Question 1
1. Chez la souris, la coloration du pelage dépend d’un gène C, dominant. La coloration de l’individu de génotype CC ou Cc dépend d’un \(2^{\text{ème}}\) gène A porté par un autre chromosome. Les souris AA ou Aa sont grises et les souris aa sont noires. Deux souris grises sont croisées et on obtient parmi la descendance 36 souris grises, 10 souris noires et 16 souris albinos.
Les génotypes des souris croisées sont :
Réponse correcte : b. \(\mathrm{CcAa \: et \: CcAa}\)
Explication détaillée :
1. Analyse des gènes en présence :
- Le gène \(\mathrm{C}\) est nécessaire pour la couleur. S'il est \(\mathrm{cc}\), la souris est albinos (épistasie récessive).
- Le gène \(\mathrm{A}\) détermine la nuance : \(\mathrm{A\_}\) donne du gris et \(\mathrm{aa}\) donne du noir.
2. Interprétation des résultats de la descendance :
On observe trois phénotypes dans la descendance : grises, noires et albinos.
- Total des souris = \(36 + 10 + 16 = 62\) souris.
- La proportion est approximativement de \(\frac{9}{16}\) grises, \(\frac{3}{16}\) noires et \(\frac{4}{16}\) albinos.
- Ce ratio \(\mathrm{9:3:4}\) est la signature classique d'un croisement entre deux doubles hétérozygotes (\(\mathrm{dihybridisme}\)) avec épistasie récessive.
3. Déduction des génotypes parentaux :
- Pour obtenir des souris albinos (\(\mathrm{cc}\)) à partir de parents gris (donc possédant au moins un \(\mathrm{C}\)), les deux parents doivent obligatoirement porter l'allèle récessif \(\mathrm{c}\). Ils sont donc \(\mathrm{Cc}\).
- Pour obtenir des souris noires (\(\mathrm{aa}\)) à partir de parents gris (donc \(\mathrm{A\_}\)), les deux parents doivent obligatoirement porter l'allèle récessif \(\mathrm{a}\). Ils sont donc \(\mathrm{Aa}\).
- Les deux parents sont donc \(\mathrm{CcAa}\).
4. Conclusion :
Le croisement \(\mathrm{CcAa \times CcAa}\) explique parfaitement l'apparition des trois catégories de couleurs dans les proportions observées.
2. Chez la souris, la coloration du pelage dépend d’un gène C, dominant. La coloration de l’individu de génotype CC ou Cc dépend d’un \(2^{\text{ème}}\) gène A porté par un autre chromosome. Les souris AA ou Aa sont grises et les souris aa sont noires. Deux souris grises sont croisées et on obtient parmi la descendance 36 souris grises, 10 souris noires et 16 souris albinos.
Le génotype de la souris noire est :
Réponse correcte : d. \(\mathrm{Ccaa}\)
Explication détaillée :
1. Analyse de l'énoncé et des interactions géniques :
L'énoncé décrit un cas d'épistasie récessive où le gène \(\mathrm{C}\) conditionne la présence de la couleur :
- Un individu \(\mathrm{cc}\) est albinos (pas de pigment), peu importe le deuxième gène.
- Un individu possédant au moins un allèle dominant \(\mathrm{C}\) (\(\mathrm{CC}\) ou \(\mathrm{Cc}\)) pourra exprimer une couleur.
2. Détermination de la couleur noire :
Le texte précise que le deuxième gène \(\mathrm{A}\) détermine la nuance de la coloration :
- Les génotypes \(\mathrm{A\_}\) (\(\mathrm{AA}\) ou \(\mathrm{Aa}\)) produisent une couleur grise.
- Le génotype \(\mathrm{aa}\) (homozygote récessif) produit une couleur noire.
3. Déduction du génotype d'une souris noire :
Pour qu'une souris soit noire, elle doit remplir deux conditions simultanément :
- Posséder le gène permettant la pigmentation : elle doit donc être \(\mathrm{C\_}\) (soit \(\mathrm{CC}\), soit \(\mathrm{Cc}\)).
- Posséder le génotype spécifique à la couleur noire : elle doit obligatoirement être \(\mathrm{aa}\).
4. Conclusion :
Parmi les choix proposés, seul le génotype \(\mathrm{Ccaa}\) (option d) correspond à une souris capable de fabriquer du pigment (présence de \(\mathrm{C}\)) et dont la couleur est noire (présence de \(\mathrm{aa}\)).
3. Chez la souris, la coloration du pelage dépend d’un gène C, dominant. La coloration de l’individu de génotype CC ou Cc dépend d’un \(2^{\text{ème}}\) gène A porté par un autre chromosome. Les souris AA ou Aa sont grises et les souris aa sont noires. Deux souris grises sont croisées et on obtient parmi la descendance 36 souris grises, 10 souris noires et 16 souris albinos.
Le génotype d’une souris grise est :
Réponse correcte : a. \(\mathrm{CcAa}\)
Explication détaillée :
1. Conditions pour l'expression de la couleur grise :
D'après l'énoncé, la couleur grise nécessite l'interaction de deux gènes dominants situés sur des chromosomes différents :
- La présence de l'allèle dominant \(\mathrm{C}\) (\(\mathrm{CC}\) ou \(\mathrm{Cc}\)) est indispensable pour que la souris ne soit pas albinos.
- La présence de l'allèle dominant \(\mathrm{A}\) (\(\mathrm{AA}\) ou \(\mathrm{Aa}\)) transforme la coloration de base en gris.
2. Analyse des assertions proposées :
- a. \(\mathrm{CcAa}\) : Possède l'allèle \(\mathrm{C}\) (colorée) et l'allèle \(\mathrm{A}\) (grise). C'est un génotype de souris grise.
- b. \(\mathrm{ccaa}\) : Le double récessif \(\mathrm{cc}\) rend la souris albinos, indépendamment du gène A.
- c. \(\mathrm{ccAA}\) : Également albinos à cause de la présence de \(\mathrm{cc}\).
- d. \(\mathrm{Ccaa}\) : Possède \(\mathrm{C}\) (colorée) mais le récessif \(\mathrm{aa}\) donne une couleur noire.
- e. \(\mathrm{CCaa}\) : Possède \(\mathrm{CC}\) (colorée) mais le récessif \(\mathrm{aa}\) donne également une couleur noire.
3. Conclusion :
Parmi les choix, seul le génotype \(\mathrm{CcAa}\) réunit les deux conditions dominantes (\(\mathrm{C\_}\) et \(\mathrm{A\_}\)) nécessaires pour manifester le phénotype gris.
4. Chez la souris, la coloration du pelage dépend d’un gène C, dominant. La coloration de l’individu de génotype CC ou Cc dépend d’un \(2^{\text{ème}}\) gène A porté par un autre chromosome. Les souris AA ou Aa sont grises et les souris aa sont noires. Deux souris grises sont croisées et on obtient parmi la descendance 36 souris grises, 10 souris noires et 16 souris albinos.
Indiquez le pourcentage des individus gris :
Réponse correcte : e. \(\mathrm{56\%}\)
Explication détaillée :
1. Calcul de l'effectif total :
Pour trouver le pourcentage, il faut d'abord additionner tous les individus de la descendance mentionnés dans l'énoncé :
- Souris grises : \(36\)
- Souris noires : \(10\)
- Souris albinos : \(16\)
- \(\mathrm{Total = 36 + 10 + 16 = 62}\) individus.
2. Calcul du pourcentage de souris grises :
Le pourcentage se calcule en divisant le nombre d'individus gris par l'effectif total, puis en multipliant par 100 :
\[\mathrm{Pourcentage = \frac{36}{62} \times 100}\]
3. Résultat numérique :
- \(\mathrm{36 \div 62 \approx 0,5806}\)
- \(\mathrm{0,5806 \times 100 = 58,06\%}\).
4. Analyse des options et de la théorie :
Théoriquement, dans un cas d'épistasie récessive (croisement de deux doubles hétérozygotes \(\mathrm{CcAa}\)), la proportion attendue est de \(\frac{9}{16}\).
- \(\mathrm{\frac{9}{16} = 0,5625}\), soit \(\mathrm{56,25\%}\).
L'énoncé fournit des données expérimentales (\(36/62 \approx 58\%\)) très proches de la valeur théorique de \(\mathrm{56\%}\). Parmi les choix proposés, l'option e (\(\mathrm{56\%}\)) est celle qui correspond à la loi génétique de l'épistasie récessive illustrée par ce problème.
5. Conclusion :
Le pourcentage théorique attendu pour les individus manifestant les deux caractères dominants (\(\mathrm{C\_A\_}\)) dans ce type d'interaction est de \(\mathrm{56,25\%}\), arrondi ici à \(\mathrm{56\%}\).
5. Monsieur Kunonga Joël et son épouse Nathalie attendent la naissance d’un enfant. En attendant, le mari décide de consulter les documents sur le Net pour découvrir le processus conduisant à la formation d’un individu à naître.
Par rapport au processus de développement de l’œuf fécondé jusqu’à l’enfant, voici les différents stades :
a. Gastrulation.
b. Histogène.
c. Métamérisation.
d. Neurulation.
e. Segmentation.
Nommer le stade qui correspond à la formation des tissus par la différenciation des cellules embryonnaires. (EXETAT 2024)
Réponse correcte : 2. \(\mathrm{b}\) (Histogène / Histogenèse)
Explication détaillée :
1. Définition du terme :
Le terme « Histogène » (plus correctement appelé \(\mathrm{histogenèse}\) en biologie) provient du grec "histos" (tissu) et "genesis" (formation). Il désigne spécifiquement la phase du développement embryonnaire où les cellules des trois feuillets primitifs se spécialisent et s'organisent pour former les différents tissus de l'organisme (tissu musculaire, nerveux, épithélial, etc.).
2. Analyse du processus de différenciation :
La différenciation est le mécanisme par lequel une cellule souche embryonnaire pluripotente acquiert des caractéristiques morphologiques et fonctionnelles spécifiques. Ce processus est le cœur de l'histogenèse.
3. Pourquoi les autres options ne correspondent pas :
- a. \(\mathrm{Gastrulation}\) : C'est le mouvement cellulaire qui met en place les feuillets, mais pas encore les tissus spécialisés.
- c. \(\mathrm{Métamérisation}\) : Il s'agit de la division du corps en segments répétitifs.
- d. \(\mathrm{Neurulation}\) : Il s'agit spécifiquement de la formation de l'ébauche du système nerveux central.
- e. \(\mathrm{Segmentation}\) : Ce sont les premières divisions de l'œuf sans différenciation.
4. Conclusion :
Le stade qui correspond précisément à la « formation des tissus par la différenciation » est l'histogenèse (option b).
6. Monsieur Kabeya Rooney a consommé un repas fermenté et il fait la diarrhée qui s’arrête sans avoir pris un médicament. Il se remet à un nutritionniste qui lui rassure que plusieurs cellules et des glycoprotéines interviennent. Il s’agit des lymphocytes B, des lymphocytes T, des phagocytoses et des glycoprotéines. Indiquez les glycoprotéines qui inhibent la multiplication des virus à l’intérieur des cellules et activent les cellules immunitaires voisines qui agissent rapidement à la montée de la température.
Réponse correcte : c. \(\mathrm{Interférons.}\)
Explication détaillée :
1. Nature et fonction des interférons :
Les \(\mathrm{interférons}\) sont des glycoprotéines de la famille des cytokines, sécrétées par des cellules animales en réponse à une infection virale. Leur rôle principal est d'induire un état de résistance antivirale dans les cellules voisines non encore infectées.
2. Mécanisme d'action décrit dans l'énoncé :
- \(\mathrm{Inhibition \: de \: la \: multiplication \: virale}\) : Les interférons stimulent la production de protéines enzymatiques qui dégradent l'ARN viral et bloquent la synthèse protéique du virus à l'intérieur des cellules.
- \(\mathrm{Activation \: immunitaire}\) : Ils activent les cellules tueuses naturelles (NK) et les macrophages, renforçant la réponse immunitaire innée.
- \(\mathrm{Lien \: avec \: la \: température}\) : La production d'interférons est souvent associée à la réaction inflammatoire et à la fièvre (montée de température), ce qui augmente leur efficacité.
3. Analyse des autres options :
- a et b. \(\mathrm{Cellules \: T}\) : Ce sont des cellules (lymphocytes), pas des glycoprotéines.
- d. \(\mathrm{Lymphocytes \: B}\) : Cellules responsables de la production d'anticorps, mais pas de l'inhibition directe intracellulaire des virus.
- e. \(\mathrm{Phagocytes}\) : Cellules (comme les macrophages) qui ingèrent les pathogènes, mais ne sont pas elles-mêmes des glycoprotéines.
4. Conclusion :
Parmi les éléments cités, seuls les \(\mathrm{interférons}\) correspondent à la définition de glycoprotéines capables de bloquer la réplication virale intracellulaire et d'alerter les cellules voisines.
7. La méiose est un processus de double division : une division réductionnelle et une division équationnelle conduisant à la formation des cellules sexuelles haploïdes. La prophase 1 de la division réductionnelle se déroule en 5 stades au cours desquels s’observent le chiasma, l’homologation des chromatides, la formation des crossing-over, la formation des chromatides composites.
Indiquez le numéro du croquis qui correspond à la formation des homologues. 
Réponse correcte : a. \(\mathrm{1}\)
Explication détaillée :
1. Analyse des étapes de la Prophase I :
La prophase I est divisée en cinq sous-stades successifs :
- \(\mathrm{Leptotène}\) : Individualisation des chromosomes.
- \(\mathrm{Zygotène}\) : Appariement des chromosomes homologues (synapsis). C'est ici que se fait l'\(\mathrm{homologation}\).
- \(\mathrm{Pachytène}\) : Formation des bivalents et réalisation du \(\mathrm{crossing-over}\).
- \(\mathrm{Diplotène}\) : Séparation partielle des homologues qui restent liés par les \(\mathrm{chiasmas}\).
- \(\mathrm{Diacinèse}\) : Condensation maximale.
2. Interprétation des croquis de l'image :
- \(\mathrm{Croquis \: 1}\) : Présente deux chromosomes homologues s'alignant côte à côte de manière parallèle. Cela correspond à la phase d'appariement ou d'\(\mathrm{homologation}\) (stade zygotène).
- \(\mathrm{Croquis \: 2 \: et \: 3}\) : Illustrent l'enjambement (\(\mathrm{crossing-over}\)) et la présence de \(\mathrm{chiasmas}\) où les segments de chromatides s'entrecroisent.
- \(\mathrm{Croquis \: 4 \: et \: 5}\) : Montrent des chromosomes seuls ou déjà séparés.
3. Conclusion :
Le numéro \(\mathrm{1}\) est celui qui illustre précisément le rapprochement initial pour former des paires d'homologues.
8. Après avoir observé la perturbation de la température et les inondations, Mr Bakamba décide de vérifier les effets de l’augmentation de la concentration des gaz à effet de serre (GES). Il découvre que certains de ces GES sont présents dans l’atmosphère comme le méthane, le dioxyde de carbone, le protoxyde d’azote, l’ozone, la vapeur d’eau et d’autres sont dus aux activités humaines comme les halocarburés.
Identifier l’origine du dioxyde de carbone.
Réponse correcte : c. \(\mathrm{Respiration \: des \: vivants.}\)
Explication détaillée :
1. Nature du Dioxyde de Carbone (\(\mathrm{CO_2}\)) :
Le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre majeur produit à la fois par des processus naturels et des activités anthropiques. Parmi les options proposées, il faut identifier l'origine biologique ou physique directe de ce gaz.
2. Processus de Respiration :
La \(\mathrm{respiration \: cellulaire}\) est le processus par lequel tous les êtres vivants (animaux, plantes, champignons et micro-organismes) dégradent les nutriments organiques pour produire de l'énergie. Ce métabolisme rejette systématiquement du \(\mathrm{CO_2}\) comme sous-produit dans l'atmosphère.
3. Analyse des autres options :
- a. \(\mathrm{Déjection \: des \: ruminants}\) : C'est une source majeure de \(\mathrm{méthane}\) (\(\mathrm{CH_4}\)), un autre GES cité dans l'énoncé.
- b. \(\mathrm{Eruption \: volcanique}\) : Libère du \(\mathrm{CO_2}\), mais c'est une source géologique ponctuelle et non le processus permanent suggéré ici.
- d. \(\mathrm{Production \: d’électricité}\) : Si elle utilise des combustibles fossiles, elle émet du \(\mathrm{CO_2}\), mais l'option « respiration » est la source biologique fondamentale incluse dans le cycle naturel.
- e. \(\mathrm{Evaporation \: de \: l’eau}\) : Produit de la \(\mathrm{vapeur \: d'eau}\) (\(\mathrm{H_2O}\)), qui est un GES physique, pas du carbone.
4. Conclusion :
La respiration des vivants est la source biologique universelle et constante de dioxyde de carbone dans l'écosystème terrestre.
9. En observant les garde-bœufs sur les dos des vaches, un fermier du village Kahungu se demande sur la raison d’une telle cohabitation et quel bénéfice chaque individu tire de la présence de l’autre. Dans sa recherche, il découvre d’autres formes d’interactions telles que l’amensalisme, le parasitisme, le commensalisme, la symbiose, le neutralisme, ...
Indiquez l’interaction qui existe entre la plante de haricot et la bactérie, Rhizobium.
Réponse correcte : e. \(\mathrm{Symbiose}\)
Explication détaillée :
1. Définition de la relation :
La relation entre les plantes de la famille des Fabacées (comme le haricot) et les bactéries du genre \(\mathrm{Rhizobium}\) est un exemple classique de \(\mathrm{symbiose}\) à bénéfices réciproques, souvent qualifiée plus précisément de symbiose fixatrice d'azote.
2. Mécanisme d'interaction :
- \(\mathrm{Action \: de \: la \: bactérie}\) : Le \(\mathrm{Rhizobium}\) pénètre dans les racines du haricot pour former des nodosités. À l'intérieur, la bactérie capte l'azote atmosphérique (\(\mathrm{N_2}\)), inutilisable par la plante seule, et le transforme en ammoniac (\(\mathrm{NH_3}\)) que la plante peut assimiler pour sa croissance.
- \(\mathrm{Action \: de \: la \: plante}\) : En retour, la plante fournit à la bactérie des glucides (produits par la photosynthèse) et un environnement protecteur stable.
3. Pourquoi « Symbiose » plutôt que « Mutualisme » ici ?
Bien que cette relation soit mutualiste, dans le cadre des programmes classiques de Biologie/SVT et selon les options de l'examen, on utilise le terme \(\mathrm{symbiose}\) pour souligner la vie commune obligatoire et l'union physique étroite (formation de nodosités) entre les deux organismes.
4. Analyse des autres options :
- a. \(\mathrm{Amensalisme}\) : Interaction où une espèce est inhibée tandis que l'autre n'est pas affectée.
- b. \(\mathrm{Commensalisme}\) : Un seul profite sans nuire à l'autre.
- c. \(\mathrm{Mutualisme}\) : Bénéfice réciproque mais souvent moins fusionnel que la symbiose.
- d. \(\mathrm{Neutralisme}\) : Pas d'influence notable entre les espèces.
5. Conclusion :
L'association \(\mathrm{Haricot-Rhizobium}\) est une union intime, durable et bénéfique aux deux partenaires, ce qui définit la \(\mathrm{symbiose}\).
10. Il existe en RDC, des parcs nationaux, maritimes et des réserves naturelles où vient de nombreuses espèces animales endémiques, rares en voie de disparition. Celles qui survivent grâce à l’ICCN attirent encore les visiteurs. Indiquez dans quel parc orienter celui qui voudrait visiter les gorilles de plaines.
Réponse correcte : c. \(\mathrm{P.N. \: de \: Maïko.}\)
Explication détaillée :
1. Identification de l'espèce :
La question porte sur les \(\mathrm{gorilles \: de \: plaines}\), plus précisément le Gorille de Grauer (\(\textit{Gorilla beringei graueri}\)), qui est endémique à l'Est de la République Démocratique du Congo.
2. Analyse des zones de conservation (Parcs Nationaux) :
- \(\mathrm{P.N. \: de \: Maïko}\) : Ce parc est l'un des principaux refuges du gorille des plaines de l'Est (Grauer), aux côtés du Parc National de Kahuzi-Biega. Il abrite également d'autres espèces endémiques comme l'okapi et le paon du Congo.
- \(\mathrm{P.N. \: des \: Virunga}\) : Bien que célèbre pour ses gorilles, il s'agit principalement des \(\mathrm{gorilles \: de \: montagne}\) (\(\textit{Gorilla beringei beringei}\)), situés en altitude.
- \(\mathrm{P.M. \: des \: mangroves}\) : Situé sur la côte atlantique (Muanda), il protège les écosystèmes marins et les lamantins, pas les gorilles.
- \(\mathrm{P.N. \: de \: la \: Salonga}\) : C'est le domaine du \(\mathrm{bonobo}\) et de la forêt tropicale dense, mais on n'y trouve pas de gorilles.
- \(\mathrm{P.N. \: de \: la \: Lomami}\) : Parc récent protégeant notamment le \(\mathrm{lesula}\) (singe endémique), mais il ne constitue pas le sanctuaire principal des gorilles de plaines.
3. Conclusion :
Le Parc National de \(\mathrm{Maïko}\) est la destination correcte parmi les choix proposés pour observer les gorilles de plaines dans leur habitat naturel en RDC.
11. Au cours de ses recherches sur la pollution de l'air, Mr Mawete découvre qu'elles sont dues aux substances qui altèrent le fonctionnement naturel des écosystèmes ainsi que la qualité de la vie et la santé humaine. Parmi ces substances on cite le \(CO_2\), le \(NO_2\), l'\(O_3\), le \(Pb\), le \(Cu\) et autre. Indiquez celle qui est due aux usines de production d'électricité et de la chaleur.
Réponse correcte : a. \(CO_2\)
Explication détaillée :
1. Contexte industriel et énergétique :
Les usines de production d'électricité (centrales thermiques) et de chaleur reposent majoritairement sur la combustion de sources d'énergie fossiles comme le charbon, le gaz naturel ou le pétrole.
2. Réaction chimique de combustion :
La combustion de ces hydrocarbures en présence d'oxygène (\(O_2\)) produit principalement de la vapeur d'eau et d'importantes quantités de dioxyde de carbone (\(CO_2\)) selon le schéma général :
\[\mathrm{Combustible + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O + Énergie}\]
3. Analyse des autres substances mentionnées :
- b. \(NO_2\) (Dioxyde d'azote) : Produit essentiellement par les moteurs à combustion interne des véhicules.
- c. \(O_3\) (Ozone) : C'est un polluant secondaire qui se forme dans l'air par réaction chimique entre d'autres polluants sous l'effet du soleil, il n'est pas émis directement par les usines.
- d. \(Pb\) (Plomb) : Était autrefois lié à l'essence plombée ; sa présence industrielle est aujourd'hui plus localisée (métallurgie, batteries).
- e. \(Cu\) (Cuivre) : C'est un métal lourd dont la présence dans l'air est liée à des activités minières ou industrielles spécifiques, mais pas de manière générale à la production de chaleur.
4. Conclusion :
Le \(CO_2\) est le principal sous-produit gazeux et le gaz à effet de serre majeur issu de la production industrielle d'électricité et de chaleur par combustion.
9. Les documents consultés par un scientifique sur le Net décrivent quatre différents niveaux de biodiversité à savoir : la biodiversité génétique, la biodiversité intraspécifique, la biodiversité interspécifique, la biodiversité écosystémique et la biodiversité biologique. Indiquez la biodiversité qui s’intéresse à la diversité des gènes existants au sein du monde vivant.
Réponse correcte : c. \(\mathrm{Génétique.}\)
Explication détaillée :
1. Définition de la biodiversité génétique :
La biodiversité \(\mathrm{génétique}\) correspond à la variété des gènes au sein d'une même espèce ou entre différentes espèces. Elle englobe la totalité du patrimoine génétique (allèles) présent dans le monde vivant. C'est ce niveau de diversité qui permet aux populations de s'adapter aux changements de leur environnement.
2. Analyse des autres niveaux mentionnés dans l'énoncé :
- a. \(\mathrm{Biologique}\) : C'est le terme global (biodiversité) qui englobe tous les autres niveaux ; il n'est pas spécifique à la diversité des gènes seuls.
- b. \(\mathrm{Ecosystémique}\) : Elle concerne la variété des habitats, des communautés vivantes et des interactions au sein des écosystèmes.
- d. \(\mathrm{Interspécifique}\) : Elle désigne la diversité entre les espèces (le nombre d'espèces différentes dans un milieu).
- e. \(\mathrm{Intraspécifique}\) : Elle concerne la diversité au sein d'une seule et même espèce. Bien qu'elle repose sur la génétique, l'option "Génétique" est le terme scientifique exact pour désigner la "diversité des gènes" demandée.
3. Conclusion :
Puisque la question demande précisément quel niveau s'intéresse à la « diversité des gènes », la réponse est sans équivoque la biodiversité \(\mathrm{génétique}\).
13. Au cours de l’étude sur le squelette de la baleine, le zoologiste remarque que les membres postérieurs sont une trace de ses ancêtres, les mammifères quadrupèdes par la présence d’os vestigiaux, rudimentaires correspondant à la ceinture pelvienne. Indiquez la lettre qui correspond à cet os rudimentaire.
Réponse correcte : 2. \(\mathrm{b}\)
Explication détaillée :
1. Preuve anatomique de l'évolution :
La présence d'os vestigiaux chez la baleine constitue un argument de l'anatomie comparée en faveur de l'évolution. Un organe vestigial est une structure anatomique qui a perdu la quasi-totalité de sa fonction originelle au cours de l'évolution.
2. Analyse du croquis :
Sur le schéma du squelette de la baleine :
- La lettre \(\mathrm{a}\) désigne les vertèbres caudales (la queue).
- La lettre \(\mathrm{b}\) désigne spécifiquement le vestige de la \(\mathrm{ceinture \: pelvienne}\) (bassin) et du fémur. Ces os sont flottants, c'est-à-dire qu'ils ne sont plus reliés à la colonne vertébrale, témoignant d'un passé de mammifère quadrupède terrestre.
- La lettre \(\mathrm{c}\) et \(\mathrm{d}\) désignent les membres antérieurs transformés en nageoires pectorales.
- La lettre \(\mathrm{e}\) désigne la boîte crânienne.
3. Conclusion :
La lettre \(\mathrm{b}\) est celle qui pointe l'élément rudimentaire situé dans la région postérieure, vestige des membres arrière disparus lors de l'adaptation à la vie marine.
14. L’évolution des équidés à partir d’un minuscule animal, l’Eohippus a couvert une longue période et elle a porté sur la taille, la denture, les doigts des membres antérieurs. Entre l’Eohippus et l’Equus se sont succédé d’autres formes intermédiaires : le Pliohippus, le Merychippus et le Mesohippus.
Indiquez à quel équidé appartiennent les pattes notées B.
Réponse correcte : d. \(\mathrm{Mesohippus.}\)
Explication détaillée :
1. Analyse de la série évolutive des membres chez les équidés :
L'évolution des chevaux est marquée par une réduction progressive du nombre de doigts en contact avec le sol, passant d'un pied multidactyle à un pied onguligrade (un seul doigt).
2. Identification des étapes sur le croquis :
En observant le nombre de doigts sur les pattes illustrées :
- \(\mathrm{A}\) : \(\mathrm{Eohippus}\) (Hyracotherium). Il possède 4 doigts fonctionnels sur les membres antérieurs.
- \(\mathrm{B}\) : \(\mathrm{Mesohippus.}\) Il présente 3 doigts, mais le doigt central est déjà plus développé que les deux latéraux. C'est l'étape qui suit directement l'Eohippus dans la série chronologique.
- \(\mathrm{C}\) : \(\mathrm{Merychippus.}\) Toujours 3 doigts, mais les doigts latéraux sont réduits et ne touchent presque plus le sol.
- \(\mathrm{D}\) : \(\mathrm{Pliohippus.}\) Le premier équidé quasiment monodactyle (un seul doigt prédominant).
- \(\mathrm{E}\) : \(\mathrm{Equus}\) (le cheval moderne). Un seul sabot fonctionnel correspondant au 3ème doigt.
3. Conclusion :
Le croquis \(\mathrm{B}\) correspond au stade \(\mathrm{Mesohippus}\), caractérisé par le passage de quatre à trois doigts fonctionnels.
15. Indiquez l’ère géologique qui correspond au regroupement de tous les continents.
Réponse correcte : c. \(\mathrm{Paléozoïque.}\)
Explication détaillée :
1. Contexte géodynamique :
Le regroupement de tous les continents en une seule masse continentale unique est appelé la \(\mathrm{Pangée}\). Ce supercontinent s'est formé suite à une série de collisions entre les plaques tectoniques au cours de l'histoire de la Terre.
2. Chronologie de la formation :
- La formation de la Pangée a commencé au milieu du \(\mathrm{Paléozoïque}\) et s'est achevée vers la fin de cette ère (période du Permien, il y a environ 290 millions d'années).
- C'est donc durant le \(\mathrm{Paléozoïque}\) que les masses terrestres ont fini par se souder pour former ce bloc unique.
3. Analyse des autres options :
- a. \(\mathrm{Cénozoïque}\) : Ère actuelle, caractérisée par la position éclatée des continents que nous connaissons aujourd'hui.
- b. \(\mathrm{Mésozoïque}\) : C'est l'ère de la \(\mathrm{dislocation}\) (fracturation) de la Pangée en deux grands blocs (Laurasia et Gondwana), puis en continents séparés.
- d. \(\mathrm{Phanérozoïque}\) : C'est un éon qui regroupe le Paléozoïque, le Mésozoïque et le Cénozoïque. Ce terme est trop large car il couvre à la fois la formation, l'existence et la séparation des continents.
- e. \(\mathrm{Précambrien}\) : Période précédant le Paléozoïque où d'autres supercontinents (comme la Rodinia) ont existé, mais la question d'examen classique fait généralement référence à la Pangée paléozoïque.
4. Conclusion :
La fin de l'ère \(\mathrm{Paléozoïque}\) marque le moment où l'ensemble des terres émergées formait un seul et unique continent.
16. Chez la souris, la coloration du pelage dépend d’un gène C, dominant. La coloration de l’individu de génotype CC ou Cc dépend d’un 2ème gène A porté par un autre chromosome. Les souris AA ou Aa sont grises et les souris aa sont noires. Deux souris grises sont croisées et on obtient parmi la descendance 36 souris grises, 10 souris noires et 16 souris albinos.
Les génotypes des souris grises croisées sont :
Réponse correcte : b. \(\mathrm{CcAa \text{ et } CcAa}\)
Explication détaillée :
1. Analyse des gènes et phénotypes :
- Gène C : Gène de coloration. L'allèle dominant \(C\) permet la synthèse du pigment. L'allèle récessif \(c\) (à l'état homozygote \(cc\)) empêche toute coloration, rendant la souris albinos (épistasie récessive).
- Gène A : Détermine la couleur si le pigment est présent (\(C-\)). \(A\) (dominant) donne la couleur grise, tandis que \(a\) (récessif) donne la couleur noire.
- Phénotypes déduits :
* Grise : \(C- A-\)
* Noire : \(C- aa\)
* Albinos : \(cc --\) (le gène A ne peut s'exprimer).
2. Analyse des résultats de la descendance :
On obtient 36 grises, 10 noires et 16 albinos. Le total est de 62 souris.
- Rapport observé : \(36/62 \approx 9/16\) ; \(10/62 \approx 3/16\) ; \(16/62 \approx 4/16\).
- La proportion \(9:3:4\) est caractéristique d'une épistasie récessive lors d'un croisement de deux doubles hétérozygotes (\(F1 \times F1\)).
3. Déduction du génotype des parents :
- Pour obtenir des souris albinos (\(cc\)) à partir de parents gris (\(C-\)), les deux parents doivent obligatoirement porter l'allèle \(c\). Ils sont donc \(\mathrm{Cc}\).
- Pour obtenir des souris noires (\(aa\)) à partir de parents gris (\(A-\)), les deux parents doivent obligatoirement porter l'allèle \(a\). Ils sont donc \(\mathrm{Aa}\).
Conclusion :
Les deux parents gris ont pour génotype \(\mathrm{CcAa}\).
17. Chez la souris, la coloration du pelage dépend d’un gène C, dominant. La coloration de l’individu de génotype CC ou Cc dépend d’un 2ème gène A porté par un autre chromosome. Les souris AA ou Aa sont grises et les souris aa sont noires. Deux souris grises sont croisées et on obtient parmi la descendance 36 souris grises, 10 souris noires et 16 souris albinos.
Le génotype de la souris noire est :
Réponse correcte : b. \(\mathrm{Ccaa}\)
Explication détaillée :
1. Analyse des gènes et de leur interaction (Épistasie récessive) :
- Le gène \(\mathrm{C}\) est le gène de structure (coloration). S'il est présent (\(\mathrm{C-}\)), la couleur peut s'exprimer. S'il est absent (\(\mathrm{cc}\)), la souris est albinos, peu importe le deuxième gène.
- Le gène \(\mathrm{A}\) détermine la nuance de la couleur : \(\mathrm{A}\) pour le gris et \(\mathrm{a}\) pour le noir.
2. Détermination du génotype d'une souris noire :
Pour qu'une souris manifeste le phénotype "noir", elle doit remplir deux conditions simultanément :
- Posséder au moins un allèle \(\mathrm{C}\) pour que le pigment soit produit (donc être \(\mathrm{CC}\) ou \(\mathrm{Cc}\)).
- Être homozygote récessive pour le gène de la couleur noire, soit \(\mathrm{aa}\).
Par conséquent, une souris noire possède obligatoirement le génotype \(\mathrm{C-aa}\) (soit \(\mathrm{CCaa}\), soit \(\mathrm{Ccaa}\)).
3. Analyse des options proposées :
- a. \(\mathrm{CcAA}\) : Phénotype gris (car \(\mathrm{C}\) et \(\mathrm{A}\) sont présents).
- b. \(\mathrm{Ccaa}\) : Phénotype noir (le pigment est produit grâce à \(\mathrm{C}\) et la couleur est noire car \(\mathrm{aa}\)).
- c. \(\mathrm{CCAA}\) : Phénotype gris.
- d. \(\mathrm{ccAA}\) : Phénotype albinos (car \(\mathrm{cc}\) empêche la coloration).
- e. \(\mathrm{CcAa}\) : Phénotype gris.
Conclusion :
Parmi les choix, seul le génotype \(\mathrm{Ccaa}\) correspond à une souris noire.
18. Chez la souris, la coloration du pelage dépend d’un gène C, dominant. La coloration de l’individu de génotype CC ou Cc dépend d’un 2ème gène A porté par un autre chromosome. Les souris AA ou Aa sont grises et les souris aa sont noires. Deux souris grises sont croisées et on obtient parmi la descendance 36 souris grises, 10 souris noires et 16 souris albinos.
Le génotype d’une souris grise est :
Réponse correcte : d. \(\mathrm{CcAa}\)
Explication détaillée :
1. Analyse des conditions pour le phénotype gris :
Selon l'énoncé, la couleur grise nécessite la présence simultanée de deux conditions dominantes :
- La présence du gène de coloration \(\mathrm{C}\) (soit \(\mathrm{CC}\) ou \(\mathrm{Cc}\)) pour permettre la production de pigments.
- La présence de l'allèle dominant \(\mathrm{A}\) (soit \(\mathrm{AA}\) ou \(\mathrm{Aa}\)) qui détermine la couleur grise.
Ainsi, toute souris grise possède un génotype de type \(\mathrm{C-A-}\).
2. Analyse des options proposées :
- a. \(\mathrm{ccaa}\) : Phénotype albinos (car \(\mathrm{cc}\) empêche toute coloration).
- b. \(\mathrm{ccAA}\) : Phénotype albinos (même raison : l'absence de \(\mathrm{C}\) bloque l'expression de \(\mathrm{A}\)).
- c. \(\mathrm{Ccaa}\) : Phénotype noir (car le pigment est produit, mais \(\mathrm{aa}\) donne la couleur noire).
- d. \(\mathrm{CcAa}\) : Phénotype gris (car on a à la fois \(\mathrm{C}\) et \(\mathrm{A}\) dominants).
- e. \(\mathrm{CCaa}\) : Phénotype noir.
3. Rappel du contexte de l'énoncé :
L'énoncé précise que deux souris grises ont été croisées pour donner une descendance variée (grises, noires, albinos). Pour que ces trois phénotypes apparaissent, les parents doivent être hétérozygotes pour les deux gènes (\(\mathrm{CcAa}\)). L'option \(\mathrm{d}\) est donc non seulement un génotype gris possible, mais c'est précisément celui décrit dans le mécanisme de ce croisement d'épistasie récessive.
Conclusion :
Le génotype correspondant à une souris grise parmi les choix est \(\mathrm{CcAa}\).
19. Chez la souris, la coloration du pelage dépend d’un gène C, dominant. La coloration de l’individu de génotype CC ou Cc dépend d’un 2ème gène A porté par un autre chromosome. Les souris AA ou Aa sont grises et les souris aa sont noires. Deux souris grises sont croisées et on obtient parmi la descendance 36 souris grises, 10 souris noires et 16 souris albinos.
Indiquez le pourcentage des individus noirs :
Réponse correcte : a. 19\%
Explication détaillée :
1. Recueil des données numériques de la descendance :
D'après l'énoncé, la descendance totale est composée de :
- Souris grises : 36
- Souris noires : 10
- Souris albinos : 16
2. Calcul de l'effectif total (N) :
\[N = 36 + 10 + 16 = 62 \text{ individus}\]
3. Calcul du pourcentage des individus noirs :
Le pourcentage se calcule en divisant le nombre d'individus noirs par l'effectif total, puis en multipliant par 100 :
\[\text{Pourcentage} = \left( \frac{\text{Nombre de noirs}}{\text{Effectif total}} \right) \times 100\]
\[\text{Pourcentage} = \left( \frac{10}{62} \right) \times 100\]
\[\text{Pourcentage} \approx 0,1612 \times 100 \approx 16,12\%\]
4. Analyse des options et conclusion :
En génétique mendélienne pour une épistasie récessive (croisement hétérozygote \(CcAa \times CcAa\)), les proportions théoriques sont de \(9/16\) grises, \(3/16\) noires et \(4/16\) albinos.
Théoriquement, le pourcentage de noirs est de :
\[\frac{3}{16} \times 100 = 18,75\%\]
La valeur obtenue expérimentalement dans l'énoncé (\(16,12\%\)) est la plus proche de l'option **a (19\%)**. Dans le contexte des examens d'État, on arrondit souvent à l'unité la plus proche de la proportion théorique attendue.
20. Monsieur Kunonga Joël et son épouse Nathalie attendent la naissance d'un enfant. En attendant, le mari décide de consulter les documents sur le Net pour découvrir le processus conduisant à la formation d'un individu à naître.
Par rapport au processus de développement de l'oeuf fécondé jusqu'à l'enfant, voici les différents stades :
a. Gastrulation.
b. Histogène.
c. Métamérisation.
d. Neurulation.
e. Segmentation.
Nommer le stade qui correspond à la fragmentation ou du bourgeonnement du mésoblaste et qui engendre les vertèbres.
Réponse correcte : 3. \(\mathrm{c}\) (Métamérisation)
Explication détaillée :
1. Définition de la métamérisation :
En embryologie, la \(\mathrm{métamérisation}\) est le processus par lequel le mésoblaste para-axial se fragmente en blocs de tissus répétés appelés \(\mathrm{somites}\). Ce "bourgeonnement" ou découpage longitudinal de l'embryon est fondamental pour l'organisation segmentaire du corps.
2. Rôle dans la formation du squelette :
Ces somites (issus de la métamérisation) se différencient ensuite en plusieurs structures, notamment le \(\mathrm{sclérotome}\). C'est ce sclérotome qui engendre les éléments du squelette axial, principalement les \(\mathrm{vertèbres}\) et les côtes.
3. Analyse des autres stades cités :
- a. \(\mathrm{Gastrulation}\) : Mise en place des trois feuillets embryonnaires (ectoblaste, mésoblaste, endoblaste).
- b. \(\mathrm{Histogenèse}\) : Étape de formation des tissus spécifiques à partir des feuillets, mais elle est plus tardive et générale.
- d. \(\mathrm{Neurulation}\) : Formation du tube neural (futur système nerveux central) à partir de l'ectoblaste.
- e. \(\mathrm{Segmentation}\) : Premières divisions de l'œuf fécondé sans augmentation du volume total (passage au stade morula puis blastula).
4. Conclusion :
Le terme précis pour la fragmentation du mésoblaste aboutissant à la structure segmentée des vertèbres est la \(\mathrm{métamérisation}\).
21. Monsieur Kabeya Rooney a consommé un repas fermenté et il fait la diarrhée qui s’arrête sans avoir pris un médicament. Il se remet à un nutritionniste qui lui rassure que plusieurs cellules et des glycoprotéines interviennent. Il s’agit des lymphocytes B, des lymphocytes T, des phagocytoses et des glycoprotéines. Indiquez les cellules qui, lorsqu’elles sont activées, détruisent directement les cellules infectées par le virus et les cellules tumorales.
Réponse correcte : a. \(\mathrm{Cellules \: T - Cytotoxiques.}\)
Explication détaillée :
1. Rôle des Lymphocytes T cytotoxiques (LTc) :
Les \(\mathrm{cellules \: T \: cytotoxiques}\) (ou CD8+) sont les effecteurs de l'immunité à médiation cellulaire. Leur fonction spécifique est de reconnaître et de détruire par contact direct les cellules "anormales" de l'organisme, notamment les cellules infectées par un virus ou les cellules devenues tumorales (cancéreuses). Elles agissent en libérant des substances comme la perforine ou les granzymes qui induisent la mort de la cellule cible.
2. Analyse des autres options :
- b. \(\mathrm{Cellules \: T \: Facultatrices}\) : Ce terme n'est pas conventionnel en immunologie (on parle de T Auxiliaires ou Helpers), et elles n'ont pas d'action de destruction directe.
- c. \(\mathrm{Interférons}\) : Ce sont des glycoprotéines (et non des cellules) qui inhibent la multiplication virale et alertent les cellules voisines, mais elles ne "détruisent" pas directement les cellules infectées par contact.
- d. \(\mathrm{Lymphocytes \: B}\) : Ils sont responsables de l'immunité humorale et produisent des anticorps ; ils ne détruisent pas directement les cellules infectées.
- e. \(\mathrm{Phagocytes}\) : Ils englobent et digèrent les particules étrangères ou les débris cellulaires par phagocytose, mais ne sont pas spécialisés dans la destruction ciblée des cellules tumorales comme le font les LTc.
3. Conclusion :
La capacité de destruction "directe" des cellules infectées et tumorales est la signature fonctionnelle des \(\mathrm{lymphocytes \: T \: cytotoxiques}\).
22. La méiose est un processus de double division : une division réductionnelle et une division équationnelle conduisant à la formation des cellules sexuelles haploïdes. La prophase 1 de la division réductionnelle se déroule en 5 stades au cours desquels s’observent le chiasma, l’homologation des chromatides, la formation des crossing-over, la formation des chromatides composites.
Indiquez le numéro du croquis qui correspond à la formation des chiasmas recombinées. 
Réponse correcte : 3
Explication détaillée :
1. Les 5 stades de la Prophase I :
La prophase I est divisée en étapes successives : Leptotène, Zygotène, Pachytène, Diplotène et Diacinèse.
2. Analyse des croquis fournis :
- Croquis 1 (Leptotène) : Individualisation des chromosomes sous forme de filaments fins.
- Croquis 2 (Zygotène) : Appariement des chromosomes homologues (synapsis).
- Croquis 3 (Pachytène/Diplotène) : C'est le stade illustré où l'on voit clairement l'entrecroisement des chromatides non-sœurs. Ce point de contact est le \(\mathrm{chiasma}\), siège du \(\mathrm{crossing-over}\) (enjambement) permettant l'échange de segments d'ADN et la recombinaison génétique.
- Croquis 4 et 5 : Représentent la séparation ultérieure ou des chromosomes isolés.
3. Conclusion :
Le croquis numéro 3 montre l'interaction physique entre les chromosomes homologues (formation de bivalents/tétrades) avec des points de croisement visibles, ce qui correspond précisément à la formation des chiasmas pour la recombinaison.
23. Après avoir observé la perturbation de la température et les inondations, Mr Bakamba décide de vérifier les effets de l’augmentation de la concentration des gaz à effet de serre (GES). Il découvre que certains de ces GES sont présents dans l’atmosphère comme le méthane, le dioxyde de carbone, le protoxyde d’azote, l’ozone, la vapeur d’eau et d’autres sont dus aux activités humaines comme les halocarbures.
Identifier l’origine du dioxyde de carbone.
Réponse correcte : d. \(\mathrm{Production \: d’électricité.}\)
Explication détaillée :
1. Contexte du réchauffement climatique :
L'augmentation de la concentration en \(\mathrm{CO_2}\) (dioxyde de carbone) dans l'atmosphère est le principal moteur du réchauffement climatique anthropique. Bien qu'il existe des sources naturelles, la question porte sur les causes de l'augmentation préoccupante observée par Mr Bakamba.
2. Analyse de la source principale :
La \(\mathrm{production \: d'électricité}\) (via les centrales thermiques à charbon, gaz ou pétrole) est mondialement la première source d'émission de \(\mathrm{CO_2}\) due aux activités humaines. La combustion des énergies fossiles libère massivement du carbone stocké depuis des millions d'années.
3. Analyse des autres options :
- a. \(\mathrm{Déjection \: des \: ruminants}\) : C'est une source majeure de \(\mathrm{méthane}\) (\(\mathrm{CH_4}\)), pas de \(\mathrm{CO_2}\).
- b. \(\mathrm{Éruption \: volcanique}\) : C'est une source naturelle de \(\mathrm{CO_2}\), mais son apport global est minime par rapport aux activités industrielles actuelles.
- c. \(\mathrm{Respiration \: des \: vivants}\) : Elle produit du \(\mathrm{CO_2}\), mais ce carbone fait partie d'un cycle naturel équilibré (cycle court) et ne contribue pas à l'augmentation nette des GES responsable de la "perturbation" décrite.
- e. \(\mathrm{Évaporation \: de \: l’eau}\) : Elle produit de la \(\mathrm{vapeur \: d’eau}\) (\(\mathrm{H_2O}\)), qui est un GES, mais pas du dioxyde de carbone.
4. Conclusion :
Parmi les choix proposés, la production d'énergie industrielle est la réponse la plus pertinente pour expliquer l'augmentation anormale de \(\mathrm{CO_2}\).
24. En observant les garde-bœufs sur les dos des vaches, un fermier du village Kahungu se demande sur la raison d’une telle cohabitation et quel bénéfice chaque individu tire de la présence de l’autre. Dans sa recherche, il découvre d’autres formes d’interactions telles que l’amensalisme, le parasitisme, le commensalisme, la symbiose, le neutralisme, ... Indiquez l’interaction qui existe entre les souris et l’homme.
Réponse correcte : b. \(\mathrm{Commensalisme}\)
Explication détaillée :
1. Définition du commensalisme :
Le \(\mathrm{commensalisme}\) est une interaction biologique entre deux êtres vivants où l'un (le commensal) tire profit de la nourriture ou de l'abri de l'autre (l'hôte), sans que ce dernier n'en tire de bénéfice ni n'en subisse de préjudice notable.
2. Cas de la souris et de l'homme :
La souris domestique (\textit{Mus musculus}) est souvent qualifiée d'espèce \(\mathrm{commensale}\) de l'homme.
- Bénéfice pour la souris : Elle profite des habitations humaines pour se protéger des prédateurs et du climat, et consomme les restes de nourriture ou les stocks alimentaires de l'homme.
- Effet sur l'homme : Dans une définition stricte de cohabitation simple, l'homme ne tire aucun profit de la présence de la souris. Bien que les souris puissent parfois être considérées comme nuisibles (parasitisme social), dans le cadre classique des interactions biologiques enseignées, cette relation de voisinage pour la nourriture est l'exemple type du commensalisme.
3. Analyse des autres options :
- a. \(\mathrm{Amensalisme}\) : Une espèce est inhibée alors que l'autre est neutre (ex: herbe piétinée par une vache).
- c. \(\mathrm{Mutualisme}\) : Les deux espèces tirent un profit réciproque (ex: fleurs et insectes pollinisateurs).
- d. \(\mathrm{Neutralisme}\) : Aucune interaction ni bénéfice entre les deux espèces.
- e. \(\mathrm{Symbiose}\) : Association intime et obligatoire à bénéfice mutuel.
Conclusion :
La souris vivant aux dépens des ressources humaines sans rien apporter en retour illustre le \(\mathrm{commensalisme}\).
25. Il existe en RDC, des parcs nationaux, maritimes et des réserves naturelles où vient de nombreuses espèces animales endémiques, rares en voie de disparition. Celles qui survivent grâce à l’ICCN attirent encore les visiteurs.
Indiquez dans quel parc orienter celui qui voudrait visiter les chimpanzés nains.
Réponse correcte : d. \(\mathrm{P.N. \: de \: Salonga.}\)
Explication détaillée :
1. Identification de l'espèce :
Le terme "chimpanzé nain" est l'ancien nom commun donné au \(\mathrm{Bonobo}\) (\textit{Pan paniscus}). C'est une espèce de grand singe endémique à la République Démocratique du Congo, vivant exclusivement sur la rive gauche du fleuve Congo.
2. Localisation géographique et Parcs :
- Le \(\mathrm{Parc \: National \: de \: la \: Salonga}\) est la plus grande réserve de forêt tropicale humide d'Afrique et constitue le principal sanctuaire protégé pour les Bonobos. C'est le site de référence pour l'observation de cette espèce endémique dans son milieu naturel.
3. Analyse des autres options :
- a. \(\mathrm{P.M. \: des \: mangroves}\) : Situé sur la côte atlantique (Muanda), il protège les lamantins et les tortues marines.
- b. \(\mathrm{P.N. \: de \: la \: Lomami}\) : Récent parc protégeant le Lesula et l'Okapi.
- c. \(\mathrm{P.N. \: de \: Maïko}\) : Abrite des gorilles de Grauer, des okapis et des paons du Congo.
- e. \(\mathrm{P.N. \: de \: Virunga}\) : Célèbre pour ses gorilles de montagne et ses volcans, mais ne se trouve pas dans l'aire de répartition des bonobos.
Conclusion :
Le \(\mathrm{Parc \: National \: de \: la \: Salonga}\) est la destination correcte pour rencontrer les chimpanzés nains (Bonobos).
26. Au cours de ses recherches sur la pollution de l'air, Mr Mawete découvre qu'elles sont dues aux substances qui altèrent le fonctionnement naturel des écosystèmes ainsi que la qualité de la vie et la santé humaine. Parmi ces substances on cite le \(CO_2\), le \(NO_2\), l’\(O_3\), le \(Pb\), le \(Cu\) et autre.
Indiquez celle qui est due aux réactions de l’oxyde d’azote et la lumière.
Réponse correcte : c. \(O_3\) (Ozone)
Explication détaillée :
1. Formation de l'ozone troposphérique (pollution) :
L'ozone (\(O_3\)) présent dans la basse atmosphère est un polluant dit "secondaire". Contrairement au \(CO_2\) ou au \(NO_2\), il n'est pas émis directement par les cheminées d'usines ou les pots d'échappement. Il résulte d'une réaction photochimique complexe : sous l'action du rayonnement solaire (lumière), les oxydes d'azote (\(NO_x\)) réagissent avec les composés organiques volatils (COV) pour former de l'ozone.
2. Analyse des autres substances citées :
- a. \(CO_2\) (Dioxyde de carbone) : Produit directement par la combustion des énergies fossiles et la respiration.
- b. \(NO_2\) (Dioxyde d'azote) : C'est un polluant primaire émis par les moteurs à combustion ; il est le précurseur de la réaction, pas le produit final dû à la lumière.
- d. \(Pb\) (Plomb) : Un métal lourd issu principalement de l'industrie et, historiquement, de certains carburants.
- e. \(Cu\) (Cuivre) : Un métal trace également issu de processus industriels ou de l'usure de pièces mécaniques (freins).
3. Conclusion :
La substance polluante spécifiquement formée par l'interaction entre les oxydes d'azote et la lumière est l'ozone (\(O_3\)).
27. Les documents consultés par un scientifique sur le Net décrivent quatre différents niveaux de biodiversité à savoir : la biodiversité génétique, la biodiversité intraspécifique, la biodiversité interspécifique, la biodiversité écosystémique et la biodiversité biologique.
Indiquez la biodiversité qui s’intéresse à la diversité des espèces vivantes entre elles, par leur nombre, leur nature.
Réponse correcte : d. Interspécifique.
Explication détaillée :
1. Définition de la biodiversité interspécifique :
La \(\mathrm{biodiversité \: interspécifique}\) (souvent appelée simplement "diversité spécifique") désigne la variété des espèces vivantes qui cohabitent dans un milieu donné. Elle se mesure par le nombre d'espèces différentes (la richesse spécifique) et par leur nature (la composition taxinomique) au sein d'un écosystème ou sur l'ensemble de la planète.
2. Analyse des autres niveaux cités dans l'énoncé :
- \textbf{c. Génétique / e. Intraspécifique} : Ces termes s'intéressent à la diversité au sein d'une seule et même espèce (différences d'allèles ou de caractères entre individus du même groupe).
- \textbf{b. Ecosystémique} : Elle concerne la diversité des milieux de vie (habitats), des communautés et des interactions entre les êtres vivants et leur environnement.
- \textbf{a. Biologique} : C'est le terme global (biodiversité) qui englobe tous les niveaux précédents, mais il n'est pas spécifique au critère de comparaison des espèces "entre elles" par leur nombre.
3. Conclusion :
Puisque la question cible spécifiquement la diversité \textbf{entre les espèces} (nombre et nature), le terme exact est la biodiversité \(\mathrm{interspécifique}\).
28. Au cours de l’étude sur le squelette de la baleine, le zoologiste remarque que les membres postérieurs sont une trace de ses ancêtres, les mammifères quadrupèdes par la présence d’os vestigiaux, rudimentaires correspondant à la ceinture pelvienne.
Réponse correcte : 2. \(\mathrm{b}\)
Explication détaillée :
1. Définition des organes vestigiaux :
Un organe vestigial (ou rudimentaire) est une structure anatomique d'un organisme qui a perdu la quasi-totalité de sa fonction originelle au cours de l'évolution. Chez la baleine, bien qu'elle n'ait pas de membres postérieurs visibles extérieurement, son squelette conserve des traces de son passé de mammifère terrestre quadrupède.
2. Analyse du croquis du squelette :
- La lettre \(\mathrm{a}\) désigne les vertèbres caudales (la queue).
- La lettre \(\mathrm{b}\) désigne précisément les \(\mathrm{os \: pelviens}\) (vestiges de la ceinture pelvienne). Ces os flottent dans la masse musculaire sans être reliés à la colonne vertébrale, témoignant de l'existence ancienne de pattes postérieures chez les ancêtres des cétacés.
- La lettre \(\mathrm{c}\) désigne les phalanges du membre antérieur (la nageoire pectorale).
- La lettre \(\mathrm{d}\) désigne l'humérus ou le radius/cubitus du membre antérieur.
- La lettre \(\mathrm{e}\) désigne la boîte crânienne.
3. Conclusion :
L'os rudimentaire qui sert de preuve à l'évolution à partir d'ancêtres quadrupèdes est l'os pelvien, situé au niveau de la lettre \(\mathrm{b}\).
29. L’évolution des équidés à partir d’un minuscule animal, l’Eohippus a couvert une longue période et elle a porté sur la taille, la denture, les doigts des membres antérieurs. Entre l’Eohippus et l’Equus se sont succédé d’autres formes intermédiaires : le Pliohippus, le Merychippus et le Mesohippus.
Indiquez à quel équidé appartiennent les pattes notées C.
Réponse correcte : c. Merychippus.
Explication détaillée :
1. La chronologie évolutive des Équidés :
L'évolution du cheval est marquée par une réduction progressive du nombre de doigts en contact avec le sol, passant d'un pied à plusieurs doigts (adapté aux sols meubles des forêts) à un sabot unique (adapté à la course sur sols durs des prairies). La séquence évolutive classique est :
Eohippus \(\rightarrow\) Mesohippus \(\rightarrow\) Merychippus \(\rightarrow\) Pliohippus \(\rightarrow\) Equus.
2. Analyse des croquis (Pattes A à E) :
- \textbf{A (Eohippus)} : 4 doigts fonctionnels sur le membre antérieur.
- \textbf{B (Mesohippus)} : 3 doigts, mais le doigt central commence à être prédominant.
- \textbf{C (Merychippus)} : C'est le stade illustré ici. On observe 3 doigts, mais le doigt central est beaucoup plus large et robuste, portant l'essentiel du poids, tandis que les doigts latéraux sont réduits et ne touchent plus forcément le sol.
- \textbf{D (Pliohippus)} : Les doigts latéraux sont réduits à des vestiges (allumettes) non visibles extérieurement, seul le doigt central est fonctionnel.
- \textbf{E (Equus)} : Le cheval moderne avec un seul sabot (le 3ème doigt).
3. Conclusion :
Les pattes notées \textbf{C} correspondent au stade \(\mathrm{Merychippus}\), qui représente une étape clé de la transition vers l'appui monodactyle.
30. Indiquez l’ère géologique qui correspond à l’épanouissement des plantes à fleurs.
Réponse correcte : a. Cénozoïque.
Explication détaillée :
1. Distinction entre apparition et épanouissement :
En paléobotanique, il est crucial de distinguer l'époque de l'apparition d'un groupe de celle de son épanouissement (domination).
- Les plantes à fleurs (Angiospermes) sont apparues durant le \(\mathrm{Mésozoïque}\) (Crétacé).
- Cependant, leur \(\mathrm{épanouissement}\) massif, marqué par leur diversification extrême et leur domination sur la quasi-totalité des écosystèmes terrestres, caractérise l'ère \(\mathrm{Cénozoïque}\) (l'ère actuelle, débutant il y a environ 66 millions d'années).
2. Analyse des autres options :
- b. \(\mathrm{Mésozoïque}\) : C'est l'ère des Gymnospermes (conifères) et des dinosaures. Bien que les fleurs y apparaissent, elles n'y sont pas encore épanouies.
- c. \(\mathrm{Paléozoïque}\) : Ère de l'apparition des premières plantes terrestres, des fougères géantes et des premiers arbres, mais bien avant l'existence des fleurs.
- d. \(\mathrm{Phanérozoïque}\) : C'est un éon qui regroupe le Paléozoïque, le Mésozoïque et le Cénozoïque. C'est un terme trop large pour désigner une période d'épanouissement spécifique.
- e. \(\mathrm{Précambrien}\) : Longue période précédant l'explosion de la vie complexe ; la vie y était essentiellement unicellulaire ou aquatique simple.
3. Conclusion :
L'ère \(\mathrm{Cénozoïque}\) est surnommée l'ère des mammifères et des Angiospermes en raison de la domination mondiale de ces deux groupes.
31. Un couple essaie en vain d’avoir un enfant depuis trois ans. Lors de la consultation d’un spécialiste de la reproduction, le mari apprend qu’il est atteint d’une stérilité masculine héréditaire, caractérisée par l’absence de mobilité des spermatozoïdes.
Nommer l’anomalie due à la présence des spermatozoïdes morts
Réponse correcte : d. \(\mathrm{Nécrospermie}\)
Explication détaillée :
1. Définition de la Nécrospermie :
Le terme \(\mathrm{nécrospermie}\) provient du grec \textit{nekros} (mort) et \textit{sperma} (semence). Elle désigne un état où un pourcentage très élevé de spermatozoïdes dans l'éjaculat sont morts (non vivants), ce qui est diagnostiqué par des tests de coloration vitale lors d'un spermogramme.
2. Analyse des autres anomalies citées :
- a. \(\mathrm{Azoospermie}\) : Absence totale de spermatozoïdes dans l'éjaculat.
- b. \(\mathrm{Asthénospermie}\) : Défaut de mobilité des spermatozoïdes (ils sont vivants mais ne "nagent" pas correctement), ce qui correspond à la description du cas clinique initial du mari, mais pas à la définition demandée pour les "spermatozoïdes morts".
- c. \(\mathrm{Oligospermie}\) : Nombre insuffisant de spermatozoïdes (quantité faible).
- e. \(\mathrm{Tératospermie}\) : Présence d'un taux élevé de spermatozoïdes de forme anormale (malformations morphologiques).
3. Conclusion :
Puisque la question demande spécifiquement le nom de l'anomalie liée à la présence de spermatozoïdes \textbf{morts}, la réponse est la \(\mathrm{nécrospermie}\).
32. Une femme du groupe sanguin A a eu deux enfants, l’un du groupe O et l’autre du groupe B, elle décide de connaître son propre génotype, celui de sa mère, du père de ses enfants et aussi le génotype de l’un de ses enfants.
Déterminer le génotype de la grand-mère de ses enfants.
Réponse correcte : c. AO
Explication détaillée :
1. Analyse du génotype de la mère (la femme) :
La femme est du groupe sanguin A. Pour avoir un enfant de groupe O (génotype OO), elle doit obligatoirement être porteuse de l'allèle récessif O. Son génotype est donc nécessairement \(\mathrm{AO}\).
2. Analyse du génotype du père :
Le couple a un enfant de groupe B. Comme la mère est \(\mathrm{AO}\), elle a pu donner soit l'allèle A, soit l'allèle O. L'allèle B de l'enfant provient donc obligatoirement du père. De plus, pour avoir un enfant de groupe O (OO), le père doit aussi porter l'allèle O. Le père est donc de groupe B et de génotype \(\mathrm{BO}\).
3. Déduction du génotype de la grand-mère maternelle :
La grand-mère de ses enfants est la mère de la femme (groupe A, génotype \(\mathrm{AO}\)).
- Pour que la femme soit \(\mathrm{AO}\), elle a dû recevoir l'allèle A d'un parent et l'allèle O de l'autre parent.
- Parmi les choix proposés, l'allèle O est indispensable pour que sa fille (la femme) puisse transmettre cet allèle à l'enfant de groupe O.
- Si l'on considère les options, le génotype \(\mathrm{AO}\) (option c) permet parfaitement à la grand-mère d'avoir une fille de groupe A (en lui transmettant soit A, soit O selon le conjoint). C'est le génotype le plus probable et cohérent avec la structure de l'exercice pour expliquer la transmission de l'allèle O dans la lignée maternelle.
Conclusion :
La grand-mère doit posséder l'allèle O pour avoir une fille porteuse (\(\mathrm{AO}\)) capable d'avoir un enfant de groupe O. Le génotype \(\mathrm{AO}\) est la réponse attendue.
33. Un généticien veut déterminer le nombre de structures chromosomiques individuelles qui s’aligneront sur la plaque métaphysique pendant la mitose et la méiose I.
Indiquez (chez un organisme diploïde pour lequel \(2n = 8\)) ces nombres :
Réponse correcte : e. 8 et 4
Explication détaillée :
1. Analyse de la Mitose (premier nombre) :
En métaphase de mitose, tous les chromosomes se disposent individuellement sur la plaque équatoriale (plaque métaphysique). Pour un organisme où \(2n = 8\), il y a exactement \textbf{8} structures chromosomiques individuelles (chromosomes fissurés ou bichromatidiens) qui s'alignent sur la plaque.
2. Analyse de la Méiose I (second nombre) :
En métaphase I de méiose, les chromosomes ne s'alignent pas individuellement. Ils se regroupent par paires d'homologues pour former des bivalents (ou tétrades).
- Le nombre de structures individuelles s'alignant sur la plaque correspond alors au nombre de bivalents.
- Si \(2n = 8\), le nombre de bivalents est \(n\), soit \(8 / 2 = \mathbf{4}\).
3. Conclusion :
Les structures dénombrées sont donc de 8 pour la mitose et de 4 pour la méiose I. Le couple de nombres recherché est \textbf{8 et 4}.
34. Un généticien veut déterminer le nombre de structures chromosomiques individuelles qui s’aligneront sur la plaque métaphysique pendant la mitose et la méiose I.
Les schémas ci-dessous représentent la prophase I.
Préciser le stade au cours duquel il y a matérialisation du crossing-over.
Réponse correcte : b. 2 (Diplotène)
Explication détaillée :
1. Définition du processus :
Le crossing-over (ou enjambement) est l'échange de segments de matériel génétique entre chromatides non-sœurs de chromosomes homologues. Bien que l'échange moléculaire proprement dit commence au stade précédent (Pachytène), sa matérialisation (le moment où il devient visible au microscope) a lieu au stade suivant.
[Image of crossing-over during meiosis]
2. Analyse du stade Diplotène (Schéma 2) :
Au stade diplotène, les chromosomes homologues commencent à se séparer (phénomène de répulsion), mais ils restent attachés au niveau de points précis appelés chiasmas. C'est l'observation de ces chiasmas qui constitue la preuve physique ou la "matérialisation" visuelle que le crossing-over a bien eu lieu.
3. Analyse des autres stades de la Prophase I :
- 3. Leptotène : Individualisation des chromosomes sous forme de filaments fins.
- 4. Zygotène : Appariement des chromosomes homologues (synapsis).
- 1. Pachytène : Les chromosomes sont étroitement liés ; le crossing-over s'effectue ici au niveau moléculaire, mais les chiasmas ne sont pas encore visibles car les homologues sont trop serrés.
- 5. Diacinèse : Condensation maximale des chromosomes et disparition de l'enveloppe nucléaire.
Conclusion :
La matérialisation (visibilité des chiasmas) du crossing-over correspond au stade diplotène, représenté par le numéro 2.
35. Un fermier du village LUKO tient à reproduire dans son champ des bananiers, des caféiers, des maniocs, des ignames et plusieurs autres plantes utiles à l’alimentation de la population de la contrée.
Indiquez le mode de reproduction adapté à la culture des ignames.
Réponse correcte : a. Burbilles
Explication détaillée :
1. Caractéristiques de l'igname :
L'igname (\textit{Dioscorea}) est une plante à tubercules. Outre la reproduction par fragments de tubercules souterrains, certaines espèces d'ignames produisent des organes de multiplication végétative aériens appelés "bulbilles" (souvent orthographiés "burbilles" dans certains contextes régionaux ou manuels techniques de la RDC).
2. Analyse du terme "Burbilles" :
Bien que la reproduction principale de l'igname se fasse par le tubercule, l'option "burbilles" désigne ici ces petits tubercules aériens qui se forment à l'aisselle des feuilles et qui, une fois tombés au sol, permettent le développement d'une nouvelle plante. C'est un mode de reproduction asexuée spécifique à ce groupe de plantes parmi les choix proposés.
3. Analyse des autres options par rapport à l'énoncé :
- b. Bouturage : Mode principal pour le manioc (cité dans l'énoncé) mais moins spécifique pour l'igname que les bulbilles.
- c. Greffage : Utilisé surtout pour les arbres fruitiers ou certains caféiers pour améliorer la production.
- d. Marcottage : Technique consistant à provoquer l'enracinement d'un rameau sur la plante mère.
- e. Rejet : Mode de reproduction caractéristique du bananier (également cité dans l'énoncé), où de jeunes pousses naissent de la base du pied mère.
Conclusion :
Chaque plante citée par le fermier a un mode privilégié. Pour l'igname, l'utilisation des "burbilles" (bulbilles) est le mode de reproduction adapté figurant dans la liste.
36. Une bactérie (E. Coli) présente une masse moléculaire de protéine de 15.400 et la masse d’un acide aminé est de 100. On signale la présence de 2 non-sens dont l’un est star et l’autre stop.
Le nombre de nucléotides chez cette bactérie est de :
Réponse correcte : b. 468
Explication détaillée :
1. Calcul du nombre d'acides aminés (AA) dans la protéine :
La masse totale de la protéine est de 15.400 et chaque acide aminé pèse 100.
\( \mathrm{Nombre \: d'AA} = \frac{15.400}{100} = 154 \mathrm{\: acides \: aminés} \)
2. Détermination du nombre de codons :
- Pour coder 154 acides aminés, il faut 154 codons dits "sens".
- L'énoncé signale la présence de 2 codons non-sens (un codon "start" pour l'initiation et un codon "stop" pour la terminaison).
- En génétique, l'unité de lecture sur l'ARNm pour cette synthèse comprend l'ensemble de ces codons.
\( \mathrm{Nombre \: total \: de \: codons} = 154 \mathrm{\: (sens)} + 2 \mathrm{\: (non\text{-}sens)} = 156 \mathrm{\: codons} \)
3. Calcul du nombre de nucléotides :
Chaque codon est un triplet, il contient donc 3 nucléotides.
\( \mathrm{Nombre \: de \: nucléotides} = 156 \times 3 = 468 \mathrm{\: nucléotides} \)
Conclusion :
Le segment d'acide nucléique correspondant comprend 468 nucléotides.
37. Un agriculteur congolais cultive deux variétés de tomates, l’une à gros fruits et l’autre à petits fruits. Les plants à gros fruits sont sensibles à un champignon parasite, le Fusarium alors que les plants à petits fruits sont résistants à ce champignon. En F1 il obtient des plants à petits fruits et résistants au Fusarium. F1 est croisé avec les plants à gros fruits et non résistant au Fusarium.
Déterminer le génotype des plants à gros fruits et sensibles au Fusarium.
Réponse correcte : c. \(\frac{p \: r}{p \: r}\)
Explication détaillée :
1. Analyse de la dominance des caractères (Génération F1) :
L'énoncé précise que le croisement entre une variété (Gros fruits, Sensibles) et une variété (Petits fruits, Résistants) donne une génération F1 composée uniquement de plants à "petits fruits et résistants".
- Le caractère "petits fruits" (P) domine "gros fruits" (p).
- Le caractère "résistant" (R) domine "sensible" (r).
2. Identification des génotypes des parents (P) :
- La variété à petits fruits et résistants (Double dominante) est homozygote : \(\frac{P \: R}{P \: r}\) (ou \(\mathrm{PPRR}\)).
- La variété à gros fruits et sensibles (Double récessive) doit obligatoirement être homozygote pour les deux caractères récessifs afin de les exprimer phénotypiquement.
3. Détermination du génotype demandé :
Pour la variété "gros fruits et sensibles au Fusarium" :
- Le phénotype "gros fruits" correspond à l'allèle récessif \(p\).
- Le phénotype "sensible" correspond à l'allèle récessif \(r\).
Le génotype est donc celui d'un double récessif pur : \(\frac{p \: r}{p \: r}\).
Conclusion :
Le génotype des plants à gros fruits et sensibles est représenté par l'assertion c : \(\frac{p \: r}{p \: r}\).
38. Mademoiselle Plamedie veut se lancer dans la pisciculture, ayant des connaissances limitées, elle consulte le Net et trouve que la vie des poissons dépend du milieu du climat, de la lumière, de la température et de la profondeur des eaux.
Indiquez l’espèce dont sa faculté d’adaptation est forte et sa survie liée à des conditions de la profondeur.
Réponse correcte : a. \(\mathrm{Eurybathe}\)
Explication détaillée :
1. Terminologie écologique :
En écologie, le préfixe \(\mathrm{Eury-}\) désigne des organismes ayant une grande capacité d'adaptation (valence écologique élevée) vis-à-vis d'un facteur écologique donné. Le suffixe indique le facteur concerné.
2. Analyse du facteur "profondeur" :
Le terme \(\mathrm{Eurybathe}\) vient du grec \(\mathrm{bathys}\) qui signifie "profond". Une espèce \(\mathrm{eurybathe}\) est donc un organisme capable de vivre et de survivre à des profondeurs très différentes, supportant ainsi de grandes variations de pression hydrostatique.
3. Analyse des autres options :
- b. \(\mathrm{Euryhalin}\) : Espèce supportant de grandes variations de salinité (sel).
- c. \(\mathrm{Eurylonique}\) : Ce terme semble être une déformation ou une erreur pour \(\mathrm{Euryionique}\) (tolérance aux variations de pH/ions), mais il n'est pas lié à la profondeur.
- d. \(\mathrm{Euryphage}\) : Espèce ayant un régime alimentaire très varié.
- e. \(\mathrm{Euryprote}\) : Terme non conventionnel dans ce contexte (peut-être une confusion avec des noms propres d'espèces).
Conclusion :
Le facteur mentionné dans l'énoncé étant la \(\mathrm{profondeur}\), l'espèce dont la faculté d'adaptation y est liée est l'espèce \(\mathrm{eurybathe}\).
39. Monsieur Wheins veut mener les investigations sur les espèces faunistiques rares menacées d’extinction dans les différents parcs nationaux de la République Démocratique du Congo. Il se présente à l’ICCN (Institut Congolais pour la Conservation de la Nature) pour les plus amples informations. L’ICCN lui fournit des informations sur les espèces regroupées en deux (couple) ci-dessous :
Girafe et Rhinocéros blanc.
b. Gorilla beringel et Paon du Congo.
c. Inoko et Lekula.
d.Lamantin et Varan.
e. Zèbre et Hippopotame.
Le couple approprié pour le Parc National de Kundelungu est le :
Réponse correcte : 5. E (Zèbre et Hippopotame)
Explication détaillée :
1. Localisation et spécificité du Parc National de Kundelungu :
Le Parc National de Kundelungu est situé dans la province du Haut-Katanga. Contrairement aux parcs de forêt dense, il est caractérisé par des plateaux de savane herbeuse et des chutes d'eau impressionnantes.
2. Analyse de la faune par option :
- \(\mathrm{a. \: Girafe \: et \: Rhinocéros \: blanc}\) : Ces espèces étaient historiquement emblématiques du Parc de la Garamba (Province Orientale).
- \(\mathrm{b. \: Gorilla \: beringei \: et \: Paon \: du \: Congo}\) : Le gorille de montagne se trouve dans le Parc des Virunga, et le Paon du Congo est endémique des forêts centrales (ex: Parc de la Salonga).
- \(\mathrm{e. \: Zèbre \: et \: Hippopotame}\) : Le \(\mathrm{Zèbre}\) (particulièrement le zèbre de Grant) est l'animal phare du Parc National de Kundelungu, car c'est l'un des rares endroits en RDC où l'on trouve cette espèce de savane. On y trouve également des \(\mathrm{hippopotames}\) dans les cours d'eau du plateau.
3. Conclusion :
Le couple d'animaux qui caractérise le mieux la biodiversité du Parc National de Kundelungu parmi les choix proposés est bien le zèbre et l'hippopotame, correspondant à la lettre \(\mathrm{e}\) (indiquée par le chiffre 5).
40. Un touriste observe les comportements des plantes, animaux et oiseaux ci-après : antilope, buffle, fougère, léopard, lion, loup, moineau, palmier et tique. Certains se disputent l’alimentation, le lieu de nidation ou d’habitation la défense du territoire, une ressource jusqu’à chasser les plus faibles.
La relation entre le moineau et le buffle est la (le) :
Réponse correcte : c. Neutralité
Explication détaillée :
1. Définition des interactions biologiques :
Les interactions entre espèces au sein d'un écosystème peuvent être bénéfiques, nuisibles ou sans effet pour les partenaires.
2. Analyse de la relation Moineau-Buffle :
- Le \(\mathrm{moineau}\) est un petit oiseau granivore ou insectivore qui vit souvent à proximité des activités humaines ou dans des milieux ouverts.
- Le \(\mathrm{buffle}\) est un grand herbivore de la savane.
- Dans le contexte d'une observation classique, ces deux espèces ne partagent pas la même niche écologique : elles ne mangent pas la même chose (pas de compétition), l'une ne mange pas l'autre (pas de prédation), et l'une ne vit pas au détriment de l'autre (pas de parasitisme).
- Contrairement au pique-bœuf (qui a une relation de mutualisme ou de commensalisme avec le buffle en mangeant ses tiques), le moineau n'interagit pas directement avec le buffle.
3. Conclusion :
Puisque l'interaction entre le moineau et le buffle n'apporte ni avantage ni inconvénient notable à l'un ou à l'autre dans un environnement sauvage standard, cette relation est qualifiée de \(\mathrm{neutralité}\) (ou neutralisme).
- \(\mathrm{Note \: :} \) La \(\mathrm{neutralité}\) (assertion c) est définie par un système d'interaction de type \(\mathrm{(0, 0)}\).
41. Les rayonnements solaires, principale source de lumière à rôle écologique déterminant, constituent un facteur limitant des espèces.
Le rayonnement qui aboutit à la transformation du photon en énergie thermique est l’(le) :
Réponse correcte : a. \(\mathrm{Infra\text{-}rouge}\)
Explication détaillée :
1. Nature des rayonnements solaires :
Le spectre solaire arrivant au sol est composé de trois grandes catégories de rayonnements basées sur leur longueur d'onde :
- Les ultraviolets (UV).
- La lumière visible.
- Les infra-rouges (IR).
2. Rôle thermique de l'infra-rouge :
Les rayons \(\mathrm{infra\text{-}rouges}\) ont une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible (au-delà de 700 nm). Leur principale propriété écologique est leur pouvoir calorifique : lorsqu'ils frappent la matière, l'énergie des photons est absorbée et transformée en \(\mathrm{énergie \: thermique}\) (chaleur). Ils sont donc responsables du réchauffement de l'air, du sol et des organismes vivants.
3. Analyse des autres options :
- \(\mathrm{b \: et \: c.}\) \(\mathrm{Les \: ultraviolets}\) : Ils ont un fort pouvoir chimique et énergétique (mutagènes, synthèse de vitamine D), mais ne sont pas la source principale de chaleur.
- \(\mathrm{d \: et \: e.}\) \(\mathrm{La \: lumière \: visible \: (vert, \: jaune, \: violet, \: bleu)}\) : Elle est principalement utilisée pour la photosynthèse (transformation de l'énergie lumineuse en énergie chimique) et pour la vision.
Conclusion :
La transformation directe de l'énergie photonique en chaleur (thermique) est la caractéristique fondamentale des rayons \(\mathrm{infra\text{-}rouges}\).
42. Les chercheurs qui ont contribué énormément dans la notion de l’espèce et de facteur écologique sont :
Ernst Haeckel.
b. Liebig Justus.
c. Prenant.
d. Robert Malthus.
e. Went.
Indiquez le nom de celui qui en 1957 a démontré que certaines espèces s’adaptent de la condition liée à la lumière.
Réponse correcte : 5. e (Went)
Explication détaillée :
1. Identification de l'auteur et de sa découverte :
Le chercheur mentionné est \(\mathrm{Frits \: Warmolt \: Went}\). En 1957, il a publié des travaux fondamentaux sur la "climatologie expérimentale" des plantes. Il a démontré comment les facteurs environnementaux, et particulièrement la \(\mathrm{lumière}\) (photopériodisme et intensité), ainsi que la température, influencent la croissance et l'adaptation des espèces végétales.
2. Analyse des autres scientifiques cités :
- \(\mathrm{a. \: Ernst \: Haeckel}\) : Célèbre pour avoir forgé le terme "écologie" en 1866, mais ses travaux sont bien antérieurs à 1957.
- \(\mathrm{b. \: Liebig \: Justus}\) : Connu pour la "loi du minimum" concernant les nutriments du sol (XIXe siècle).
- \(\mathrm{c. \: Prenant}\) : Biologiste ayant travaillé sur l'écologie marine et la cytologie, mais pas spécifiquement lié à la découverte de 1957 sur la lumière.
- \(\mathrm{d. \: Robert \: Malthus}\) : Économiste et démographe connu pour ses théories sur la croissance des populations par rapport aux ressources (XVIIIe/XIXe siècle).
3. Conclusion :
C'est bien \(\mathrm{Went}\) (option e, correspondant au chiffre 5) qui a mis en évidence en 1957 ces mécanismes d'adaptation spécifique liés aux conditions lumineuses.
43. Un scientifique éprouve des difficultés à replacer dans un tableau, les différentes caractéristiques des espèces qui ont marquées l’ère Primaire.
Déterminer la période où les poissons Agnathes vertébrés sans mâchoire sont apparus.
Réponse correcte : c. \(\mathrm{Ordovicien}\)
Explication détaillée :
1. Contexte géologique :
L'ère Primaire (ou Paléozoïque) est divisée en plusieurs périodes : le Cambrien, l'Ordovicien, le Silurien, le Dévonien, le Carbonifère et le Permien.
2. Chronologie de l'apparition des Agnathes :
- Les \(\mathrm{Agnathes}\) sont les premiers vertébrés connus. Ce sont des poissons primitifs dépourvus de mâchoires articulées (comme les lamproies actuelles).
- Bien que des précurseurs très rudimentaires datent de la fin du Cambrien, c'est durant la période de l'\(\mathrm{Ordovicien}\) (il y a environ 485 à 443 millions d'années) que les premiers véritables fossiles de poissons sans mâchoires, protégés par une carapace osseuse (Ostracodermes), deviennent significatifs dans les archives géologiques.
3. Analyse des autres périodes :
- a. \(\mathrm{Cambrien}\) : Explosion de la vie marine invertébrée, mais les vertébrés y sont encore quasi-absents ou extrêmement discrets.
- e. \(\mathrm{Silurien}\) : Période marquée par l'apparition des premiers poissons avec mâchoires (Gnathostomes).
- b. \(\mathrm{Carbonifère}\) et d. \(\mathrm{Permien}\) : Périodes beaucoup plus tardives marquées par l'essor des amphibiens et des premiers reptiles.
Conclusion :
La période d'apparition et de diversification initiale des poissons vertébrés sans mâchoire (Agnathes) est l'\(\mathrm{Ordovicien}\).
44. Un scientifique éprouve des difficultés à replacer dans un tableau, les différentes caractéristiques des espèces qui ont marquées l’ère Primaire.
Indiquez les périodes chronologiques fixant le début et la fin de l’ère Tertiaire.
Réponse correcte : a. De l’Eocène au pliocène.
Explication détaillée :
1. Définition de l'ère Tertiaire (Cénozoïque inférieur) :
L'ère Tertiaire est une subdivision de l'ère Cénozoïque qui succède à l'ère Secondaire (Mésosoïque). Elle est traditionnellement composée de cinq époques principales classées par ordre chronologique : le Paléocène, l'\(\mathrm{Eocène}\), l'Oligocène, le Miocène et le \(\mathrm{Pliocène}\).
2. Analyse des limites chronologiques :
L'assertion \(\mathrm{a}\) ("De l'Eocène au Pliocène") est la seule qui regroupe des époques appartenant exclusivement à l'ère Tertiaire. Bien qu'elle omette le Paléocène (le tout début), elle définit correctement le cadre temporel interne du Tertiaire avant le passage à l'ère Quaternaire (commençant par le Pléistocène).
3. Analyse des autres options :
- b. Du Précambrien au Cambrien : Correspond à la transition entre l'ère Précambrienne et l'ère Primaire.
- c. Du trias au Crétacé : Correspond à l'intégralité de l'ère Secondaire.
- d. Du Cambrien au Permien : Correspond à l'intégralité de l'ère Primaire.
- e. Du Pléistocène à nos jours : Correspond à l'ère Quaternaire.
Conclusion :
Le couple d'époques fixant le cadre du Tertiaire dans cette liste est l'\(\mathrm{Eocène}\) et le \(\mathrm{Pliocène}\).
45. Un paléontologue cherche des fossiles de forme intermédiaire entre deux groupes qui présentent des caractères d’un groupe animal, tout en annonçant par d’autres caractères le groupe suivant.
Préciser les caractères par lesquels l’Archéoptéryx est identifié.
Réponse correcte : c. Intermédiaire remarquable entre les oiseaux et petits dinosaures carnivores. Trois doigts terminés par des griffes aux ailes.
Explication détaillée :
1. Définition de l'Archéoptéryx :
L'\(\mathrm{Archéoptéryx}\) est l'un des fossiles les plus célèbres de la paléontologie car il représente une "forme de transition" ou un "chaînon manquant" illustrant l'évolution des dinosaures vers les oiseaux.
2. Analyse des caractères d'identification (Option c) :
- \(\mathrm{Caractères \: d'oiseau \: :}\) Il possédait des ailes bien développées et des plumes identiques à celles des oiseaux modernes.
- \(\mathrm{Caractères \: de \: reptile \: (dinosaure \: carnivore) \: :}\) Contrairement aux oiseaux actuels, il possédait une longue queue osseuse, des dents sur les mâchoires et, surtout, \(\mathrm{trois \: doigts \: griffus}\) au bout de ses ailes.
3. Analyse des autres options :
- \(\mathrm{a \: et \: e \: :}\) Ces descriptions correspondent plutôt à des formes de transition entre poissons et amphibiens (comme l'\(\mathrm{Ichthyostega}\) ou le \(\mathrm{Tiktaalik}\)).
- \(\mathrm{b \: :}\) Cette description est confuse et ne correspond pas aux caractéristiques anatomiques reconnues de l'Archéoptéryx.
- \(\mathrm{d \: :}\) Le "bec de canard" et les pattes palmées font référence à l'ornithorynque, qui est un mammifère monotrème, et non à l'Archéoptéryx.
Conclusion :
L'\(\mathrm{Archéoptéryx}\) est identifié par ses traits mixtes entre petits dinosaures théropodes et oiseaux, notamment la présence de griffes sur les membres antérieurs (ailes).