Ressources · Terminale · Spécialité SVT
Évolution des génomes : Hardy-Weinberg, sélection et dérive
Modèle de Hardy-Weinberg et ses conditions, test de l’équilibre, unions non aléatoires, mutation, sélection naturelle et préférences sexuelles, dérive génétique et migrations dans des populations finies, différenciation des populations, spéciation et notion d’espèce questionnée par le séquençage de l’ADN.
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
Dans le modèle de Hardy-Weinberg, la fréquence attendue des homozygotes aa vaut :
- A. 2pq
- B. p²
- C. q²
- D. q ÷ 2
Réponse
C. q² — Un individu aa naît de la rencontre de deux gamètes porteurs de a, chacun avec la probabilité q.
Laquelle de ces conditions fait partie du modèle de Hardy-Weinberg ?
- A. Des unions au hasard pour le gène étudié
- B. Une sélection en faveur des hétérozygotes
- C. L’arrivée régulière de migrants
- D. Un effectif de quelques dizaines d’individus
Réponse
A. Des unions au hasard pour le gène étudié — Le modèle suppose la panmixie, un effectif infini, et l’absence de mutation, de migration et de sélection.
Le pool génique d’une population est :
- A. l’ensemble des gènes d’un seul individu
- B. la liste des génotypes possibles d’un gène
- C. le nombre d’individus qui se reproduisent
- D. l’ensemble des allèles de ses individus
Réponse
D. l’ensemble des allèles de ses individus — On le décrit par les fréquences des allèles de chaque gène dans la population.
Si toutes les conditions du modèle sont réunies, d’une génération à l’autre, les fréquences alléliques :
- A. tendent toutes vers 0,5
- B. restent constantes
- C. augmentent pour l’allèle dominant
- D. varient au hasard
Réponse
B. restent constantes — La fréquence de A à la génération suivante vaut p² + pq, soit p : elle ne change pas.
Un taux de mutation de l’ordre de 10⁻⁸ par nucléotide et par génération signifie que les mutations :
- A. apparaissent quand le milieu l’exige
- B. sont rares et changent lentement les fréquences
- C. modifient fortement les fréquences en une génération
- D. n’existent pas chez l’être humain
Réponse
B. sont rares et changent lentement les fréquences — Rares et aléatoires, elles fournissent les allèles nouveaux, mais leur effet direct sur les fréquences est très lent.
Il y a effet fondateur quand :
- A. l’effectif d’une population s’effondre
- B. des migrants rejoignent une population
- C. un allèle favorable se répand partout
- D. quelques individus fondent une population
Réponse
D. quelques individus fondent une population — Les fréquences des fondateurs, tirées au hasard, peuvent s’écarter de celles de la population d’origine ; l’effondrement de l’effectif est un goulot d’étranglement.
Une barrière prézygotique entre deux populations :
- A. empêche la fécondation entre elles
- B. rend tous les hybrides stériles
- C. tue les embryons hybrides
- D. apparaît après la naissance des hybrides
Réponse
A. empêche la fécondation entre elles — Elle agit avant la fécondation : période ou lieu de reproduction, comportement, organes reproducteurs, gamètes.
Un hybride viable mais stérile révèle :
- A. une barrière prézygotique
- B. une spéciation sympatrique
- C. une barrière postzygotique
- D. une dérive génétique
Réponse
C. une barrière postzygotique — La fécondation a eu lieu et l’hybride vit, mais aucun allèle ne passe à la génération suivante.
Pour le programme de terminale, deux populations forment deux espèces quand elles sont :
- A. très différentes d’aspect
- B. installées sur deux continents
- C. nourries de ressources différentes
- D. suffisamment isolées génétiquement
Réponse
D. suffisamment isolées génétiquement — Une espèce est une population, ou un ensemble de populations, suffisamment isolée génétiquement des autres.
Une spéciation sympatrique se produit :
- A. après la surrection d’une montagne
- B. sans séparation géographique
- C. seulement chez les plantes à fleurs
- D. quand les hybrides restent fertiles
Réponse
B. sans séparation géographique — Une barrière écologique ou comportementale s’installe dans un même lieu et coupe les flux de gènes entre deux populations.
Des espèces cryptiques sont :
- A. disparues sans laisser de fossiles
- B. connues seulement par leurs fossiles
- C. semblables d’aspect mais isolées génétiquement
- D. capables de s’hybrider avec toutes les autres
Réponse
C. semblables d’aspect mais isolées génétiquement — Le séquençage de l’ADN les révèle, alors que leur aspect ne permet pas de les distinguer.
Dans le modèle, les génotypes attendus sont p², 2pq et q² parce que :
- A. les gamètes se rencontrent au hasard
- B. la sélection trie les génotypes
- C. l’allèle A est dominant
- D. la population est de petit effectif
Réponse
A. les gamètes se rencontrent au hasard — La probabilité d’un zygote est le produit des fréquences des deux gamètes qui le forment.
Niveau moyen ★★ — 12 questions
Une population compte 72 AA, 96 Aa et 32 aa. La fréquence de l’allèle A vaut :
- A. 0,36
- B. 0,6
- C. 0,4
- D. 0,84
Réponse
B. 0,6 — 400 copies ; copies de A : 2 × 72 + 96 = 240 ; 240 ÷ 400 = 0,6. 0,36 est la fréquence du génotype AA, 0,84 la part des individus porteurs de A.
À l’équilibre, si q = 0,15, la fréquence des hétérozygotes vaut :
- A. 0,1275
- B. 0,0225
- C. 0,7225
- D. 0,255
Réponse
D. 0,255 — 2pq = 2 × 0,85 × 0,15 = 0,255. Sans le facteur 2, on obtient 0,1275 ; 0,0225 et 0,7225 sont q² et p².
À l’équilibre, 1 individu sur 625 présente un caractère récessif. La fréquence de l’allèle récessif vaut :
- A. 0,04
- B. 0,0016
- C. 0,4
- D. 0,02
Réponse
A. 0,04 — q² = 1 ÷ 625 = 0,0016, donc q = 1 ÷ 25 = 0,04.
Une population à l’équilibre compte 2 500 individus, avec f(A) = 0,6. Effectif attendu d’individus AA :
- A. 1 500
- B. 1 200
- C. 900
- D. 400
Réponse
C. 900 — p² × N = 0,36 × 2 500 = 900. 1 500 oublie le carré, 1 200 et 400 sont les effectifs Aa et aa.
Une population à l’équilibre compte 25 % d’individus aa. Part des individus qui portent au moins un allèle a :
- A. 50 %
- B. 25 %
- C. 5 %
- D. 75 %
Réponse
D. 75 % — q² = 0,25, donc q = 0,5 et p = 0,5 : porteurs = 2pq + q² = 0,5 + 0,25 = 0,75. 50 % ne compte que les hétérozygotes.
Sur 400 individus : 169 AA, 182 Aa et 49 aa. Un élève prend p = 0,5 « par défaut » et attend 200 hétérozygotes. En réalité :
- A. aucun écart n’est détecté
- B. les hétérozygotes sont en déficit
- C. la sélection élimine les individus aa
- D. les homozygotes sont en excès
Réponse
A. aucun écart n’est détecté — p = (338 + 182) ÷ 800 = 0,65 ; attendus : 0,4225 × 400 = 169, 0,455 × 400 = 182, 0,1225 × 400 = 49 : observés et attendus coïncident. Le « déficit » de 18 hétérozygotes vient d’un p inventé.
Une plante à l’équilibre compte 40 % d’hétérozygotes, puis passe à l’autofécondation stricte. Deux générations plus tard, elle en compte :
- A. 20 %
- B. 0 %
- C. 10 %
- D. 40 %
Réponse
C. 10 % — L’autofécondation divise la part des hétérozygotes par deux à chaque génération : 40 % → 20 % → 10 %.
Sur une île, q = 0,6. À chaque génération, 30 % des reproducteurs viennent d’une population où q = 0,1. À la génération suivante :
- A. q = 0,35
- B. q = 0,45
- C. q = 0,63
- D. q = 0,57
Réponse
B. q = 0,45 — q′ = 0,7 × 0,6 + 0,3 × 0,1 = 0,42 + 0,03 = 0,45. 0,35 serait la moyenne simple des deux fréquences.
Huit individus fondent une population : six AA et deux Aa. La fréquence de a y vaut :
- A. 0,25
- B. 0,125
- C. 0,0625
- D. 0,2
Réponse
B. 0,125 — 8 individus portent 16 copies, dont 2 de a : 2 ÷ 16 = 0,125. 0,25 est la part des individus porteurs.
La plante A vit 2 ans, produit 300 graines et laisse 30 descendants fertiles ; la plante B vit 10 ans, produit 1 000 graines et laisse 20 descendants fertiles. La valeur sélective la plus élevée est celle de :
- A. la plante B, qui vit cinq fois plus longtemps
- B. la plante B, qui produit plus de graines
- C. aucune : elles sont à égalité
- D. la plante A
Réponse
D. la plante A — La valeur sélective se compte en descendants fertiles : 30 contre 20. Ni la durée de vie ni le nombre de graines ne comptent en eux-mêmes.
Chez des jeunes à l’équilibre, l’allèle dominant A a la fréquence 0,2. Tous les individus de phénotype [A] meurent avant de se reproduire. Chez les adultes, f(A) vaut :
- A. 0
- B. 0,04
- C. 0,1
- D. 0,2
Réponse
A. 0 — A s’exprime chez tous ses porteurs, AA comme Aa : il ne reste que des aa, et f(A) = 0. Un allèle dominant ne peut pas se cacher chez les hétérozygotes. 0,04 est p², 0,2 la fréquence de départ.
Un allèle absent apparaît par mutation au taux de 10⁻⁶ par copie et par génération, sans autre force. Après 10 000 générations, sa fréquence vaut environ :
- A. 0,1
- B. 0,001
- C. 0,01
- D. 1
Réponse
C. 0,01 — Chaque génération ajoute environ 10⁻⁶ : 10 000 × 10⁻⁶ = 0,01. Les mutations seules changent les fréquences très lentement.
Niveau difficile ★★★ — 12 questions
Une population présente exactement les proportions de Hardy-Weinberg pour un gène. On peut en conclure :
- A. qu’aucune sélection n’agit, avec certitude
- B. que la population est de très grand effectif
- C. que les unions se font forcément au hasard
- D. qu’aucun écart n’est détectable, rien de plus
Réponse
D. qu’aucun écart n’est détectable, rien de plus — Des forces peuvent se compenser, agir trop faiblement pour être détectées ou porter sur d’autres gènes.
Dans une population bien délimitée, les fréquences alléliques ne changent pas d’une génération à l’autre, mais les hétérozygotes restent nettement en déficit. L’explication la plus probable :
- A. une sélection qui favorise les hétérozygotes
- B. des unions entre individus apparentés
- C. une forte migration depuis une autre population
- D. des mutations récurrentes sur ce gène
Réponse
B. des unions entre individus apparentés — Les unions entre apparentés (comme l’autofécondation ou les unions entre semblables) changent les génotypes sans changer les fréquences alléliques.
Un allèle létal à l’état homozygote se maintient à 10 % depuis des siècles dans une grande population. L’explication la plus probable :
- A. il réapparaît par mutation à chaque génération
- B. la dérive le maintient au même niveau
- C. les hétérozygotes ont un avantage sélectif
- D. il est dominant, donc toujours favorisé
Réponse
C. les hétérozygotes ont un avantage sélectif — Les mutations sont bien trop rares pour compenser une élimination aussi forte, et la dérive n’agit presque pas dans une grande population.
Deux populations d’une même espèce vivent sur deux îles au climat et aux ressources identiques, sans aucun échange. Au fil des générations, leurs génomes :
- A. divergent, par mutation et dérive
- B. restent identiques, faute de sélection différente
- C. divergent seulement si le milieu change
- D. convergent vers les mêmes allèles favorables
Réponse
A. divergent, par mutation et dérive — La différenciation est obligatoire : chaque population reçoit ses propres mutations, au hasard, et subit sa propre dérive, même dans des milieux identiques.
Sur une île où les seules proies sont dures, les lézards ont une mâchoire plus puissante qu’ailleurs. Quelle explication est formulée sans finalisme ?
- A. Les lézards ont renforcé leur mâchoire pour croquer
- B. Les proies dures ont provoqué des mutations utiles
- C. Les lézards à mâchoire puissante y ont laissé plus de petits
- D. Chaque lézard a transmis la force acquise en mangeant
Réponse
C. Les lézards à mâchoire puissante y ont laissé plus de petits — Les variants héréditaires préexistent ; la sélection favorise ceux qui se nourrissent mieux. Les trois autres phrases supposent un besoin qui dirige la variation, ou l’hérédité d’un caractère acquis.
Pourquoi un allèle favorable mais récessif met-il longtemps à se répandre quand il est rare ?
- A. Il est presque toujours chez des hétérozygotes
- B. La sélection ne favorise que les allèles dominants
- C. Il mute en allèle dominant
- D. Il est perdu par dérive dans toute population
Réponse
A. Il est presque toujours chez des hétérozygotes — Les hétérozygotes n’expriment pas son avantage : la sélection ne « voit » que les rares homozygotes, de fréquence q².
Un allèle favorable dominant progresse vite au début, puis très lentement près de 1, car :
- A. la sélection s’arrête quand l’allèle est majoritaire
- B. les mutations inverses deviennent fréquentes
- C. la population devient plus petite
- D. l’allèle désavantagé se cache chez les hétérozygotes
Réponse
D. l’allèle désavantagé se cache chez les hétérozygotes — Quand A est fréquent, les rares copies de a sont surtout chez des Aa, de même phénotype que les AA : elles échappent à la sélection.
Laquelle de ces observations désigne le plus clairement une sélection plutôt qu’une dérive ?
- A. Un fort changement, en peu de générations, dans une seule petite population
- B. La même évolution dans plusieurs grandes populations d’un même milieu
- C. Des changements de sens opposés dans des populations identiques
- D. La fixation d’un allèle sans effet sur la survie
Réponse
B. La même évolution dans plusieurs grandes populations d’un même milieu — La sélection est orientée et reproductible ; la dérive est imprévisible et forte dans les petites populations.
Deux populations séparées depuis peu ont encore les mêmes fréquences alléliques pour tous les gènes étudiés. On peut en conclure :
- A. qu’elles forment déjà deux espèces distinctes
- B. qu’elles échangent forcément des gènes
- C. qu’aucune mutation n’y est apparue
- D. qu’elles n’ont pas encore divergé de façon détectable
Réponse
D. qu’elles n’ont pas encore divergé de façon détectable — La divergence est progressive : mutations, sélection et dérive ne l’ont pas encore rendue mesurable sur ces gènes, ce qui ne dit rien des échanges actuels.
Le séquençage montre que deux espèces reconnues échangent encore quelques gènes par hybridation. Cela montre surtout que :
- A. elles ne forment en réalité qu’une seule et même espèce
- B. la limite entre espèces n’est pas toujours tranchée
- C. leurs hybrides sont forcément stériles
- D. le séquençage ne peut rien dire des espèces
Réponse
B. la limite entre espèces n’est pas toujours tranchée — Une espèce est un ensemble de populations suffisamment isolé, pas forcément totalement : la divergence est un processus continu.
Pourquoi le critère d’interfécondité ne permet-il pas de délimiter les espèces de bactéries ?
- A. Elles se reproduisent sans fécondation
- B. Elles sont trop petites pour être observées
- C. Leur ADN ne peut pas être séquencé
- D. Elles ne mutent presque jamais
Réponse
A. Elles se reproduisent sans fécondation — Chez les êtres à reproduction asexuée, comme chez les fossiles, on s’appuie sur des critères génétiques et morphologiques.
Depuis 2 021, l’UICN évalue deux espèces d’éléphants d’Afrique, de forêt et de savane. Cette décision s’appuie surtout sur :
- A. une différence de taille des défenses
- B. l’échec de tout croisement en zoo
- C. une divergence génétique ancienne
- D. leur présence sur deux continents
Réponse
C. une divergence génétique ancienne — Leurs génomes sont au moins aussi éloignés que ceux du mammouth laineux et de l’éléphant d’Asie (Rohland et collaborateurs, 2 010).
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
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