont des tétrapodes (4 membres locomoteurs) 7) Toutes les espèces citées ci-dessous sont des vertébrés. 5 4 3 2 1 6 5 7 6 b) Définir un caractère dérivé (0.5pt) Caractère qui a évolué dans une lignée conduisant à un clade (groupe monophylétique) et qui sépare les membres de ce clade d’autres individus. c) Définir un groupe monophylétique et mettez-en un en évidence sur votre arbre phylogénétique (1pt) Un groupe qui inclut un ancêtre commun et tous ses descendants (0.5pt) + 0.5pt pour le mentionner sur l’arbre phylogénétique. 5.- Lamarck et Darwin a. Expliquez l’évolution du cou de la girafe comme Darwin l’a fait, en confrontant ses idées avec celles de Lamarck. Soyez précis et utilisez un vocabulaire adéquat. (7pts) Darwin : 1.- VARIATION BIOLOGIQUE Il existe dans une population de girafes, diverses longueurs de cou. 1pt 2.- SELECTION NATURELLE Si la nourriture est haute dans les arbres (facteur sélectif), les plus grands cous ont plus de chances de survivre. 1pt 3.- SUCCES REPRODUCTEUR Ils se reproduisent plus que les autres et transmettent leurs gènes avantageux à leurs descendants 1pt 4.- SELECTION De génération en génération des plus grands cous 0.5pt 5.- ADAPTATION AU MILIEU La population s’adapte en ayant un cou de plus en plus long. 0.5pt Lamarck : 1.- LE MILIEU ENGENDRE DES BESOINS Les feuilles se retrouvent dans le haut des arbres. Les girafes ont besoin d'un long cou pour les atteindre. 1pt 2.- MODIFICATION DES ORGANES Les girafes s'étirent le cou tous les jours et le cou finit par s'allonger. 1pt 3.- TRANSMISSION DES MODIFICATIONS Les girafes transmettent leur cou « devenu un peu plus long » à leurs descendants. 0.5pt 4.- L’espèce s’adapte à son milieu. 0.5pt b. Les opposants de Darwin lui reprochaient de ne pouvoir expliquer la transmission des caractères. Expliquez comment la théorie synthétique de l’évolution permet de répondre à ce reproche. (2pts) Les caractéristiques physiques d’un individu sont déterminées par les gènes (ADN). (1pt) Les combinaisons de gènes les plus favorables à la survie ont plus de chances de se répandre car les individus les possédant ont plus de chance de survivre, donc de se reproduire, c'est-à-dire de transmettre à leurs descendants ces gènes favorables Découverte au début du XXe siècle des lois de l’hérédité (1pt) 7
