Sciences de la Vie et de la Terre 2ndes - Durée 50’

Exercice 1 : QCM (10 points)

Pour chaque question, il vous est donné quatre propositions A, B, C et D. Une, deux ou trois propositions peuvent être exactes. Répondez en cochant la ou les propositions exactes.Barrez les mauvaises réponses.

1/ La Phalène du bouleau est un papillon qui passe ses journées immobile, les ailes déployées sur les troncs d’arbres et les murs. Il s'expose à ses prédateurs que sont les oiseaux. Ces papillons peuvent être blancs tachetés de noir (forme claire) ou entièrement noirs (forme sombre) et ces deux formes peuvent se reproduire entre elles. Jusqu’au 19ème siècle, la forme claire prédominait largement dans les populations britanniques de phalènes. Le premier spécimen sombre fut isolé en 1860, à Manchester, grande ville industrielle. L'apparition de cette nouvelle variété est liée à une mutation. La fréquence de cette forme s’est accrue rapidement jusqu'à constituer 98% des individus aux alentours de 1900 dans les régions les plus industrialisées. La forme claire est restée prédominante en zone rurale. A partir de 1960, des mesures ont été prises afin de réduire la pollution ; la fréquence de la forme sombre diminua alors que celle de la forme claire augmenta. Les informations données sur la Phalène du bouleau permettent de déduire que :

A) - les formes claire et sombre des Phalènes appartiennent à la même espèce,

B) - la forme blanche est favorisée dans un environnement pollué,

C) - l'apparition de la forme sombre au sein de la population claire est due à l'existence d'une ou plusieurs modifications de la séquence nucléotidique du gène impliqué dans la coloration de ces papillons,

D) - la sélection exercée par l'environnement sur les formes sombres est irréversible.

2/ La mutation d'un gène :

A) - donne toujours un désavantage à l'individu porteur de l'allèle muté,

B) - donne toujours un avantage à l'individu porteur de l'allèle muté,

C) - a un effet variable selon l'environnement de l'individu porteur de l'allèle muté,

D) - peut ne pas avoir d'effet.

3/ La dérive génétique :

A) - est un mécanisme aléatoire,

B) - crée de nouveaux allèles,

C) - fait varier la fréquence des allèles dans une population,

D) - est plus marquée quand l'effectif de la population est grand.

4/ Le graphique ci-contre correspond à une comparaison de la diversité génétique de différentes espèces animales et végétales selon qu’elles vivent sur des îles ou des continents. Plus l'indice est élevé, plus il y a d'allèles différents dans la population. Ce graphique montre :

A) - que sur les continents, c'est la population de campanules qui présente le plus grand nombre d'individus,

B) - que sur les îles, il y a très peu de loups,

C) - qu'il y a une plus grande diversité d'allèles sur les continents,

D) - que dans la population de pinsons présente sur les continents, l’indice de diversité génétique atteint presque 20.

5/ La sélection naturelle :

A) - est le seul moteur de l'évolution des espèces,

B) - peut conduire à l'apparition de nouvelles espèces,

C) - sélectionne les individus les plus aptes à se reproduire,

D) - est un mécanisme génétique.

Exercice 2 : Evolution des allèles au sein d’une population (pts)

Dobzhansky et Pavlovsky ont construit un protocole pour tester l’hypothèse de l’action de la dérive génétique sur la diversité des allèles d’une population. Ces deux chercheurs utilisent des populations de Drosophila pseudoobscura. Ils considèrent les deux allèles (PP et AR) d’un même gène. Le protocole consiste à laisser évoluer des populations de mouches, pendant 18 mois, dans un environnement stable. Dix d’entre elles comptent 4000 mouches (notées « grandes populations ») et dix autres sont constituées de 20 individus (notées « petites populations »). Au début de l’expérience, la fréquence des deux allèles est identique (50 %).

1. Décrire l’évolution des fréquences alléliques au sein des populations.
2. Donnez un nom au phénomène.
3. Que concluez-vous de la comparaison de ces expériences ?

Exercice 3 : La réintroduction d’une espèce disparue (pts)

L’esturgeon européen fréquentait autrefois les côtes et les rivières de l’Europe de l’Ouest. C’est un poisson osseux qui est apparu il y a 200 millions d’années. Il passe la plus grande partie de sa vie en mer, mais dès qu’il arrive à maturité sexuelle, il effectue une migration de plusieurs centaines de kilomètres pour remonter les fleuves et frayer. Il pond alors jusqu’à 2,5 millions d’œufs collants, gris foncé, qui sont récupérés et commercialisés : le caviar. L’aménagement des cours d’eau et la construction de barrages et d’écluses a fermé ses voies de migration. Un programme de recherche a été mis en place pour relâcher de jeunes poissons produits en captivité afin de restaurer cette espèce en France et en Europe. Après plus d’une dizaine d’années d’efforts quotidiens, une femelle (Francine née en 1994 et pesant 8,5 kg) et deux mâles (Justin né en 1984, 24 kg et Emile né en 1994, 17,6 kg) ont permis l’obtention d’un peu plus de 11 000 larves. Une grande partie de ces larves serviront à repeupler les rivières françaises et une autre à constituer un groupe de reproducteurs qui pourra être exploité ou permettre un futur repeuplement.

1. En considérant que la pêche de 2 500 esturgeons représente 100% de la capture possible de ce poisson, calculez le pourcentage de capture d’esturgeons pour chaque pêche commerciale de 1961-70 et de 1971-80.
2. Comment la population d’esturgeons a-t-elle évolué au cours des siècles ?
3. Quelles sont les raisons possibles de la disparition de l’esturgeon en Europe ?
4. Identifiez les deux objectifs du repeuplement des rivières françaises.

CORRIGE

PARTIE 2 Evaluation des compétences
Evolution des allèles au sein d’une population
Quest. 1	Dans les grandes populations, la fréquence allélique diminue de 50 à 35-20 : faible écart entre les valeurs alors que dans les petites populations, la fréquence allélique diminue de 50 à 45-15 : grand écart entre les valeurs		/1 /1
Quest. 2	La dérive génétique est à l’origine des différences des fréquences alléliques dans les 2 populations.		/1
Quest. 3	Plus la population est petite, plus la dérive génétique est forte. En effet un allèle peut rapidement représenter une grande part de la population en seulement une génération alors que dans les grandes populations, il faudra plusieurs générations avant qu’un allèle soit prépondérant.		/1
Réintroduction de l’esturgeon européen
Quest. 1	Captures de 1961-70 : 1000 x 100 / 2500 = 40% Captures de 1971-80 : 150 x 100 / 2500 = 6%		/1
Quest. 2	pêche moins fructueuse, carte de répartition montrent que La population d’esturgeon en Europe a fortement baissée		/1
Quest. 3	Les raisons possibles de sa disparition : le commerce du caviar, caviar qui n’est autre que les œufs de l’esturgeon et donc les futures générations l’aménagement des cours d’eau empêchant l’esturgeon de migrer vers ses lieux de fraie & ponte		/1 /1
Quest. 4	Les deux objectifs du repeuplement des rivières : l’augmentation de la population d’esturgeons avec à terme la recolonisation des rivières d’Europe et peut être la reprise de la pêche commerciale.		/1 /1