Lycée · 2ⁿᵈᵉ · SVT (2nde)
La biodiversité et son évolution
Des espèces à la phylogénie : comprendre la diversité du vivant et son histoire (programme de 2nde)
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 37 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
La biodiversité spécifique correspond à :
- A. La diversité des gènes au sein d'une espèce
- B. La diversité des écosystèmes
- C. La diversité des espèces dans un milieu
- D. La diversité des relations entre organismes
Réponse
C. La diversité des espèces dans un milieu — La diversité spécifique mesure la variété des espèces présentes dans un écosystème.
Les mutations sont la principale source de :
- A. La sélection naturelle
- B. La diversité génétique
- C. La dérive génétique
- D. La spéciation sympatrique
Réponse
B. La diversité génétique — Les mutations modifient la séquence d'ADN et créent de nouveaux allèles, source de diversité génétique.
La sélection naturelle a été proposée par :
- A. Lamarck
- B. Linné
- C. Darwin
- D. Mendel
Réponse
C. Darwin — Charles Darwin publie L'Origine des espèces en 1859 et y expose le mécanisme de sélection naturelle.
Un arbre phylogénétique représente :
- A. Les ressemblances morphologiques entre espèces
- B. Les relations de parenté entre espèces
- C. L'ordre d'apparition des espèces dans le temps
- D. Le niveau de biodiversité d'un écosystème
Réponse
B. Les relations de parenté entre espèces — Un arbre phylogénétique représente les liens d'ascendance commune entre espèces, fondés sur des synapomorphies.
La richesse spécifique est :
- A. Le nombre total d'espèces dans un milieu
- B. L'abondance de l'espèce dominante
- C. La fréquence des allèles dans une population
- D. Le taux d'extinction des espèces
Réponse
A. Le nombre total d'espèces dans un milieu — La richesse spécifique (S) est simplement le nombre total d'espèces différentes présentes.
La dérive génétique est un mécanisme :
- A. Orienté par la valeur sélective des allèles
- B. Aléatoire
- C. Uniquement présent dans les grandes populations
- D. Qui crée de nouveaux allèles
Réponse
B. Aléatoire — La dérive génétique est aléatoire : les fréquences alléliques changent par hasard des reproductions.
La spéciation allopatrique implique :
- A. Une mutation particulière
- B. Un isolement géographique
- C. Une polyploïdie
- D. Une sélection très forte
Réponse
B. Un isolement géographique — La spéciation allopatrique (allo = autre, patrie = pays) débute par la séparation géographique de deux populations.
Les pinsons de Darwin aux Galápagos illustrent :
- A. Une extinction de masse
- B. La dérive génétique pure
- C. Une radiation adaptative
- D. Un goulot d'étranglement
Réponse
C. Une radiation adaptative — Les 14 espèces de pinsons dérivent d'un ancêtre commun et se sont diversifiées dans différentes niches : c'est une radiation adaptative.
Le taux d'extinction actuel est estimé à combien de fois le taux naturel ?
- A. 2 à 5 fois
- B. 10 à 20 fois
- C. 100 à 1 000 fois
- D. 5 000 à 10 000 fois
Réponse
C. 100 à 1 000 fois — Le taux actuel est 100 à 1 000 fois supérieur au taux de fond, signe d'une 6e extinction de masse.
Une synapomorphie est :
- A. Un caractère ancestral partagé
- B. Un caractère dérivé partagé par plusieurs espèces
- C. Une mutation avantageuse
- D. Une espèce invasive
Réponse
B. Un caractère dérivé partagé par plusieurs espèces — La synapomorphie est un caractère dérivé (apparu chez un ancêtre commun) partagé par les membres d'un clade.
L'effet fondateur se produit quand :
- A. Une grande population subit une catastrophe
- B. Quelques individus colonisent un nouveau milieu
- C. Les allèles favorables sont sélectionnés
- D. Deux espèces se croisent
Réponse
B. Quelques individus colonisent un nouveau milieu — L'effet fondateur : un petit groupe d'individus (fondateurs) s'installe dans un nouveau milieu, emportant seulement une fraction des allèles de la population d'origine.
La Liste rouge de l'UICN classe les espèces selon :
- A. Leur taille
- B. Leur utilité économique
- C. Leur risque d'extinction
- D. Leur âge évolutif
Réponse
C. Leur risque d'extinction — L'UICN (Union internationale pour la conservation de la nature) évalue le risque d'extinction de chaque espèce selon des critères précis.
Niveau moyen — 12 questions
Dans une population, un allèle rare disparaît par hasard bien qu'il soit neutre. C'est un exemple de :
- A. Sélection négative
- B. Dérive génétique
- C. Mutation délétère
- D. Spéciation sympatrique
Réponse
B. Dérive génétique — La disparition aléatoire d'un allèle neutre est la définition même de la dérive génétique.
L'indice de Shannon est élevé quand :
- A. Une seule espèce domine
- B. Les espèces sont peu nombreuses mais abondantes
- C. Les espèces sont nombreuses et équiréparties
- D. La richesse spécifique est nulle
Réponse
C. Les espèces sont nombreuses et équiréparties — H' est maximal quand toutes les espèces sont également abondantes (équitabilité maximale) et nombreuses.
Deux espèces possèdent un caractère anatomique similaire, mais d'origine évolutive différente. Il s'agit de :
- A. Une homologie
- B. Une synapomorphie
- C. Une analogie (convergence)
- D. Une apomorphie
Réponse
C. Une analogie (convergence) — La convergence évolutive (analogie) produit des structures similaires chez des espèces non apparentées, par adaptation au même milieu.
Lors d'un goulot d'étranglement, la diversité génétique :
- A. Augmente car de nouvelles mutations apparaissent
- B. Reste stable si la sélection naturelle agit
- C. Diminue fortement
- D. N'est pas affectée
Réponse
C. Diminue fortement — Après un goulot d'étranglement, seul un petit échantillon allélique subsiste : la diversité génétique est très réduite.
La sélection naturelle agit directement sur :
- A. L'ADN
- B. Le génotype
- C. Le phénotype
- D. Les synapomorphies
Réponse
C. Le phénotype — La sélection perçoit les caractères exprimés (phénotype), pas directement les séquences d'ADN.
L'ADN environnemental (eDNA) permet de :
- A. Séquencer l'ADN d'une espèce en laboratoire
- B. Détecter des espèces sans les capturer, à partir de traces dans l'environnement
- C. Provoquer des mutations dans un milieu naturel
- D. Mesurer la richesse spécifique par comptage direct
Réponse
B. Détecter des espèces sans les capturer, à partir de traces dans l'environnement — L'eDNA permet de détecter la présence d'espèces à partir d'ADN laissé dans l'eau, le sol ou l'air, sans capture ni observation directe.
Une radiation adaptative se produit quand :
- A. Une espèce s'éteint suite à une catastrophe
- B. Un groupe colonise de nouvelles niches et se diversifie rapidement
- C. Deux espèces se croisent et donnent un hybride stérile
- D. La fréquence d'un allèle diminue par dérive
Réponse
B. Un groupe colonise de nouvelles niches et se diversifie rapidement — La radiation adaptative (ex : pinsons de Darwin, mammifères après l'extinction des dinosaures) est une diversification rapide à partir d'un ancêtre commun.
Quel est le principal mécanisme évolutif dans une grande population ?
- A. La dérive génétique
- B. La mutation seule
- C. La sélection naturelle
- D. L'effet fondateur
Réponse
C. La sélection naturelle — Dans une grande population, la dérive est négligeable (loi des grands nombres) ; c'est la sélection naturelle qui pilote l'évolution.
L'eutrophisation d'un lac résulte principalement de :
- A. La sécheresse et l'évaporation
- B. L'excès de nutriments (azote, phosphore) d'origine agricole
- C. L'introduction d'espèces piscicoles
- D. La déforestation des rives
Réponse
B. L'excès de nutriments (azote, phosphore) d'origine agricole — L'eutrophisation est un appauvrissement en oxygène de l'eau dû à la prolifération d'algues, elle-même causée par un excès de nutriments (engrais agricoles).
Parmi les catégories UICN, quelle lettre désigne une espèce en danger critique d'extinction ?
- A. VU
- B. EN
- C. CR
- D. NT
Réponse
C. CR — CR (Critically Endangered) est la catégorie la plus critique avant EW (Éteint à l'état sauvage) et EX (Éteint).
La spéciation sympatrique se produit :
- A. Après un isolement géographique
- B. Sans isolement géographique, dans la même aire
- C. Uniquement chez les animaux
- D. Toujours par polyploïdie
Réponse
B. Sans isolement géographique, dans la même aire — La spéciation sympatrique (sym = ensemble, patrie = pays) ne nécessite pas de barrière géographique.
Les caractères homologues permettent d'établir des relations de parenté car :
- A. Ils ont la même fonction chez toutes les espèces
- B. Ils sont hérités d'un ancêtre commun
- C. Ils sont apparus indépendamment dans plusieurs lignées
- D. Ils sont toujours visibles à l'œil nu
Réponse
B. Ils sont hérités d'un ancêtre commun — L'homologie indique une origine évolutive commune : ces structures dérivent d'une structure présente chez l'ancêtre commun.
Niveau difficile — 13 questions
Une population de papillons verts vit sur des feuilles. Un prédateur daltonien les mange au hasard. La fréquence du morphe vert va :
- A. Diminuer par sélection négative
- B. Rester stable (pas de sélection)
- C. Augmenter par dérive
- D. Varier uniquement par mutation
Réponse
B. Rester stable (pas de sélection) — Si le prédateur ne distingue pas les morphes, il n'y a pas de sélection différentielle : les fréquences varient seulement par dérive (aléatoire).
Si on découvre que deux espèces partagent un caractère ancestral (plésiomorphie), cela :
- A. Prouve qu'elles sont sœurs
- B. Justifie de les regrouper dans un clade commun
- C. Ne suffit pas à établir leur proximité phylogénétique
- D. Montre une convergence évolutive
Réponse
C. Ne suffit pas à établir leur proximité phylogénétique — Seules les synapomorphies (caractères dérivés partagés) permettent de définir des clades. Un caractère ancestral partagé (plésiomorphie) ne prouve pas une parenté récente.
Après l'extinction des dinosaures non-aviens, les mammifères ont connu une radiation adaptative. Cette diversification est rendue possible par :
- A. Une augmentation soudaine du taux de mutation
- B. La libération de niches écologiques
- C. Une diminution de la dérive génétique
- D. L'apparition d'une barrière géographique mondiale
Réponse
B. La libération de niches écologiques — L'extinction des dinosaures libère de nombreuses niches écologiques. Les mammifères, jusqu'alors discrets, ont pu s'y diversifier rapidement.
Un allèle avantageux (s = 0,01) dans une population de N = 50 individus. Quel mécanisme risque d'éliminer cet allèle malgré son avantage ?
- A. La sélection directionnelle
- B. La convergence évolutive
- C. La dérive génétique
- D. La spéciation allopatrique
Réponse
C. La dérive génétique — Dans une petite population (N=50), la dérive est très forte et peut éliminer un allèle avantageux par pur hasard, contrecarrant la sélection naturelle.
L'introduction du frelon asiatique en France est un exemple de pression sélective :
- A. Abiotique
- B. Biotique
- C. Géologique
- D. Climatique seule
Réponse
B. Biotique — Une pression sélective biotique est exercée par un autre organisme vivant. Le frelon asiatique, en prédatant les abeilles, exerce une pression sélective biotique sur leurs populations.
L'extinction de masse du Permien-Trias a éliminé environ :
- A. 30 % des espèces marines
- B. 50 % des espèces marines
- C. 75 % des espèces marines
- D. 96 % des espèces marines
Réponse
D. 96 % des espèces marines — L'extinction du Permien-Trias (−252 Ma) est la plus sévère connue : ~96 % des espèces marines et ~70 % des terrestres ont disparu.
Pourquoi l'ADN est-il un meilleur critère phylogénétique que la morphologie seule ?
- A. Il mute plus lentement que les caractères morphologiques
- B. Il est insensible à la sélection naturelle
- C. Il permet des comparaisons quantitatives et est moins soumis aux homoplasies
- D. Il est uniquement transmis par la mère
Réponse
C. Il permet des comparaisons quantitatives et est moins soumis aux homoplasies — L'ADN permet des comparaisons objectives (nombre de substitutions) et est moins biaisé par la convergence évolutive (homoplasie) que les caractères morphologiques.
Une espèce végétale présente un phénotype floral qui attire un seul pollinisateur. Si ce pollinisateur disparaît, la plante :
- A. S'adapte immédiatement en changeant son phénotype
- B. Ne peut pas se reproduire sexuellement et risque de disparaître
- C. Développe une autofécondation en quelques générations par sélection
- D. N'est pas affectée car la pollinisation n'est pas indispensable
Réponse
B. Ne peut pas se reproduire sexuellement et risque de disparaître — Une spécialisation exclusive à un pollinisateur rend la plante entièrement dépendante de ce dernier. Sa disparition entraîne l'impossibilité de pollinisation croisée et menace la reproduction de la plante.
L'indice de Shannon H' est calculé à partir de :
- A. La richesse spécifique uniquement
- B. La biomasse totale de l'écosystème
- C. Les fréquences relatives de chaque espèce
- D. Le nombre de producteurs primaires
Réponse
C. Les fréquences relatives de chaque espèce — H' = -Σ pᵢ ln(pᵢ) utilise les fréquences relatives (proportions) de chaque espèce, combinant richesse et équitabilité.
Chez les oiseaux (Aves), le clade comprend les oiseaux modernes ET les dinosaures théropodes non-aviens. Ce groupe est :
- A. Paraphylétique
- B. Polyphylétique
- C. Monophylétique
- D. Artificiel
Réponse
C. Monophylétique — Si l'on inclut l'ancêtre commun ET tous ses descendants (y compris les dinosaures non-aviens), on a un groupe monophylétique (clade Dinosauria).
La convergence évolutive produit des structures analogues parce que :
- A. Les espèces partagent un ancêtre récent
- B. Des pressions sélectives similaires conduisent à des solutions morphologiques similaires
- C. Les mêmes mutations apparaissent dans des lignées indépendantes
- D. Les individus s'adaptent volontairement à leur milieu
Réponse
B. Des pressions sélectives similaires conduisent à des solutions morphologiques similaires — La même pression sélective (ex : vie aquatique, vol) peut favoriser des solutions anatomiques similaires dans des lignées non apparentées, par sélection naturelle convergente.
Parmi les propositions suivantes, laquelle est FAUSSE concernant la dérive génétique ?
- A. Elle est plus forte dans les petites populations
- B. Elle peut fixer des allèles délétères
- C. Elle est guidée par la valeur sélective des allèles
- D. Elle peut provoquer l'extinction d'allèles avantageux
Réponse
C. Elle est guidée par la valeur sélective des allèles — La dérive génétique est aléatoire et ne tient aucun compte de la valeur sélective des allèles. C'est ce qui la distingue fondamentalement de la sélection naturelle.
Deux populations allopatriques ont accumulé suffisamment de différences génétiques pour ne plus pouvoir se croiser. On dit qu'il y a :
- A. Radiation adaptative
- B. Isolement reproducteur
- C. Goulot d'étranglement
- D. Synapomorphie
Réponse
B. Isolement reproducteur — L'isolement reproducteur est l'étape finale de la spéciation allopatrique : même si la barrière géographique disparaît, les deux populations ne se croisent plus (isolement pré- ou post-zygotique).
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