QCM : Génomes, évolution et diversité du vivant (19 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un fragment d’ADN passe d’une bactérie à une autre sans reproduction sexuée. Comment qualifier cet échange ?

Une division cellulaire
Un transfert vertical
Une mutation génétique
Un transfert horizontal

Un transfert horizontal

Explication

Un transfert horizontal correspond à un échange de matériel génétique hors reproduction sexuée. Le transfert vertical concerne les générations, tandis qu’une mutation modifie l’ADN et qu’une division cellulaire partage une cellule.

2. Une bactérie absorbe de l’ADN libre présent dans son milieu. Quel mécanisme de transfert génétique réalise-t-elle ?

La transmission verticale
La conjugaison
La transduction
La transformation

La transformation

Explication

La transformation est l’absorption d’ADN libre dans le milieu. La transduction fait intervenir des vecteurs viraux, la conjugaison implique un échange entre bactéries, et la transmission verticale s’effectue entre générations.

3. Dans un élevage où les antibiotiques sont employés de façon intensive, des bactéries résistantes apparaissent puis échangent leurs gènes avec d’autres bactéries. Quelle conséquence est favorisée par cette situation ?

La réduction des gènes de résistance dans l’environnement
L’arrêt des échanges génétiques entre bactéries
La dispersion environnementale des gènes de résistance
La transmission des gènes de résistance par reproduction sexuée

La dispersion environnementale des gènes de résistance

Explication

L’usage intensif d’antibiotiques favorise l’apparition de gènes de résistance, qui peuvent ensuite se disperser dans l’environnement et être transférés entre bactéries. Leur disparition, leur transmission sexuée ou l’arrêt des échanges ne correspondent pas à ce mécanisme.

4. Une lignée reçoit par transfert horizontal un gène qui lui confère un nouveau caractère. Quel rôle général ces transferts jouent-ils dans le vivant ?

Ils contribuent à la diversification du vivant
Ils stabilisent les lignées en supprimant les nouveaux caractères
Ils limitent la diversification aux organismes apparentés
Ils transmettent les caractères par reproduction sexuée

Ils contribuent à la diversification du vivant

Explication

Les transferts horizontaux peuvent apporter de nouveaux caractères aux lignées qui les reçoivent et contribuent ainsi à la diversification du vivant. Ils ne se définissent pas par la reproduction sexuée ni par une restriction aux espèces apparentées.

5. Un organisme est intégré dans le cytoplasme d’un autre, et leur association se maintient au fil des générations. Quel terme décrit cette association ?

Un transfert horizontal
Une coexistence écologique
Une division cellulaire
Une endosymbiose

Une endosymbiose

Explication

L’endosymbiose est l’intégration d’un organisme dans le cytoplasme d’un autre, avec une association susceptible de se transmettre entre générations. Un transfert horizontal désigne un échange de matériel génétique, et les autres notions ne décrivent pas cette intégration.

6. Quelle origine la théorie de l’endosymbiose attribue-t-elle aux mitochondries et aux chloroplastes ?

Des bactéries intégrées au cytoplasme d’autres cellules il y a plus de deux milliards d’années
Des virus intégrés au cytoplasme d’autres cellules il y a plus de deux milliards d’années
Des bactéries intégrées au cytoplasme d’autres cellules il y a quelques milliers d’années
Des structures apparues dans la cellule hôte il y a plus de deux milliards d’années

Des bactéries intégrées au cytoplasme d’autres cellules il y a plus de deux milliards d’années

Explication

La théorie propose que mitochondries et chloroplastes dérivent de bactéries intégrées au cytoplasme d’autres cellules il y a plus de deux milliards d’années. Une origine virale, une formation interne ou une intégration récente ne correspond pas à cette proposition.

7. Dans une cellule végétale, quel organite assure la photosynthèse plutôt que de contribuer au métabolisme énergétique ?

Le noyau
La mitochondrie
Le chloroplaste
Le cytoplasme des gamètes

Le chloroplaste

Explication

Le chloroplaste permet la photosynthèse, tandis que la mitochondrie contribue au métabolisme énergétique. Le noyau et le cytoplasme des gamètes ne sont pas les organites assurant cette fonction photosynthétique.

8. Dans une population à deux allèles, les fréquences sont p=0,6p=0{,}6 et q=0,4q=0{,}4. Quelle égalité exprime la relation de Hardy-Weinberg pour ces fréquences ?

p2+q2+pq=1p^2+q^2+pq=1
p2+q2=1p^2+q^2=1
p2+q2+2pq=1p^2+q^2+2pq=1
p2−q2+2pq=1p^2-q^2+2pq=1

$$p^2+q^2+2pq=1$$

Explication

Le modèle inclut les deux génotypes homozygotes et le terme hétérozygote, d’où p2+q2+2pq=1p^2+q^2+2pq=1. Omettre les hétérozygotes ou modifier le terme mixte ne respecte pas la relation du modèle.

9. Dans une population où les fréquences alléliques sont p=0,7p=0{,}7 pour AA et q=0,3q=0{,}3 pour aa, quelle fréquence théorique correspond au génotype hétérozygote AaAa ?

p2=0,49p^2=0{,}49
pq=0,21pq=0{,}21
2pq=0,422pq=0{,}42
q2=0,09q^2=0{,}09

$$2pq=0{,}42$$

Explication

La fréquence des génotypes AaAa et aAaA est 2pq2pq ; ici, 2×0,7×0,3=0,422\times0{,}7\times0{,}3=0{,}42. Les termes p2p^2 et q2q^2 correspondent respectivement aux homozygotes, tandis que pqpq omet le facteur deux.

10. Que désigne l’équilibre de Hardy-Weinberg dans une population eucaryote à reproduction sexuée ?

L’augmentation théorique de la fréquence des allèles avantageux
La stabilité théorique des fréquences relatives des allèles
L’absence théorique de reproduction sexuée dans la population
La stabilité réelle des fréquences de tous les génotypes

La stabilité théorique des fréquences relatives des allèles

Explication

L’équilibre désigne la stabilité théorique des fréquences relatives des allèles dans une population eucaryote à reproduction sexuée. La stabilité des génotypes ou la propagation d’allèles avantageux ne définit pas cet équilibre.

11. Dans une population, un allèle améliore la résistance à une maladie et ses porteurs survivent davantage. Quel effet la sélection naturelle devrait-elle favoriser ?

Une diminution de l’allèle favorisé par la meilleure survie
Une propagation accrue de l’allèle avantageux
Une variation aléatoire de l’allèle sans lien avec la survie
La création d’un nouvel allèle par mutation

Une propagation accrue de l’allèle avantageux

Explication

La sélection naturelle favorise la propagation des allèles qui augmentent la survie ou la reproduction de leurs porteurs. La création d’allèles relève des mutations, et une variation due au hasard correspond à la dérive génétique.

12. Une population présente peu d’échanges réguliers de gènes avec les populations voisines. Quelle caractéristique permet de la considérer comme une espèce ?

Une séparation par une barrière géographique dans tous les cas
Une ressemblance phénotypique suffisante entre tous les individus
Une absence de mutations dans l’ensemble de la population
Un isolement génétique suffisant par rapport aux autres populations

Un isolement génétique suffisant par rapport aux autres populations

Explication

Une espèce peut être considérée comme une population suffisamment isolée génétiquement des autres populations. Une barrière géographique n’est pas indispensable à cette définition, et la ressemblance ou l’absence de mutations ne la caractérise pas.

13. Une chaîne de montagnes divise une population en deux groupes ; au fil du temps, sélection et dérive les différencient, jusqu’à une possible perte d’interfécondabilité. Quel processus décrit cette situation ?

La spéciation allopatrique
La dérive génétique sans séparation des populations
La mutation sans différenciation des populations
La spéciation sympatrique

La spéciation allopatrique

Explication

En spéciation allopatrique, une barrière géographique sépare une population, puis sélection naturelle ou dérive génétique différencient les sous-populations, qui peuvent perdre leur interfécondabilité. La spéciation sympatrique se déroule dans la même zone géographique.

14. Une nouvelle espèce apparaît par mutations à partir d’une espèce ancestrale, sans que les populations occupent des zones géographiques distinctes. Quelle classification convient ?

La différenciation par isolement géographique
La spéciation allopatrique
La spéciation sympatrique
La séparation d’une population par une barrière

La spéciation sympatrique

Explication

La spéciation sympatrique se produit dans la même zone géographique à partir d’une espèce ancestrale, notamment par mutations. L’allopatrie et l’isolement géographique impliquent au contraire une séparation spatiale.

15. Dans un milieu donné, un organisme acquiert de nouvelles propriétés grâce à une association durable avec un organisme symbiote, sans transmission de cette association par reproduction. Quel mécanisme peut expliquer cette diversification ?

Une mutation transmise à la descendance
La transmission d’un comportement acquis
Un transfert horizontal de gènes entre les partenaires
Une association non héréditaire avec un symbiote

Une association non héréditaire avec un symbiote

Explication

Une association non héréditaire avec un symbiote peut conférer de nouvelles propriétés à un organisme. Le transfert horizontal implique un échange de matériel génétique, la mutation modifie l’ADN et la transmission culturelle concerne des comportements acquis.

16. Des bactéries vivant sur les racines d’une légumineuse forment des nodosités et rendent l’azote de l’air disponible pour leur partenaire. Quel nom désigne ces bactéries ?

Des bactéries pathogènes
Des bactéries Rhizobium
Des bactéries chloroplastiques
Des algues zooxantelles

Des bactéries Rhizobium

Explication

Les Rhizobium s’associent aux racines des légumineuses, où ils forment des nodosités et fixent l’azote de l’air. Les zooxantelles sont associées aux coraux, tandis que les autres propositions ne désignent pas les bactéries de cette symbiose.

17. Dans une population d’oiseaux, les jeunes apprennent un chant en écoutant les adultes, puis certains le transmettent à leur tour. Que montre cet exemple ?

Une mutation produisant un nouveau caractère
Une propriété acquise par symbiose
Un comportement acquis transmis entre générations
Un caractère génétique transmis par les gamètes

Un comportement acquis transmis entre générations

Explication

Un comportement acquis, comme le chant appris auprès des adultes, peut se transmettre entre générations et contribuer à la diversité. La transmission génétique et la mutation impliquent l’ADN, tandis que la symbiose est une association entre espèces.

18. Un outil appris au sein d’une population animale est transmis de génération en génération. Avec le temps, une nouvelle manière de l’utiliser apparaît, se répand, puis disparaît en partie par hasard. Comment évolue ce trait transmis ?

Il se conserve sans changement dès qu’il est transmis
Il disparaît nécessairement dès qu’une nouvelle variante apparaît
Il peut apparaître, être sélectionné ou contre-sélectionné, ou se perdre par hasard
Il évolue par mutation de l’ADN, puis se transmet par les gamètes

Il peut apparaître, être sélectionné ou contre-sélectionné, ou se perdre par hasard

Explication

Les traits transmis entre contemporains et entre générations peuvent évoluer par apparition de nouveaux traits, sélection, contre-sélection ou perte aléatoire. La transmission ne garantit pas leur stabilité, et cette évolution culturelle ne se réduit pas à des mutations de l’ADN.

19. Une pratique apprise se diffuse dans une population et modifie les comportements de ses membres, sans changement de leur ADN. Quelle conclusion décrit le mieux ce phénomène ?

La diversification du vivant résulte ici d’une mutation héréditaire
La pratique se transmet par les gènes des individus concernés
La transmission et l’évolution culturelles peuvent diversifier le vivant sans reposer sur l’ADN
La diversité observée nécessite une symbiose avec une autre espèce

La transmission et l’évolution culturelles peuvent diversifier le vivant sans reposer sur l’ADN

Explication

La diversification du vivant peut résulter de transmissions et d’évolutions culturelles qui ne reposent pas sur l’ADN. Une mutation et une transmission par les gènes supposent un mécanisme génétique, tandis qu’une symbiose désigne une association entre espèces.

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Qu’est-ce qu’un transfert horizontal de matériel génétique ?

Un échange entre organismes indépendant de la reproduction sexuée.

Quels sont les trois mécanismes de transfert génétique horizontal ?

La transduction, la conjugaison et la transformation.

Comment la transformation permet-elle un transfert génétique horizontal ?

Par l’absorption d’ADN libre dans le milieu.

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