Terminale · SVT, spécialité
Contrôle n°1 — Génétique et évolution
Ce devoir évalue la compréhension des mécanismes de l'évolution et de la diversification génétique des êtrès vivants.
1h30 · Moyen · 3 exercices · Barème sur 20 points
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Sujet
Travaille d’abord sans consulter le corrigé. Note tes réponses et les étapes de ton raisonnement.
Exercice 1 — QCM sur les mécanismes évolutifs (6 points)
Pour chaque proposition, choisissez la ou les réponses exactes.
1. La dérive génétique :
a) Est un mécanisme aléatoire.
b) Affecte davantage les grandes populations.
c) Peut conduire à la fixation ou à la perte d'allèles.
d) Est toujours liée à une pression de sélection.
2. La sélection naturelle :
a) Agit sur le phénotype.
b) Nécessite une variabilité génétique préalable.
c) Conduit toujours à une complexification des organismes.
d) Peut être stabilisatrice, directionnelle ou disruptive.
3. Un gène du développement (gène homéotique) :
a) Code pour des facteurs de transcription.
b) Contient une séquence conservée appelée homéoboîte.
c) Détermine l'identité des segments chez un animal.
d) Présente toujours la même fonction chez tous les eucaryotes.
Exercice 2 — Analyse de documents : spéciation sympatrique chez les mouches du pommier (8 points)
Document 1 : Rhagoletis pomonella est une mouche dont les larves se développaient originellement dans les fruits de l'aubépine. Au XIXe siècle, une population a colonisé les pommiers cultivés. Les adultes issus de pommiers émergent plus tôt dans la saison et s'accouplent préférentiellement entre eux.
Document 2 : Graphique montrant le pourcentage d'accouplements entre mouches issues de pommiers et d'aubépines en fonction des dates d'émergence. Le chevauchement est faible.
Questions :
1. Identifiez le mécanisme à l'origine de l'isolement reproducteur entre ces deux populations. Justifiez.
2. Proposez un scénario expliquant comment cette divergence a pu se produire sans isolement géographique initial.
3. À quel type de spéciation assiste-t-on ? Argumentez.
Exercice 3 — Rédaction : L'apport de la génétique à la compréhension de l'évolution (6 points)
Rédigez un texte structuré d'une quinzaine de lignes montrant comment les outils et concepts de la génétique (mutations, brassages, gènes du développement...) ont permis de préciser et d'enrichir la théorie synthétique de l'évolution.
Corrigé et barème
Le total du barème est de 20 points. Les réponses rédigées admettent plusieurs formulations pertinentes ; compare le raisonnement, pas seulement les mots.
Exercice 1 — QCM sur les mécanismes évolutifs : 6 points
1. a) et c) sont exactes. La dérive est aléatoire, affecte surtout les petites populations et n'est pas liée à la sélection.
2. a), b) et d) sont exactes. La sélection n'implique pas systématiquement une complexification.
3. a), b) et c) sont exactes. Les gènes homéotiques ont des fonctions homologues mais pas identiques chez tous les eucaryotes.
Exercice 2 — Analyse de documents : spéciation sympatrique chez les mouches du pommier : 8 points
1. L'isolement reproducteur est principalement temporel (phénologique), car les dates d'émergence et donc de reproduction diffèrent. Un isolement écologique (ressource alimentaire différente) renforce ce phénomène.
2. Une mutation a pu conférer à certains individus une préférence pour les pommiers. La sélection naturelle a favorisé ceux dont le cycle était synchronisé avec le pommier. L'accouplement assortatif (entre individus du même habitat) a accentué la divergence.
3. Il s'agit d'une spéciation sympatrique, car la divergence s'est produite en l'absence de barrière géographique initiale, via une ségrégation écologique et un isolement reproducteur naissant.
Exercice 3 — Rédaction : L'apport de la génétique à la compréhension de l'évolution : 6 points
La génétique a fourni le support matériel de l'hérédité (ADN, allèles) aux principes darwiniens. Elle a expliqué l'origine de la variabilité (mutations, brassages génétiques lors de la méiose et de la fécondation), nécessaire à la sélection naturelle. L'étude des génomes a permis de retracer les parentés (phylogénies moléculaires) et de quantifier les divergences. La découverte des gènes du développement, comme les gènes homéotiques, a révélé que de grandes innovations évolutives (plan d'organisation) pouvaient résulter de modifications de l'expression de gènes existants. Enfin, la génétique des populations modélise la dynamique des allèles (dérive, sélection). Ainsi, la théorie synthétique intègre désormais les mécanismes depuis la molécule jusqu'à la population.
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