Ressources · 2ⁿᵈᵉ · SVT (2nde)
Évolution : les forces évolutives d’une population
Fréquences alléliques et évolution d’une population ; mutations, dérive génétique, sélection naturelle et migrations ; isolement et naissance des espèces ; une théorie scientifique construite dans le temps.
À propos de cette page
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile ★ — 12 questions
Les nouveaux allèles d’un gène apparaissent par :
- A. sélection naturelle
- B. mutation de l’ADN
- C. dérive génétique
- D. migration entre populations
Réponse
B. mutation de l’ADN — Seules les mutations créent des allèles nouveaux ; dérive, sélection et migrations modifient ensuite leurs fréquences.
La dérive génétique est :
- A. une variation aléatoire des fréquences alléliques
- B. une modification des allèles provoquée par le milieu
- C. un déplacement d’individus d’une population à l’autre
- D. une adaptation volontaire des êtres vivants au milieu
Réponse
A. une variation aléatoire des fréquences alléliques — La dérive résulte du tirage au hasard des gamètes à chaque génération : elle modifie les fréquences sans orientation.
La sélection naturelle favorise les individus :
- A. les plus gros et les plus forts, quel que soit le milieu
- B. qui se transforment pour s’adapter à leur milieu
- C. les plus âgés, qui ont le plus d’expérience de la vie
- D. qui laissent le plus de descendants dans un milieu donné
Réponse
D. qui laissent le plus de descendants dans un milieu donné — Le critère est la descendance dans un milieu donné, pas la force : un caractère avantageux ici peut être désavantageux ailleurs.
Les forces évolutives modifient la composition génétique :
- A. de chaque individu, au cours de sa vie
- B. des organes les plus utilisés par l’animal
- C. des populations, au fil des générations
- D. des cellules exposées à un nouveau milieu
Réponse
C. des populations, au fil des générations — Un individu garde ses allèles toute sa vie : ce sont les fréquences alléliques des populations qui changent d’une génération à l’autre.
Quelle activité humaine exerce une pression de sélection sur les bactéries ?
- A. la plantation de haies au bord des champs
- B. l’usage massif et répété d’antibiotiques
- C. la création d’une réserve naturelle protégée
- D. le comptage des oiseaux dans un parc urbain
Réponse
B. l’usage massif et répété d’antibiotiques — Les antibiotiques éliminent les bactéries sensibles et favorisent la multiplication des bactéries résistantes.
Pour un gène, une population de N individus diploïdes porte :
- A. 2N allèles
- B. N allèles
- C. N ÷ 2 allèles
- D. 4N allèles
Réponse
A. 2N allèles — Chaque individu diploïde porte deux allèles du gène, un venu de chaque parent : 2N allèles en tout.
En génétique, une migration est :
- A. le voyage saisonnier d’un oiseau qui revient nicher chez lui
- B. le déplacement quotidien d’un animal dans son propre territoire
- C. la disparition d’une population chassée de son milieu de vie
- D. l’arrivée d’individus qui se reproduisent dans une autre population
Réponse
D. l’arrivée d’individus qui se reproduisent dans une autre population — Il n’y a flux de gènes que si les arrivants se reproduisent dans la population d’accueil ; un aller-retour saisonnier n’échange aucun allèle.
Dans une population, la somme des fréquences de tous les allèles d’un même gène vaut :
- A. 2
- B. 0,5
- C. 1
- D. 2N
Réponse
C. 1 — Chaque fréquence est la part d’un allèle parmi tous les allèles du gène : toutes ensemble, elles font 1, qu’il y ait deux allèles ou plus.
En sciences, une théorie est :
- A. une opinion personnelle qu’aucune observation ne contredit
- B. un ensemble d’explications éprouvées qui permet des prédictions
- C. une hypothèse qui n’a encore jamais été mise à l’épreuve
- D. une vérité définitive qui ne pourra jamais être modifiée
Réponse
B. un ensemble d’explications éprouvées qui permet des prédictions — Une théorie rend compte de nombreux faits, produit des prédictions testables et a résisté aux tests ; elle reste révisable.
La pression de sélection désigne :
- A. le facteur qui avantage certains phénotypes
- B. la force avec laquelle on choisit son partenaire
- C. la vitesse d’apparition des nouvelles mutations
- D. le nombre de migrants arrivant par génération
Réponse
A. le facteur qui avantage certains phénotypes — Un facteur du milieu ou une interaction (prédateur, parasite, toxique) qui fait que certains phénotypes laissent plus de descendants.
Selon le programme, l’espèce est :
- A. une catégorie fixe qui ne change jamais au cours du temps
- B. un groupe défini uniquement par l’apparence des individus
- C. l’ensemble des êtres vivants qui partagent un même milieu
- D. un concept créé par l’être humain pour décrire le vivant
Réponse
D. un concept créé par l’être humain pour décrire le vivant — L’espèce est un outil de description ; son principal critère est la possibilité d’une descendance viable et fertile, et elle évolue.
En 1 943, Luria et Delbrück montrent que les mutations des bactéries :
- A. sont provoquées par le virus chez les bactéries touchées
- B. n’apparaissent que chez les bactéries les plus âgées
- C. apparaissent au hasard, avant le contact avec le virus
- D. ne se transmettent jamais aux bactéries descendantes
Réponse
C. apparaissent au hasard, avant le contact avec le virus — Le nombre de résistantes varie énormément d’une culture séparée à l’autre : les mutations sont apparues au hasard, plus ou moins tôt, avant le virus.
Niveau moyen ★★ — 12 questions
Une population de 60 individus compte 27 AA, 24 Aa et 9 aa. La fréquence de l’allèle A vaut :
- A. 0,65
- B. 0,45
- C. 0,55
- D. 0,35
Réponse
A. 0,65 — Allèles A : 2 × 27 + 24 = 78 sur 2 × 60 = 120 allèles, donc f(A) = 78 ÷ 120 = 0,65.
Un allèle neutre a une fréquence de 0,5 dans deux populations de 50 et de 5 000 individus. Dans laquelle un écart de 0,1 ou plus dès la génération suivante est-il le plus probable ?
- A. celle de 5 000, qui produit plus de gamètes
- B. les deux, avec la même probabilité
- C. aucune, puisque l’allèle est neutre
- D. celle de 50, où seuls 100 allèles sont tirés
Réponse
D. celle de 50, où seuls 100 allèles sont tirés — Sur 100 allèles tirés, un écart de 10 allèles (0,1) arrive facilement par hasard ; sur 10 000, il faudrait un écart de 1 000 allèles, presque impossible. Neutre ne veut pas dire stable : c’est justement la dérive.
Pour un gène à deux allèles A et a, on mesure f(a) = 0,28. On en déduit f(A) =
- A. 0,28
- B. 0,86
- C. 0,72
- D. 0,14
Réponse
C. 0,72 — Les fréquences des deux allèles ont pour somme 1 : f(A) = 1 − 0,28 = 0,72.
Sur 600 allèles d’un gène dans une population, 138 sont des allèles b. La fréquence de b vaut :
- A. 0,46
- B. 0,23
- C. 0,77
- D. 0,13
Réponse
B. 0,23 — f(b) = 138 ÷ 600 = 0,23. On divise par le nombre d’allèles, pas par le nombre d’individus (300), qui donnerait 0,46.
Dans une population de 100 individus, un nouvel allèle apparaît chez un seul descendant. Sa fréquence de départ vaut :
- A. 0,005
- B. 0,01
- C. 0,05
- D. 0,02
Réponse
A. 0,005 — 1 allèle sur 2 × 100 = 200 : 1 ÷ 200 = 0,005. La valeur 0,01 oublie que chaque individu porte deux allèles.
Un allèle neutre a une fréquence de 0,3. La probabilité qu’il finisse fixé par la seule dérive est :
- A. 0,7
- B. 0,5
- C. 0,09
- D. 0,3
Réponse
D. 0,3 — Pour un allèle neutre, la probabilité de finir fixé est égale à sa fréquence actuelle : 0,3 (et 0,7 de finir perdu).
Dans une ville traitée chaque année au même raticide, la part des rats résistants passe de 1 % à 60 % en dix ans. Comment expliquer au mieux cette hausse ?
- A. le raticide a provoqué chez les rats des mutations de résistance
- B. les rats ont appris à reconnaître et à éviter le poison
- C. les résistants, déjà présents, ont laissé plus de petits
- D. la dérive génétique seule suffit à expliquer cette hausse
Réponse
C. les résistants, déjà présents, ont laissé plus de petits — Les rares résistants existaient avant le traitement ; le poison élimine les autres. Une hausse aussi forte et orientée relève de la sélection.
Deux populations voisines ont f(a) = 0,1 et f(a) = 0,7. Pendant des générations, elles échangent beaucoup d’individus qui s’y reproduisent. Leurs fréquences :
- A. s’éloignent de plus en plus
- B. se rapprochent l’une de l’autre
- C. deviennent toutes deux égales à 1
- D. ne peuvent plus changer
Réponse
B. se rapprochent l’une de l’autre — Le flux de gènes mélange les allèles des deux populations : leurs fréquences se rapprochent, et la migration atténue leurs différences.
Avant un traitement, un allèle de résistance a une fréquence de 0,002 ; après 20 générations de traitement, de 0,6. Sa fréquence a été multipliée par :
- A. 300
- B. 30
- C. 3 000
- D. 120
Réponse
A. 300 — 0,6 ÷ 0,002 = 300. Une telle hausse, orientée, en 20 générations seulement, est la marque d’une sélection forte.
Un allèle rend un insecte résistant à un insecticide mais réduit sa survie en hiver. Loin de toute zone traitée et sans migrants, sa fréquence devrait :
- A. monter, car résister est toujours un atout
- B. rester stable, car un allèle ne se perd pas
- C. atteindre 1 par la sélection naturelle
- D. baisser, car l’allèle y est défavorable
Réponse
D. baisser, car l’allèle y est défavorable — Sans insecticide, l’allèle n’apporte rien et coûte en hiver : la sélection le défavorise.
Hypothèse : un allèle est favorisé par le froid. Quelle prédiction permet de la tester ?
- A. sa fréquence varie au hasard dans toutes les populations
- B. les populations élevées au froid deviennent des espèces
- C. sa fréquence monte dans les populations élevées au froid
- D. aucune mutation n’apparaît chez les individus au froid
Réponse
C. sa fréquence monte dans les populations élevées au froid — Si le froid favorise l’allèle, on doit observer une hausse de sa fréquence dans toutes les populations au froid, pas dans celles au chaud.
Dans 10 grandes populations élevées avec un facteur F, un allèle passe de 0,20 à des valeurs entre 0,58 et 0,63 ; dans 10 autres, sans F, il reste entre 0,18 et 0,22. On conclut :
- A. la dérive génétique explique les deux séries de résultats
- B. F exerce une pression de sélection en faveur de l’allèle
- C. F a provoqué chez les individus des mutations de cet allèle
- D. les populations élevées avec F forment une nouvelle espèce
Réponse
B. F exerce une pression de sélection en faveur de l’allèle — Même hausse dans toutes les populations avec F, presque rien sans F, dans de grandes populations où la dérive est faible : l’évolution est orientée par F.
Niveau difficile ★★★ — 12 questions
Dans une petite population, la fréquence d’un allèle sans effet sur la survie ni sur la reproduction passe de 0,27 à 0,81 en quelques générations. Quelle affirmation est correcte ?
- A. cet allèle confère forcément un avantage à ses porteurs
- B. le milieu a provoqué l’apparition de cet allèle
- C. la population est devenue une nouvelle espèce
- D. la dérive génétique suffit à expliquer ce changement
Réponse
D. la dérive génétique suffit à expliquer ce changement — L’allèle est neutre et la population petite : de fortes variations aléatoires sont attendues. Une forte hausse ne prouve pas un avantage.
Pourquoi la dérive génétique a-t-elle un effet faible dans une très grande population ?
- A. les mutations n’apparaissent jamais dans les grandes populations
- B. la sélection naturelle y empêche tout effet du hasard
- C. les écarts dus au hasard s’y compensent entre gamètes
- D. les individus y choisissent leurs partenaires au hasard
Réponse
C. les écarts dus au hasard s’y compensent entre gamètes — Sur un très grand nombre de gamètes, les fréquences tirées au hasard restent proches des fréquences de départ, comme un grand nombre de lancers de pièce.
Un élève écrit : « les poissons des grottes ont perdu leurs yeux parce qu’ils ne s’en servaient plus ». Son erreur principale est :
- A. de confondre la dérive génétique avec une migration d’individus
- B. de croire qu’un caractère acquis par l’usage se transmet
- C. d’oublier que les poissons des grottes sont tous des vertébrés
- D. de penser que les yeux des poissons ont pu varier
Réponse
B. de croire qu’un caractère acquis par l’usage se transmet — Ne pas se servir d’un organe ne modifie pas l’ADN des gamètes ; seules des variations héréditaires, apparues au hasard puis triées ou soumises à la dérive, expliquent la perte des yeux.
Deux populations d’une même espèce, séparées par une chaîne de montagnes depuis très longtemps :
- A. peuvent diverger jusqu’à ne plus se reproduire ensemble
- B. évoluent forcément de la même manière, étant apparentées
- C. ne subissent plus aucune mutation depuis leur séparation
- D. échangent davantage d’allèles qu’avant la séparation
Réponse
A. peuvent diverger jusqu’à ne plus se reproduire ensemble — Sans échange d’allèles, mutations, dérive et sélection agissent différemment dans chaque population : c’est le point de départ d’une spéciation.
La sélection naturelle agit directement sur :
- A. les mutations, qu’elle déclenche quand le milieu change
- B. l’ADN, qu’elle modifie dans chaque cellule de l’individu
- C. l’effectif de la population, et sur rien d’autre
- D. les phénotypes, liés à la survie et à la reproduction
Réponse
D. les phénotypes, liés à la survie et à la reproduction — Le milieu trie des individus selon leurs caractères ; les allèles responsables de ces caractères voient ensuite leur fréquence changer.
Pourquoi un allèle favorable qui vient d’apparaître peut-il disparaître ?
- A. la sélection naturelle élimine tous les allèles nouveaux
- B. une mutation favorable devient défavorable peu après
- C. porté par un individu, il peut être perdu par hasard
- D. le milieu détruit les allèles qu’il n’a pas provoqués
Réponse
C. porté par un individu, il peut être perdu par hasard — Tant qu’il est très rare, un accident ou le tirage des gamètes peut l’éliminer : la dérive agit aussi sur les allèles favorables.
Darwin ignorait comment se transmettent les caractères. Dans les années 1 930, la génétique des populations (Fisher, Wright, Haldane) a :
- A. montré que la sélection naturelle n’existe pas
- B. relié sélection, dérive et fréquences des allèles
- C. remis à l’honneur l’hérédité des caractères acquis
- D. prouvé que le milieu provoque les mutations utiles
Réponse
B. relié sélection, dérive et fréquences des allèles — Elle a uni la sélection de Darwin et l’hérédité de Mendel, et ajouté le rôle du hasard (dérive) : la théorie s’est enrichie sans être abandonnée.
Une population passe de 1 000 à 20 individus, puis remonte à 5 000. Sa diversité génétique :
- A. reste faible, car les allèles perdus ne reviennent pas
- B. redevient celle de départ dès qu’on revient à 1 000
- C. augmente, car la remontée de l’effectif crée des allèles
- D. ne change pas, puisque l’espèce reste la même
Réponse
A. reste faible, car les allèles perdus ne reviennent pas — Pendant le goulot d’étranglement, la dérive a fait perdre des allèles ; seules de nouvelles mutations ou des migrants peuvent en rapporter.
Dans une population, 84 % des individus ont le phénotype dominant [A]. Peut-on en déduire f(A) ?
- A. oui, f(A) = 0,84 puisque A est dominant
- B. oui, f(A) = 0,42, car chacun porte 2 allèles
- C. oui, f(A) = 0,16, car 1 − 0,84 = 0,16
- D. non, il manque le nombre d’hétérozygotes
Réponse
D. non, il manque le nombre d’hétérozygotes — Les individus [A] sont AA ou Aa : sans savoir combien sont hétérozygotes, on ne peut pas compter les allèles A.
Une prédiction tirée d’une hypothèse est confirmée par un test. L’hypothèse :
- A. est démontrée définitivement et ne sera plus testée
- B. devient une opinion que chacun peut accepter ou non
- C. est retenue tant qu’aucun test ne la contredit
- D. doit être rejetée, car un seul test ne compte pas
Réponse
C. est retenue tant qu’aucun test ne la contredit — Un test réussi renforce l’hypothèse sans la rendre définitive : une théorie scientifique reste révisable.
Selon la théorie neutraliste de Kimura (1 968), la plupart des changements de l’ADN au cours de l’évolution :
- A. sont tous favorisés par la sélection naturelle
- B. sont neutres et fixés par la dérive génétique
- C. sont provoqués par les besoins des espèces
- D. n’ont aucun rapport avec les mutations
Réponse
B. sont neutres et fixés par la dérive génétique — Kimura propose que la majorité des changements moléculaires n’ont pas d’effet sur la survie et se répandent par hasard.
Pourquoi deux populations isolées l’une de l’autre divergent-elles, même dans des milieux identiques ?
- A. le hasard des mutations et de la dérive
- B. la sélection y agit toujours en sens opposé
- C. les migrations entre elles sont plus nombreuses
- D. leurs individus s’adaptent de façon volontaire
Réponse
A. le hasard des mutations et de la dérive — Les mutations apparaissent au hasard et la dérive n’est pas orientée : sans flux de gènes, deux populations accumulent des différences même dans le même milieu.
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