corrigés - Didier POL

CORRIGÉS
I. La recherche de parenté chez les vertébrés
Questions à correction détaillée
1. Réponses : c, e. Il existe chez les êtres vivants des cellules sans noyau (procaryotes)
et des cellules à vrai noyau (eucaryotes). Certaines cellules comme les globules rouges
sont dépourvues de mitochondries. En revanche, toutes les cellules vivantes sont
limitées par une membrane plasmique et contiennent des protéines.
2. Réponses : b, d, e. Divers métabolismes existent chez les êtres vivants dont certains
sont anaérobies (absence de respiration). En revanche tous les êtres vivants ont leur
information génétique codée dans de l’ADN, ont une origine commune et sont formés
de cellules.
3. Réponses : a, b, f. Des organes homologues ont une même origine embryologique et
évolutive. Ils existent dans tous les groupes d’êtres vivants et ont évolué différemment à
partir d’un organe primitif présent chez un ancêtre commun. Ils constituent donc un
argument en faveur de l’évolution. Ils ne sont pas identiques et ils peuvent avoir des
fonctions différentes (aile, nageoire, patte, etc.).
4. Réponses : a, b, d. Les gènes sont qualifiés d’homologues lorsqu’ils ont évolué à
partir d’un gène ancestral en accumulant des mutations mais ils possèdent encore de
larges similitudes de séquences. En cas de duplication, ils forment des familles
multigéniques. Ils codent des protéines homologues mais différentes et comme ils ne
sont pas situés aux mêmes locus, ils ne constituent pas des allèles.
5. Réponse : b. Les embranchements sont les divisions de la classification correspondant
aux différents phylums du monde vivant, passés et présents. Chaque phylum est
caractérisé par un plan d’organisation qui lui est propre. Dans la nature actuelle, on
connaît seulement une trentaine de phylums animaux (mollusques, arthropodes,
vertébrés, etc.) qui existaient déjà tous au Cambrien, il y a 550 Ma.
6. Réponses : b, d, e. Les organismes qui se sont formés récemment à partir d’un même
ancêtre commun en héritent un même plan d’organisation et sont caractérisés par
l’évolution de certains caractères ancestraux transmis par l’ancêtre commun. Les gènes
et organes homologues traduisent cette évolution. L’évolution étant contingente, des
états dérivés ne peuvent qu’être différents.
7. Réponses : a, c, e. L’homme et le chimpanzé sont tous deux des primates, ordre de
mammifères caractérisé par la position des yeux en avant de la face, des membres à cinq
doigts à ongle aplati et une main préhensile. L’homme et le chimpanzé sont des
hominidés mais les chimpanzés ne sont pas des homininés, représentants de la lignée
humaine qui descend d’un ancêtre commun avec celle des chimpanzés.
8. Réponses : a, b, d. Les différentes espèces de vertébrés tétrapodes actuels descendent
de poissons dont le plan d’organisation présentait une colonne vertébrale et quatre
nageoires ayant le même plan d’organisation typique décelable par les homologies du
squelette mais certains ont perdu leurs membres à l’état adulte (serpents, orvets).
9. Réponse : c. Les animaux possèdent différents plans d’organisation (une trentaine).
10. Réponse : d. Des gènes homologues ne sont pas nécessairement situés sur le même
chromosome car les gènes peuvent être dupliqués n’importe où dans le génome.
11. Réponse : d. L’aile des insectes n’est pas homologue de celle des vertébrés car elle
n’a pas la même origine évolutive et embryonnaire.
II. La lignée humaine
Questions à correction détaillée
1. Réponses : a, b, e. L’homme et le chimpanzé appartiennent tous deux à l’ordre des
primates et leur ancêtre commun est celui des hominidés mais la lignée des chimpanzés

et celle des homininés (lignée humaine) ont évolué différemment depuis leur séparation.
La bipédie est une acquisition des homininés qui n’existe pas chez les grands singes car
elle est postérieure à leur séparation d’avec les homininés qui date de – 7 à –10 Ma.
2. Réponses : c, d, e. Les caryotypes de l’homme et du chimpanzé sont différents (46 et
48 chromosomes respectivement) mais ils résultent d’un nombre limité de
transformations d’un caryotype ancestral à 48 chromosomes et présentent des
chromosomes identiques. Chez l’homme, il résulte notamment de la translocation d’un
chromosome sur un autre et de diverses autres modifications chromosomiques
(inversions, additions).
3. Réponses : a, d. Le premier critère d’appartenance à la lignée humaine est
l’acquisition de la bipédie et tous les hominidés bipèdes sont des homininés. Les autres
caractéristiques sont apparues ultérieurement.
4. Réponse : c. Les fossiles montrent que l’espèce humaine est apparue sous sa forme
anatomique actuelle il y a environ 100 000 ans.
5. Réponses : c, d. La bipédie correspond à une colonne vertébrale à quatre courbures
permettant la position verticale permanente du corps et à une position antérieure du trou
occipital à la base du crâne. La colonne vertébrale des singes ne comporte qu’une
courbure liée à la marche quadrupède et le trou occipital est en position postérieure.
6. Réponses : a, e. La bipédie est liée à un élargissement du bassin et à un allongement
des membres postérieurs relativement aux membres antérieurs. Seuls les singes ont des
mains et des pieds préhensiles et le volume crânien a commencé à augmenter dans la
lignée humaine bien après l’acquisition de la bipédie.
7. Réponses : b, d, e. Les australopithèques, apparus il y a plus de 5 Ma et connus
uniquement en Afrique, sont considérés comme les homininés les plus anciens car ce
sont les plus anciens primates dont le squelette montre qu’ils étaient bipèdes. Il est
cependant impossible d’affirmer qu’ils sont nos ancêtres directs en raison du caractère
buissonnant de la lignée humaine.
8. Réponse : b. On trouve des outils de pierre associés aux plus anciens fossiles du genre
Homo (H. habilis) sous la forme de galets aménagés et des outils de plus en plus
perfectionnés associés aux fossiles plus récents. Les plus anciennes traces de feu sont
associées à H. erectus qui est moins ancien que H. habilis et l’apparition de l’art et des
sépultures est encore plus récente. Il existe de nombreux représentants du genre Homo
hors d’Afrique.
9. Réponse : b. Le volume crânien des australopithèques n’était pas plus important que
celui des chimpanzés tandis que celui de H. habilis était deux fois plus élevé, marquant
le début de son augmentation dans la lignée humaine.
10. A. Quaternaire 4. Homme
B. Tertiaire 3. Primates
C. Secondaire 5. Ammonites
D. Primaire 2. Trilobites
E. Précambrien 1. Stromatolites
11. A. Homo sapiens 4- Industrie et art
B. Homo habilis 3- Galets aménagés
C. Homo erectus 2- Maîtrise du feu
D. Australopithecus 1- Acquisition de la bipédie
12. A. Homo sapiens sapiens 2. - 100 000 à actuel
B. Homo sapiens neanderthalensis 5. - 100 000 à - 30 000
C. Australopithecus 1. - 5 Ma à -1 Ma
D. Homo erectus 4. - 1,7 Ma à - 100 000
E. Homo habilis 3. - 2,5 Ma à - 1,5 Ma

13. Réponse : 1. Les deux espèces sont fortement apparentées car elles ont un ancêtre
commun récent.
14. Réponse : 3. Les australopithèques étaient bipèdes et sont donc des homininés mais
ils constituent des genres distincts du genre Homo.
15. Réponse : 1. Rien ne distingue sur le plan anatomique l’homme actuel et les hommes
fossiles récents qui appartiennent en effet tous deux à l’espèce Homo sapiens.
III. La mesure du temps dans l’histoire de la Terre et de la vie
Questions à correction détaillée
Éliminer l’intrus
1. A. La magnétosphère n’est pas une des enveloppes de la planète contrairement aux
autres.
2. D. Le micaschiste est la seule de ces roches à ne pas être sédimentaire.
3. B. L’argile est la seule de ces roches à ne pas être magmatique.
4. A. Le Tertiaire est une ère contrairement aux autres divisions proposées.
5. E. Tous les groupes ont disparu à la fin du Secondaire à l’exception des trilobites qui
ont disparu à la fin du Primaire.
6. D. Seuls les virus ne sont pas des êtres vivants véritables.
7. A. Toutes ces roches sont construites par des êtres vivants à l’exception de l’argile.
8. D. Le faciès ne correspond pas à une division temporelle des couches géologiques
contrairement aux autres termes.
Questionnaire à choix multiple
9. A, E.
10. B, C.
11. B, D, E.
12. A, D, E.
Questions à complément relationnel :
13 : 1.
14 : 2.
15 : 3 (première proposition fausse)
16 : 1.
17 : 1.
IV. La subduction et ses conséquences
1. Réponse : b. La lithosphère est la couche superficielle de la planète, découpée en
plaques mobiles, les plaques lithosphériques, formées de la croûte et de la partie
supérieure du manteau (manteau supérieur).
2. Réponses : a, d. Une zone de subduction est caractérisée par la disparition de la
lithosphère océanique qui plonge en profondeur sous une autre plaque, continentale ou
océanique.
3. Réponses : c, d, e. Une marge active comporte une fosse au niveau de laquelle plonge
la plaque en subduction. Elle est associée à des volcans et à des séismes.
4. Réponses : c, e. Les volcans associés aux zones de subduction produisent surtout des
laves visqueuses, andésitiques conduisant à des éruptions souvent explosives.
5. Réponses : a, b, e. Les volcans sont associés aux zones de subduction, aux dorsales et
aux points chauds qui constituent des zones actives.
6. Réponses : c, d. Au niveau d’une marge active, on détecte des séismes dont les foyers
sont répartis selon un plan oblique allant de la surface à la profondeur.
7. Réponses : b, e. Le plan de Wadati-Benioff est oblique car il correspond aux foyers
de séismes qui se produisent au niveau d’une plaque en subduction.

8. Réponses : a, b, d. Un prisme d’accrétion, phénomène tectonique, se forme le long
d’une marge active en raison du « pelage » de la croûte dû à la plaque en subduction. Il
en résulte une superposition d’écailles tectoniques.
9. Réponses : a, b. Le gabbro est une roche magmatique grenue qui peut se retrouver en
surface à la suite de mouvements tectoniques.
10. Réponses : b, e. Le gabbro est un constituant de la croûte océanique mais on le
retrouve aussi dans certaines chaînes de montagne où il a été charrié lors de
mouvements tectoniques.
11. Réponses : a, d, e. Un diagramme PT, qui est réalisé en laboratoire, permet
d’identifier les conditions de formation de certains minéraux car il indique les domaines
de stabilité des minéraux en fonction de la température et de la pression subies.
12. Réponses : c, d, e. Dans les zones de subduction où de la croûte océanique disparaît,
on observe des anomalies géothermiques montrant que la plaque plongeante se
réchauffe ce qui provoque sa déshydratation. Les séismes ont des profondeurs variées
liées aux frottements entre plaques.
13. Réponse : d. Les gabbros sont relativement pauvres en silice.
V. Le métamorphisme et la formation des chaînes de montagnes
1. Réponses : a, d. Le métamorphisme dépend de la température et de la pression mais
ne se produit pas uniquement lors de la formation des chaînes de montagnes. Il modifie
la plupart des caractéristiques de la roche d’origine, notamment sa structure et ses
minéraux, mais il ne modifie pas sa composition chimique élémentaire.
2. Réponse : a. Le métamorphisme est la transformation d’une roche à l’état solide.
Lorsqu’il y a fusion, on parle d’anatexie. La formation de roches à partir de sédiments
est la diagenèse et c’est l’érosion qui transforme des roches en sédiments.
3. Réponse : d. Un faciès métamorphique résulte de la transformation des minéraux en
fonction de leur nature, des conditions de température, de pression et d’hydratation. Il
peut être lié au flux géothermique mais pas au gradient géothermique.
4. Réponses : a, e. Une migmatite se forme lorsque les conditions de température et de
pression sont telles qu’il y a fusion partielle d’une roche préexistante. Ce n’est donc ni
une roche magmatique ni une roche volcanique, c’est une roche métamorphique.
5. Réponse : e. Les roches métamorphiques résultent des contraintes qui s’exercent sur
des roches préexistantes, quelle que soit leur origine.
6. Réponse : b, c. Les roches métamorphiques sont abondantes dans les chaînes de
montagne, récentes ou anciennes, en raison des contraintes qui se sont exercées lors de
leur formation.
7. Réponses : a, d. Les ophiolites correspondent à des vestiges de croûte océanique
charriés sur le continent à l’occasion de mouvements tectoniques.
8. Réponses : d, e. Les laves en coussin se forment avec la croûte océanique lorsque le
magma émis sous la mer au niveau d’une dorsale se refroidit rapidement au contact de
l’eau. On en trouve dans les chaînes de montagnes où elles ont été charriées avec de la
croûte océanique.
VI. Les crises biologiques, repères dans l’histoire de la Terre
Questions à correction détaillée
Questions à choix multiple (une ou plusieurs réponses justes)8.
1. Réponse : b. Le nombre d’espèces a globalement augmenté depuis le Cambrien,
début de l’ère primaire, malgré les brusques diminutions lors des crises.
2. Réponses : a, d. Il s’agit de crises biologiques dues à des bouleversements
écologiques dont la principale caractéristique est l’extinction massive d’espèces, rapide
à l’échelle géologique (pic d’extinctions), même si certaines espèces disparaissent plus
progressivement.

3. Réponses : c, d, e. Même si elle est souvent associée à d’autres événements
géologiques de grande ampleur, tectoniques ou astronomiques (météorite), une crise se
repère d’abord dans les strates sédimentaires par une discontinuité paléontologique due
à la disparition brutale de certains fossiles et par une discontinuité lithologique résultant
d’une modification de la sédimentation révélatrice d’un changement des conditions
écologiques.
4. Réponses : a, c, e. Les rudistes, ammonites et dinosaures ont totalement disparu à la
suite de la crise K/T. Quant aux trilobites, ils ont disparu à la fin du Primaire.
5. Réponse : e. Il y a une diminution de la productivité océanique.
6. Réponse : c. Une partie des foraminifères a disparu lors de la crise mais une partie a
survécu. En revanche, tous les autres groupes indiqués ont disparu définitivement à la
fin du Secondaire.
7. Réponse : b. Après une crise, on constate que les espèces survivantes se diversifient,
vraisemblablement en raison du fait que la crise a libéré des niches écologiques
autrefois occupées. Il en résulte une augmentation de la biodiversité.
8. Réponses : a, e. Les grandes crises résultent certes de phénomènes géologiques et
interfèrent avec l’évolution des espèces mais c’est parce qu’elles sont repérables par les
traces dans les roches sur l’ensemble de la planète et qu’elles permettent ainsi d’établir
des corrélations stratigraphiques à l’échelle du globe qu’elles sont utilisées comme
repères dans l’histoire de la Terre.
9. Réponses : a, c, e. Les coccolithophoridés et les foraminifères n’ont pas tous disparu.
Éliminer L’intrus
10. Réponse : d.
11. Réponse : a.
12. Réponse : a.
Questions à complément relationnel :
13. Réponse : 2
14. Réponse : 3 (première proposition inexacte)
15. Réponse : 1
16. Réponse : 3 (seconde proposition inexacte)
VII. Les innovations génétiques
Questions à correction détaillée
Questions à choix multiple (une ou plusieurs réponses justes)
1. Réponses : c, d, e. Tous les gènes sont des séquences de nucléotides qui évoluent en
accumulant des mutations et présentent donc plusieurs allèles. Ils sont partagés par les
membres d’une même espèce.
2. Réponse : a. C’est la définition conventionnelle d’un gène polymorphe.
3. Réponses : b, d, e. Le résultat initial d’une mutation est une modification de la
séquence des nucléotides d’un gène. Cette modification n’a pas toujours de
conséquences phénotypiques car elle ne modifie pas toujours la fonction de la protéine
correspondante. Quand elle a une conséquence phénotypique, elle apporte souvent un
désavantage sélectif et rarement un avantage. Elle doit affecter une cellule germinale
pour être transmise à la descendance
4. Réponse : c. Une famille multigénique se constitue lorsqu’un gène est dupliqué à un
autre emplacement du génome. Cet événement peut se reproduire soit à partir du même
gène, soit à partir du gène dupliqué. Ces gènes, occupant des locus différents sur les
chromosomes, ne sont pas des allèles car ils ne résultent pas de mutations.
5. Réponses : a, c, d. Les gènes dupliqués évoluent comme tous les gènes, c’est à dire
qu’ils accumulent les mutations au cours des générations, mais ils évoluent