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La biodiversité et son évolution

Estimation de la biodiversité (capture-marquage-recapture, échantillonnage), modèle de Hardy-Weinberg, dérive, sélection, conservation (programme d'enseignement scientifique de Terminale)

À propos de cette page

Ce QCM sur « La biodiversité et son évolution » en terminale teste tes connaissances en enseignement scientifique de manière interactive. Les questions, classées par niveau (facile, moyen, difficile), respectent le programme officiel de terminale. Au programme : L'essentiel, Estimer la biodiversité : échantillonnage, CMR et intervalle de confiance, Le modèle de Hardy-Weinberg, Les forces évolutives : mutation, sélection, dérive, migration. À chaque réponse, une explication détaillée t'aide à comprendre tes erreurs et à mémoriser l'essentiel. Idéal pour s'auto-évaluer rapidement, réviser avant un contrôle ou consolider ses acquis. Quiz gratuit conçu par un professeur particulier à Marseille pour progresser en enseignement scientifique en terminale.

Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !

Les 24 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 — 8 questions

Quelles sont les trois échelles de la biodiversité ?
- A. Écosystèmes, espèces et gènes
- B. Cellules, organes et organismes
- C. Espèces, genres et familles
- D. Populations, climats et sols
Réponse
A. Écosystèmes, espèces et gènes — La biodiversité se décrit à l'échelle des écosystèmes, des espèces et de la diversité génétique au sein de chaque espèce.
La méthode de capture-marquage-recapture sert à :
- A. dater l'apparition d'une espèce
- B. estimer la taille d'une population
- C. mesurer la fréquence des mutations
- D. identifier les espèces d'un milieu
Réponse
B. estimer la taille d'une population — La CMR estime l'effectif N d'une population à partir de la proportion d'individus marqués retrouvés lors d'une seconde capture.
Dans le modèle de Hardy-Weinberg, la fréquence des hétérozygotes Aa vaut :
- A. $p^{2}$
- B. $p + q$
- C. $2 p q$
- D. $(p + q)^{2}$
Réponse
C. $2 p q$ — Le génotype Aa s'obtient de deux façons (A par l'un des gamètes, a par l'autre, ou l'inverse), d'où 2pq. Les deux dernières expressions valent 1.
La dérive génétique est :
- A. un tri des allèles les plus favorables à la survie
- B. l'apparition de nouveaux allèles par mutation
- C. un échange d'individus entre deux populations
- D. une variation au hasard des fréquences alléliques
Réponse
D. une variation au hasard des fréquences alléliques — La dérive est la variation aléatoire des fréquences alléliques due au hasard de la reproduction. Le tri des allèles favorables est la sélection ; l'échange d'individus, la migration.
Laquelle de ces conditions est une hypothèse du modèle de Hardy-Weinberg ?
- A. une population de très grand effectif
- B. une sélection naturelle intense
- C. des migrations fréquentes entre populations
- D. un taux de mutation élevé
Réponse
A. une population de très grand effectif — Le modèle suppose une population de très grand effectif, des unions au hasard, et l'absence de sélection, de mutation et de migration.
Un corridor écologique permet :
- A. d'isoler une population menacée des autres
- B. de relier des populations séparées
- C. d'augmenter le taux de mutation d'une espèce
- D. de supprimer la sélection naturelle
Réponse
B. de relier des populations séparées — Haies, passages à faune ou bandes boisées reconnectent des populations isolées et rétablissent les flux de gènes.
Au niveau de confiance de 95 %, une proportion est estimée à partir de la fréquence $f$ observée sur un échantillon de taille $n$ par l'intervalle :
- A. $[f - \frac{1}{n}; f + \frac{1}{n}]$
- B. $[f - \sqrt{n}; f + \sqrt{n}]$
- C. $[f - \frac{1}{\sqrt{n}}; f + \frac{1}{\sqrt{n}}]$
- D. $[f - \frac{1}{\sqrt{2 n}}; f + \frac{1}{\sqrt{2 n}}]$
Réponse
C. $[f - \frac{1}{\sqrt{n}}; f + \frac{1}{\sqrt{n}}]$ — L'intervalle est [f − 1/√n ; f + 1/√n], utilisable pour n ≥ 25 et 0,2 ≤ f ≤ 0,8. Son amplitude est 2/√n.
Laquelle de ces actions fragmente les habitats ?
- A. La création d'une réserve naturelle
- B. La plantation de haies entre des bois
- C. L'aménagement d'un passage à faune
- D. La construction d'une autoroute
Réponse
D. La construction d'une autoroute — Une autoroute coupe un habitat en îlots séparés. Les trois autres actions protègent ou reconnectent les milieux.

Niveau moyen — 8 questions

On marque 40 papillons, puis on en capture 55, dont 8 marqués. L'effectif estimé de la population est :
- A. 87 papillons
- B. 55 papillons
- C. 275 papillons
- D. 2 200 papillons
Réponse
C. 275 papillons — N ≈ 40 × 55 / 8 = 2 200 / 8 = 275. La valeur 2 200 oublie la division par le nombre de marqués recapturés.
Une population est à l'équilibre de Hardy-Weinberg avec q = 0,2. La proportion d'individus aa est :
- A. 4 %
- B. 20 %
- C. 32 %
- D. 64 %
Réponse
A. 4 % — f(aa) = q² = 0,2² = 0,04, soit 4 %. 32 % correspond aux hétérozygotes (2pq) et 64 % aux AA (p²).
À l'équilibre de Hardy-Weinberg, avec p = 0,9, la fréquence des hétérozygotes est :
- A. 0,81
- B. 0,1
- C. 0,009
- D. 0,18
Réponse
D. 0,18 — q = 0,1, donc 2pq = 2 × 0,9 × 0,1 = 0,18. La valeur 0,81 est p² et 0,1 est q.
Sur 100 arbres tirés au hasard, 45 sont des charmes. Au niveau de confiance de 95 %, la proportion de charmes dans la forêt est :
- A. exactement 0,45
- B. entre 0,35 et 0,55
- C. entre 0,44 et 0,46
- D. entre 0,405 et 0,495
Réponse
B. entre 0,35 et 0,55 — f = 0,45 et 1/√100 = 0,1 : l'intervalle est [0,35 ; 0,55]. Conditions vérifiées : n = 100 ≥ 25 et 0,2 ≤ f ≤ 0,8.
6 quadrats de 1 m² contiennent en moyenne 9 pieds d'une plante. Sur une parcelle de 2 000 m², on estime :
- A. 54 pieds
- B. 18 000 pieds
- C. 3 000 pieds
- D. 108 000 pieds
Réponse
B. 18 000 pieds — La densité moyenne est de 9 pieds par m², donc 9 × 2 000 = 18 000 pieds. La valeur 108 000 utilise le total des 6 quadrats (54) au lieu de la moyenne.
Une population de 200 individus compte 72 AA, 96 Aa et 32 aa. La fréquence de l'allèle A est :
- A. 0,36
- B. 0,48
- C. 0,72
- D. 0,6
Réponse
D. 0,6 — p = (2 × 72 + 96) / 400 = 240 / 400 = 0,6. Chaque individu porte deux allèles : on divise par 2 × 200.
Quelle taille minimale d'échantillon donne un intervalle de confiance à 95 % d'amplitude au plus 0,1 ?
- A. 400
- B. 20
- C. 40
- D. 4 000
Réponse
A. 400 — L'amplitude vaut 2/√n : 2/√n ≤ 0,1 équivaut à √n ≥ 20, soit n ≥ 400.
On réunit 270 individus (fréquence de l'allèle a : 0,12) et 30 individus (fréquence de a : 0,62). La fréquence de a dans le groupe obtenu est :
- A. 0,37
- B. 0,62
- C. 0,17
- D. 0,12
Réponse
C. 0,17 — q = (270 × 0,12 + 30 × 0,62) / 300 = (32,4 + 18,6) / 300 = 51 / 300 = 0,17. La valeur 0,37 est une moyenne qui oublie de pondérer par les effectifs.

Niveau difficile — 8 questions

Les fréquences génotypiques d'une population sont conformes au modèle de Hardy-Weinberg. On peut seulement en conclure :
- A. qu'aucune force évolutive n'agit sur elle
- B. qu'aucun écart au modèle n'est détecté
- C. que sa taille est forcément infinie
- D. que tous ses allèles sont neutres
Réponse
B. qu'aucun écart au modèle n'est détecté — La conformité montre l'absence d'écart détectable, pas l'absence de forces évolutives : une sélection faible ou des forces qui se compensent restent possibles.
Parmi ces affirmations sur la dérive génétique, laquelle est exacte ?
- A. Elle favorise les allèles avantageux
- B. Elle n'agit que dans les grandes populations
- C. Elle crée de nouveaux allèles
- D. Elle peut éliminer un allèle avantageux
Réponse
D. Elle peut éliminer un allèle avantageux — La dérive est aléatoire : elle peut faire disparaître n'importe quel allèle, même avantageux, surtout dans une petite population. Elle ne crée pas d'allèles (ce sont les mutations).
Les marques rendent les individus plus visibles pour leurs prédateurs. L'effectif calculé par CMR sera :
- A. surestimé
- B. sous-estimé
- C. inchangé
- D. impossible à calculer
Réponse
A. surestimé — Des individus marqués sont mangés avant la recapture : m est trop faible, donc n₁ × n₂ / m est trop grand.
L'intervalle de confiance à 95 % d'une proportion p est [0,31 ; 0,39]. Quelle affirmation est correcte ?
- A. p vaut forcément 0,35
- B. p appartient à cet intervalle avec certitude
- C. la méthode encadre p 95 fois sur 100
- D. 95 % des individus ont le caractère
Réponse
C. la méthode encadre p 95 fois sur 100 — Le niveau de confiance porte sur la méthode : environ 95 % des intervalles construits ainsi contiennent p. Il n'y a aucune certitude pour un intervalle donné.
Un allèle récessif a une fréquence q = 0,01 dans une population à l'équilibre de Hardy-Weinberg. Les hétérozygotes sont :
- A. aussi nombreux que les aa
- B. cent fois moins nombreux que les aa
- C. 0,01 % de la population
- D. 198 fois plus nombreux que les aa
Réponse
D. 198 fois plus nombreux que les aa — 2pq = 2 × 0,99 × 0,01 = 0,0198 et q² = 0,0001 : le rapport vaut 198. Un allèle rare est surtout porté, sans être exprimé, par des hétérozygotes.
Laquelle de ces conditions n'est PAS une hypothèse du modèle de Hardy-Weinberg ?
- A. absence de mutation
- B. avantage aux hétérozygotes
- C. panmixie (unions au hasard)
- D. absence de migration
Réponse
B. avantage aux hétérozygotes — Le modèle suppose l'absence de toute sélection : un avantage aux hétérozygotes est une sélection et ferait sortir la population du modèle.
Une autoroute isole un petit fragment de forêt et sa population de campagnols. À long terme, dans ce fragment :
- A. la diversité génétique augmente
- B. la sélection naturelle disparaît
- C. l'hétérozygotie tend à diminuer
- D. les mutations deviennent impossibles
Réponse
C. l'hétérozygotie tend à diminuer — Petite population sans flux de gènes : la dérive fait perdre des allèles et la consanguinité augmente, donc l'hétérozygotie diminue. Sélection et mutations continuent d'agir.
Dans cinq populations indépendantes vivant dans des milieux semblables, la fréquence d'un même allèle augmente régulièrement. L'explication la plus probable est :
- A. la sélection naturelle
- B. la dérive génétique
- C. l'effet fondateur
- D. un biais d'échantillonnage
Réponse
A. la sélection naturelle — La dérive, effet fondateur compris, est aléatoire : elle ne ferait pas varier la fréquence dans le même sens dans cinq populations indépendantes. Une évolution parallèle et régulière signe une sélection par le milieu.

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