QCM SVT Terminale Spé — Génétique et Évolution

Q1. Les lois de Mendel montrent que :

Les allèles se séparent lors de la formation des gamètes (ségrégation)
Le croisement de deux hétérozygotes donne un rapport 3:1 en F2
Les caractères se transmettent indépendamment les uns des autres (si gènes indépendants)
Tous les caractères sont codominants
Un allèle dominant masque l'expression d'un allèle récessif chez l'hétérozygote

1ère loi (uniformité des hybrides F1) : tous les F1 sont identiques. 2ème loi (ségrégation) : les allèles se séparent dans les gamètes. 3ème loi (indépendance) : les gènes sur des chromosomes différents se transmettent indépendamment. Le rapport 3:1 en F2 (3 [dominant] : 1 [récessif]) est caractéristique du monohybridisme.

Q2. Le brassage intrachromosomique :

Se produit entre chromosomes non homologues
Produit des chromosomes recombinés
Augmente la diversité génétique des gamètes
Échange des segments entre chromosomes homologues
Résulte du crossing-over entre chromatides non-sœurs en prophase I

Le crossing-over a lieu en prophase I de méiose entre chromatides non-sœurs de chromosomes HOMOLOGUES (pas non homologues). Il échange des segments d'ADN, créant des chromosomes recombinés portant de nouvelles combinaisons d'allèles. Cela augmente considérablement la diversité des gamètes.

Q3. Les transferts horizontaux de gènes :

Incluent la transduction (via des virus)
Incluent la transformation (absorption d'ADN libre)
Ont contribué à la complexification des génomes eucaryotes
Sont des échanges de matériel génétique entre espèces différentes
Ne concernent que les bactéries

Les transferts horizontaux (THG) sont des échanges de gènes entre organismes non apparentés, par transformation (ADN libre), transduction (virus) ou conjugaison (plasmides). Ils concernent les bactéries ET les eucaryotes (ex : gènes bactériens dans le génome humain). Ils ont contribué à la complexification des génomes.

Q4. L'endosymbiose explique l'origine :

La présence d'ADN circulaire dans ces organites
Du noyau cellulaire
Des mitochondries (à partir d'une α-protéobactérie)
Des chloroplastes (à partir d'une cyanobactérie)
La double membrane de ces organites

La théorie endosymbiotique (Lynn Margulis, 1967) : les mitochondries dérivent d'une α-protéobactérie et les chloroplastes d'une cyanobactérie, phagocytées par une cellule eucaryote ancestrale. Preuves : ADN circulaire propre, double membrane, ribosomes de type bactérien, division par scissiparité. Le noyau n'est PAS d'origine endosymbiotique.

Q5. Le modèle de Hardy-Weinberg prédit que :

Ce modèle s'applique parfaitement aux populations naturelles
Les fréquences génotypiques suivent p² + 2pq + q² = 1
Un écart au modèle indique qu'une force évolutive agit
Les conditions sont : population infinie, panmixie, pas de mutation/migration/sélection
Les fréquences alléliques restent stables si certaines conditions sont réunies

Hardy-Weinberg prédit la stabilité des fréquences alléliques sous 5 conditions idéales (population infinie, panmixie, pas de mutation, migration ni sélection). En réalité, ces conditions ne sont jamais toutes réunies. Un écart au modèle (test du χ²) révèle l'action de forces évolutives (sélection, dérive, migration, mutation).

Q6. Lors de la méiose, le brassage intrachromosomique se produit :

En anaphase I par séparation aléatoire des chromosomes homologues
En prophase I par crossing-over entre chromatides non-sœurs
En anaphase II par séparation des chromatides sœurs
En prophase I par crossing-over entre chromatides sœurs
En métaphase I par alignement aléatoire des bivalents

Le brassage intrachromosomique (crossing-over) a lieu en prophase I entre chromatides non-sœurs de chromosomes homologues appariés. Le choix A décrit le brassage interchromosomique. Le choix D est un piège classique : le CO se fait entre chromatides NON-sœurs (appartenant à deux homologues différents), pas entre chromatides sœurs (qui sont identiques). Le choix E décrit aussi le brassage interchromosomique.

Q7. Le brassage interchromosomique produit, pour un organisme 2n=4 (sans crossing-over) :

2 types de gamètes différents
4 types de gamètes différents
8 types de gamètes différents
16 types de gamètes différents
Un nombre infini de gamètes différents

Pour un organisme 2n=4, il y a n=2 paires de chromosomes homologues. Le brassage interchromosomique produit 2^n = 2² = 4 types de gamètes différents. L'erreur fréquente est de confondre 2n (nombre de chromosomes) avec n (nombre de paires). Sans CO, on a exactement 2^n combinaisons possibles, soit 4 et non 8 ou 16.

Q8. Concernant la sélection naturelle et les mutations, quelles affirmations sont correctes ?

La sélection naturelle crée de nouveaux allèles favorables dans la population
Les mutations sont la seule source de nouveaux allèles
La sélection naturelle modifie les fréquences alléliques en favorisant certains phénotypes
La dérive génétique est un mécanisme orienté vers l'adaptation
Les mutations surviennent de manière aléatoire, indépendamment des besoins de l'organisme

La sélection naturelle ne CRÉE jamais d'allèles (A est faux) : elle trie parmi les allèles existants. Seules les mutations créent de nouveaux allèles (B correct). La sélection modifie les fréquences alléliques de manière orientée (C correct). La dérive génétique est aléatoire et NON orientée (D faux, piège classique). Les mutations sont aléatoires et ne répondent pas aux besoins adaptatifs (E correct).

Q9. Le modèle de Hardy-Weinberg s'applique lorsque :

La population est de grande taille (théoriquement infinie)
Les individus se reproduisent de manière non aléatoire (panmixie absente)
Il n'y a ni mutation, ni sélection, ni migration
La population subit une forte dérive génétique
Les accouplements se font au hasard (panmixie)

Le modèle de Hardy-Weinberg suppose : population de taille infinie (A correct, pas de dérive), panmixie (E correct, accouplements au hasard), absence de mutation/sélection/migration (C correct). B est l'inverse de la panmixie donc faux. D est incompatible car la dérive n'existe que dans les populations finies, or H-W suppose N→∞.

Q10. Un test-cross (croisement test) consiste à croiser :

Deux individus hétérozygotes entre eux
Un individu de phénotype dominant avec un homozygote récessif
Un individu de la F1 avec un parent de la génération P
Deux individus homozygotes de lignées pures différentes
Un individu de phénotype récessif avec un autre récessif

Le test-cross croise un individu de phénotype dominant (dont on veut connaître le génotype) avec un homozygote récessif. Le choix C décrit un back-cross (rétrocroisement avec un parent), confusion très fréquente. Le choix D décrit un croisement de lignées pures (hybridation). Le test-cross permet de déduire le génotype de l'individu testé en analysant les proportions phénotypiques de la descendance.

Q11. La dérive génétique se distingue de la sélection naturelle car :

Elle ne modifie pas les fréquences alléliques
Elle est d'autant plus forte que la population est grande
Elle peut fixer un allèle désavantageux dans une petite population
Elle agit de manière orientée vers une meilleure adaptation
Ses effets sont imprévisibles et non directionnels

La dérive génétique est un mécanisme ALÉATOIRE (E correct) qui peut fixer n'importe quel allèle, même désavantageux (C correct). A est faux : la dérive modifie bien les fréquences alléliques. B est faux : la dérive est plus forte dans les PETITES populations (inverse). D est faux : c'est la sélection naturelle qui est orientée, pas la dérive.

Q12. Lors d'un crossing-over, les échanges de fragments chromatidiens se font :

Entre les deux chromatides sœurs d'un même chromosome
Entre une chromatide et l'ADN mitochondrial
Entre chromatides non-sœurs de deux chromosomes homologues
Entre chromosomes non-homologues lors de la métaphase I
Au niveau des chiasmas visibles en prophase I

Le crossing-over implique des échanges entre chromatides NON-sœurs appartenant aux deux chromosomes homologues d'un bivalent (C correct), visibles sous forme de chiasmas en prophase I (E correct). A est faux : les chromatides sœurs sont identiques, un échange entre elles ne crée aucune diversité. D est faux : les échanges se font entre homologues, pas entre chromosomes différents.

Q13. Dans une population en équilibre de Hardy-Weinberg, si la fréquence de l'allèle récessif a est q = 0,3, la fréquence des hétérozygotes est :

0,09
0,42
0,49
0,21
0,30

Si q = 0,3, alors p = 1 - 0,3 = 0,7. La fréquence des hétérozygotes = 2pq = 2 × 0,7 × 0,3 = 0,42 (B correct). A = q² = 0,09 (homozygotes récessifs). C = p² = 0,49 (homozygotes dominants). D = pq = 0,21 (erreur d'oublier le facteur 2). E = q simplement, ce qui est la fréquence allélique, pas génotypique.

Q14. La spéciation sympatrique se caractérise par :

Un isolement géographique préalable entre deux populations
L'apparition d'un isolement reproducteur SANS barrière géographique
La fusion de deux espèces en une seule par hybridation
Une polyploïdisation pouvant créer un isolement reproducteur instantané
L'impossibilité de produire une descendance fertile entre les nouvelles espèces

La spéciation sympatrique se fait SANS isolement géographique (B correct, A est faux car c'est la spéciation allopatrique). La polyploïdisation est un mécanisme classique de spéciation sympatrique instantanée chez les plantes (D correct). L'isolement reproducteur aboutit à l'impossibilité de descendants fertiles (E correct). C est faux : la spéciation est une divergence, pas une fusion.

Q15. Chez un organisme diploïde, les cellules issues de la méiose sont :

Diploïdes et génétiquement identiques entre elles
Haploïdes et génétiquement identiques entre elles
Haploïdes et génétiquement différentes entre elles
Diploïdes et génétiquement différentes entre elles
Haploïdes avec le double de la quantité d'ADN initiale

La méiose produit 4 cellules haploïdes (n) génétiquement différentes grâce aux brassages inter et intrachromosomiques (C correct). A est faux (les cellules sont haploïdes, pas diploïdes). B est faux : même si haploïdes, elles sont génétiquement DIFFÉRENTES grâce aux brassages. D est faux : les cellules sont haploïdes. E est absurde : la quantité d'ADN est divisée par 2 à chaque division.

Q16. Les familles multigéniques sont la preuve :

D'une création simultanée de tous les gènes d'un organisme
De duplications géniques suivies de mutations indépendantes
D'une origine commune des gènes de la famille par un gène ancestral
Que la sélection naturelle crée de nouveaux gènes
D'une complexification des génomes au cours de l'évolution

Les familles multigéniques résultent de duplications d'un gène ancestral (C correct) suivies de mutations divergentes des copies (B correct), ce qui illustre la complexification des génomes (E correct). A est faux : les gènes ne sont pas créés simultanément. D est faux : la sélection ne crée pas de gènes, ce sont les duplications et mutations qui innovent.

Q17. Un allèle est dit « fixé » dans une population lorsque :

Sa fréquence est de 50% dans la population
Il est présent chez tous les individus à l'état homozygote
Sa fréquence atteint 100% (f=1)
Il confère un avantage sélectif majeur
Tous les autres allèles du même gène ont disparu

Un allèle est fixé quand sa fréquence = 1 (100%), ce qui signifie que tous les autres allèles ont disparu (C et E corrects). B est partiellement vrai mais la définition est la fréquence = 1, pas l'homozygotie de chaque individu (qui en est la conséquence). A est faux (50% n'est pas la fixation). D est faux : un allèle peut être fixé par dérive même sans avantage sélectif.

Q18. La diversité génétique au sein d'une espèce est maintenue par :

La sélection naturelle stabilisante qui élimine tous les variants
La reproduction sexuée qui crée de nouvelles combinaisons alléliques
Les mutations qui introduisent de nouveaux allèles
Le flux de gènes entre populations (migration)
La dérive génétique qui fixe la diversité

La reproduction sexuée (brassages) crée la diversité combinatoire (B correct). Les mutations créent de nouveaux allèles (C correct). Les migrations apportent de la diversité entre populations (D correct). A est faux : la sélection stabilisante RÉDUIT la diversité en éliminant les extrêmes. E est faux : la dérive RÉDUIT la diversité en fixant aléatoirement certains allèles et en en éliminant d'autres.

Q19. Lors de l'anaphase I de méiose :

Les chromatides sœurs se séparent et migrent aux pôles opposés
Les chromosomes homologues se séparent aléatoirement vers les pôles
Le nombre de chromosomes par cellule passe de 2n à n
C'est à ce moment que se réalise le brassage interchromosomique
Les centromères se clivent pour libérer les chromatides

En anaphase I, les chromosomes HOMOLOGUES (et non les chromatides sœurs) se séparent de manière aléatoire (B correct), réalisant le brassage interchromosomique (D correct). A est faux : la séparation des chromatides sœurs a lieu en anaphase II. C est vrai : le nombre de chromosomes par cellule passe de 2n à n (la quantité d'ADN, elle, ne sera divisée qu'en anaphase II). E est faux : le clivage des centromères se fait en anaphase II.

Q20. Un gène homéotique (gène Hox) :

Code pour une protéine enzymatique impliquée dans le métabolisme
Est un facteur de transcription contrôlant l'identité des segments corporels
Est présent uniquement chez les vertébrés
Montre une colinéarité entre sa position sur le chromosome et la zone du corps contrôlée
Illustre une homologie de séquence entre espèces très éloignées

Les gènes Hox codent des facteurs de transcription (B correct), montrent une colinéarité remarquable (D correct) et sont conservés chez tous les bilatériens, illustrant une homologie profonde (E correct). A est faux : ce sont des régulateurs, pas des enzymes. C est faux : les gènes Hox existent chez les insectes, vers, etc., pas seulement les vertébrés.

Q21. Le brassage interchromosomique a lieu durant :

La prophase I (appariement des homologues)
L'anaphase I (séparation des homologues)
L'anaphase II (séparation des chromatides)
La métaphase II (alignement sur la plaque)

Le brassage interchromosomique résulte de la migration aléatoire et indépendante des paires d'homologues lors de l'anaphase I.

Q22. Le crossing-over se produit entre :

Deux chromatides sœurs du même chromosome
Deux chromatides non-sœurs de chromosomes homologues
Les deux brins d'une même molécule d'ADN
Un chromosome autosome et un chromosome sexuel

Le crossing-over est un échange réciproque de segments entre chromatides non-sœurs (appartenant aux deux chromosomes homologues appariés).

Q23. Chez l'humain (2n=46), le brassage interchromosomique seul permet :

23 combinaisons différentes
46 combinaisons différentes
2²³ ≈ 8,4 millions de combinaisons
4²³ combinaisons

Chaque paire (23 paires) ségrège indépendamment → 2 possibilités par paire → 2²³ ≈ 8 388 608 combinaisons de gamètes.

Q24. La sélection naturelle :

Crée de nouveaux allèles avantageux dans une population
Agit sur les phénotypes et modifie les fréquences alléliques
Est un mécanisme aléatoire indépendant de l'environnement
Favorise toujours l'allèle dominant sur le récessif

La sélection naturelle ne CRÉE rien (ce sont les mutations). Elle TRIE : les individus avec un phénotype avantageux se reproduisent davantage, ce qui modifie les fréquences alléliques.

Q25. La dérive génétique :

Est plus forte dans les grandes populations
Favorise les allèles conférant un avantage reproductif
Est une variation aléatoire des fréquences alléliques
Ne concerne que les allèles neutres

La dérive est un échantillonnage aléatoire des gamètes. Elle affecte TOUS les allèles (neutres ou non) et est plus forte dans les petites populations.

Q26. L'équilibre de Hardy-Weinberg suppose :

Une population de grande taille, panmictique, sans mutation, migration ni sélection
Uniquement l'absence de sélection naturelle
Une population de petite taille isolée géographiquement
La présence de sélection stabilisante

L'équilibre HW nécessite 5 conditions simultanées : grande population, panmixie (croisements au hasard), pas de mutation, pas de migration, pas de sélection.

Q27. Un couple de parents sains a un enfant atteint d'une maladie. L'allèle responsable est :

Dominant
Récessif
Codominant
Lié au chromosome Y

Si les parents sont sains mais ont un enfant atteint, ils sont porteurs hétérozygotes (Aa). L'allèle morbide ne s'exprime qu'à l'état homozygote → il est récessif.

Q28. Un père atteint transmet une maladie à tous ses fils mais aucune fille. Le gène est :

Autosomal dominant
Autosomal récessif
Lié au chromosome X récessif
Lié au chromosome Y

Si seuls les fils sont atteints et jamais les filles, le gène est sur le Y (hollandrique). Le père transmet son Y à tous ses fils et son X à toutes ses filles.

Q29. Les mitochondries possèdent leur propre ADN car :

Elles proviennent d'une endosymbiose avec une α-protéobactérie
Elles sont produites par le noyau à chaque division
Leur ADN est un fragment détaché du chromosome 7
Elles sont des virus intégrés dans le cytoplasme

L'endosymbiose explique que les mitochondries aient un ADN circulaire propre, des ribosomes 70S et une double membrane (vestige de la phagocytose).

Q30. La polyploïdisation permet la spéciation car :

Elle crée un isolement reproductif immédiat (incompatibilité chromosomique)
Elle élimine tous les allèles récessifs délétères
Elle provoque une mutation dans chaque gène
Elle fusionne deux espèces en un seul individu haploïde

Un individu polyploïde (ex: 4n) ne peut pas produire de descendants fertiles avec un individu 2n (méiose anormale) → isolement reproductif instantané → spéciation.

Q31. Vrai ou faux : « Conclusion Les déformations de la croûte engendrées par la convergence des lithosphères continentales lors de leur collision entraînent son raccourcissement. »

Vrai — cette affirmation est correcte
Faux — cette affirmation contient une erreur