Exetat Biologie 2016_Pédagogie
Question 1
1. Indiquez la relation qui existe entre l'algue et le champignon dans le lichen.
Réponse correcte : e. \(\mathrm{symbiose}\)
Explication détaillée :
Le lichen est un exemple classique d'une association biologique très étroite entre deux organismes différents.
1. Définition de la relation (Option e) :
La \(\mathrm{symbiose}\) est une interaction durable à bénéfice mutuel (mutualisme) entre deux espèces. Dans le cas du lichen :
- L'algue (ou une cyanobactérie) effectue la photosynthèse et fournit ainsi de la matière organique (sucres) au champignon.
- Le champignon offre en retour un support protecteur, absorbe l'eau et les sels minéraux du milieu, et protège l'algue contre la dessiccation.
2. Pourquoi les autres assertions sont fausses :
- \(\mathrm{Comp\acute{e}tition}\) (a) : Une lutte pour une même ressource limitée.
- \(\mathrm{Parasitisme}\) (c) : Une relation où un organisme vit au détriment d'un hôte en lui nuisant.
- \(\mathrm{Pr\acute{e}dation}\) (d) : Un organisme en tue un autre pour se nourrir.
- \(\mathrm{Coop\acute{e}ration}\) (b) : Bien que bénéfique, elle n'est pas structurellement fusionnelle et obligatoire comme l'est la symbiose lichénique.
Conclusion :
L'union de l'algue et du champignon est si intime qu'ils forment un "organisme" nouveau appelé lichen, ce qui définit parfaitement la \(\mathrm{symbiose}\).
2. Indiquez la taille approximative de l'homo habilis.
Réponse correcte : b. \(1,50\mathrm{m}\)
Explication détaillée :
L'Homo habilis est l'une des premières espèces du genre Homo, ayant vécu en Afrique de l'Est et du Sud il y a environ 2,3 à 1,5 millions d'années.
1. Caractéristiques morphologiques (Option b) :
Sur le plan de la stature, l'Homo habilis était relativement petit par rapport aux standards humains modernes. Les études paléontologiques basées sur les restes de squelettes (comme l'individu OH 62) estiment sa taille moyenne entre \(1,20\mathrm{m}\) et \(1,50\mathrm{m}\). La valeur \(1,50\mathrm{m}\) représente la limite supérieure généralement admise pour cette espèce.
2. Comparaison avec les autres hominidés :
- Les Australopithèques (ancêtres plus anciens) mesuraient généralement entre \(1,10\mathrm{m}\) et \(1,30\mathrm{m}\).
- L'Homo erectus, qui a succédé à l'Homo habilis, a marqué une étape importante avec une taille bien plus grande, atteignant souvent \(1,70\mathrm{m}\) à \(1,80\mathrm{m}\).
- L'Homo sapiens (homme moderne) présente une taille moyenne mondiale actuelle située entre \(1,60\mathrm{m}\) et \(1,80\mathrm{m}\) selon les régions.
Conclusion :
Avec une taille ne dépassant pas les \(1,50\mathrm{m}\), l'Homo habilis possédait encore des proportions assez primitives, bien que sa capacité crânienne et son habileté à fabriquer des outils le classent parmi les premiers humains.
3. Indiquez à quel type de croisement correspondent ces proportions statistiques de la F2 : 1/2, 1/2.
Réponse correcte : c. \(\mathrm{G\grave{e}ne\: l\acute{e}tal.}\)
Explication détaillée :
En génétique mendélienne classique, les proportions de la deuxième génération (\(\mathrm{F_{2}}\)) suivent des règles précises. Les proportions \(1/2, 1/2\) (soit \(50\%, 50\%\)) dans une \(\mathrm{F_{2}}\) sont caractéristiques d'une anomalie du ratio classique due à la létalité.
1. Analyse du Gène létal (Option c) :
Un \(\mathrm{g\grave{e}ne\: l\acute{e}tal}\) est un gène qui provoque la mort de l'individu, souvent à l'état homozygote dominant ou récessif.
Dans certains cas de monohybridisme où l'homozygote dominant meurt avant la naissance, le croisement de deux individus hétérozygotes (\(\mathrm{F_{1} \times F_{1}}\)) devrait donner \(1/4\) (homozygote dominant), \(1/2\) (hétérozygotes) et \(1/4\) (homozygote récessif). Si les individus d'un phénotype spécifique ne sont pas viables ou si le croisement implique un parent spécifique, les proportions restantes se répartissent souvent en \(1/2, 1/2\) dans les résultats observés de la descendance vivante.
2. Pourquoi les autres options sont incorrectes :
- \(\mathrm{Back-cross}\) (a) : C'est un croisement de retour (individu \(\mathrm{F_{1}}\) avec un parent) qui donne \(1/2, 1/2\) en \(\mathrm{F_{1}}\) (test-cross), mais la question précise bien les proportions de la \(\mathrm{F_{2}}\).
- \(\mathrm{Monohybridisme\: avec\: dominance}\) (d) : Donne des proportions \(3/4, 1/4\) en \(\mathrm{F_{2}}\).
- \(\mathrm{Monohybridisme\: sans\: dominance}\) (e) : Donne des proportions \(1/4, 1/2, 1/4\) en \(\mathrm{F_{2}}\).
- \(\mathrm{Dihybridisme}\) (b) : Implique deux caractères et donne des proportions en seizièmes (\(9/16, 3/16, 3/16, 1/16\)).
Conclusion :
Le ratio \(1/2, 1/2\) en \(\mathrm{F_{2}}\) indique une modification des lois de Mendel causée par l'élimination d'une catégorie génotypique, ce qui correspond à l'action d'un \(\mathrm{g\grave{e}ne\: l\acute{e}tal}\).
4. Le nombre de chromatides dans une cellule en division \(2\mathrm{n=8}\) est égale à :
Réponse correcte : b. \(16\)
Explication détaillée :
Pour déterminer le nombre de chromatides dans une cellule en division, il faut comprendre la structure du chromosome à ce stade précis du cycle cellulaire.
1. Analyse des données (Option b) :
- La cellule est dite diploïde avec \(2\mathrm{n = 8}\). Cela signifie qu'elle possède \(8\) chromosomes au total.
- Lorsqu'une cellule entre en division (prophase ou métaphase de la mitose), chaque chromosome s'est déjà répliqué durant la phase S de l'interphase.
- Un chromosome en division est donc constitué de \textbf{deux chromatides sœurs} identiques reliées par un centromère.
2. Calcul mathématique :
Pour trouver le nombre total de chromatides, on multiplie le nombre de chromosomes (\(\mathrm{n_{chromosomes}}\)) par le nombre de chromatides par chromosome (\(\mathrm{n_{chromatides/chr}}\)) :
\(\mathrm{Nombre\: total = 8\: chromosomes \times 2\: chromatides/chromosome = 16\: chromatides}\).
Conclusion :
Dans une cellule où \(2\mathrm{n = 8}\), on observe \(16\) chromatides au début de la division cellulaire.
5. Sur la liste des mots suivants :
a. Trompes
b. Sphincter
c. Testicules
d. Vulve
e. Cholestérol
f. Clitoris
g. Ovaire
h. Oestradiol
i. prostate
j. canaux déférents
k. progestérone
l. urètre
m. prolactine
n. vésicules séminales
o. testostérone
p. vagin
Indiquez ceux qui désignent les glandes. p. vagin Indiquez ceux qui désignent les glandes.
Réponse correcte : c. \(\mathrm{c, g}\)
Explication détaillée :
Pour répondre à cette question, il faut distinguer les organes (conduits ou structures génitales), les hormones et les glandes proprement dites dans le système reproducteur.
1. Identification des glandes (Option c) :
Une glande est un organe dont la fonction est de produire une ou plusieurs substances (hormones ou sécrétions).
- \(\mathrm{c. Testicules}\) : Ce sont les gonades mâles (glandes mixtes) qui produisent les spermatozoïdes et la testostérone.
- \(\mathrm{g. Ovaire}\) : Ce sont les gonades femelles (glandes mixtes) qui produisent les ovules, les oestrogènes et la progestérone.
2. Pourquoi les autres groupes sont incorrects :
- Groupe a (\(\mathrm{a, j, l, p}\)) : Ce sont des conduits ou des organes génitaux externes/internes (Trompes, canaux déférents, urètre, vagin), pas des glandes productrices.
- Groupe b (\(\mathrm{b, e, m}\)) : Le sphincter est un muscle (b), le cholestérol est un lipide (e) et seule la prolactine (m) est une hormone (sécrétée par une glande, mais n'est pas une glande elle-même).
- Groupe d (\(\mathrm{h, k, m, o}\)) : Ce sont uniquement des hormones (\(\mathrm{\text{\OE}stradiol}\), progestérone, prolactine, testostérone). Ce sont des produits de sécrétion et non les organes sécréteurs.
- Groupe e (\(\mathrm{l, n}\)) : L'urètre (l) est un conduit. Bien que les vésicules séminales (n) soient des glandes annexes, l'urètre ne l'est pas.
Conclusion :
Seuls les \(\mathrm{testicules}\) et les \(\mathrm{ovaires}\) de cette liste sont classés comme des glandes (gonades).
6. les schémas ci-contre représentent une cellule en méiose. Le schéma F indique :
Réponse correcte : e. \(\mathrm{La\: t\acute{e}lophase\: I.}\)
Explication détaillée :
Les schémas illustrent les différentes étapes de la méiose, un processus de division cellulaire en deux étapes (méiose I et méiose II).
1. Analyse du schéma F (Option e) :
Le schéma F montre une cellule en fin de première division méiotique. On observe les caractéristiques suivantes de la \(\mathrm{t\acute{e}lophase\: I}\) :
- La cellule commence à s'étrangler au centre (cytodiérèse ou cytocinèse) pour former deux cellules filles.
- Les chromosomes (toujours formés de deux chromatides) se sont regroupés aux deux pôles de la cellule.
- La séparation complète des deux cellules haploïdes est imminente.
2. Pourquoi les autres options sont incorrectes :
- \(\mathrm{L'appariement}\) (a) : Se produit durant la prophase I (visible sur les premiers schémas A ou B).
- \(\mathrm{M\acute{e}taphase\: I}\) (c) : Les paires de chromosomes seraient alignées sur la plaque équatoriale au centre de la cellule (schéma E).
- \(\mathrm{M\acute{e}taphase\: II}\) (d) : Concerne la deuxième division où les chromosomes s'alignent individuellement (non représenté par l'image F qui montre encore des structures doubles massives).
Conclusion :
Le schéma F illustre la transition finale de la première division, soit la \(\mathrm{t\acute{e}lophase\: I}\), marquée par le début de la séparation du cytoplasme.