Exetat Biologie 2019_Pédagogie
Question 1
1. L'ensemble des populations animales dans un endroit déterminé et dans les conditions du milieu déterminées constitue ce qu'on appelle :
Réponse correcte : e. \(\mathrm{zooc\acute{e}nose.}\)
Explication détaillée :
En écologie, la structure d'un écosystème est hiérarchisée selon la nature des êtres vivants qui le composent.
1. Définition de la Zoocénose (Option e) :
La \(\mathrm{zooc\acute{e}nose}\) désigne spécifiquement la partie de la biocénose (ensemble des êtres vivants) composée uniquement des populations animales vivant dans un espace défini (biotope) et interagissant entre elles. Le terme vient du grec "zoon" (animal) et "koinos" (commun).
2. Analyse des autres termes :
- \(\mathrm{Biosh\grave{e}re}\) (a) : Désigne l'ensemble des écosystèmes de la planète, soit la mince couche de la Terre où la vie est possible.
- \(\mathrm{Biotope}\) (b) : Désigne le milieu physique et chimique (non vivant) offrant des conditions d'habitat stables à une biocénose.
- \(\mathrm{\acute{E}cosyst\grave{e}me}\) (c) : Représente l'unité fonctionnelle globale formée par l'interaction entre le biotope et la biocénose entière (animaux + végétaux + microorganismes).
- \(\mathrm{Phytoc\acute{e}nose}\) (d) : Désigne spécifiquement l'ensemble des populations végétales d'un milieu donné.
Conclusion :
Puisque la question restreint l'ensemble aux seules "populations animales", le terme technique exact est la \(\mathrm{zooc\acute{e}nose}\).
2. Indiquez l'ancêtre de l'homme qui enterrait les morts et avait les lieux de culte.
Réponse correcte : d. \(\mathrm{Homo\: sapiens\: Neanderthalensis.}\)
Explication détaillée :
L'émergence des comportements métaphysiques et symboliques, tels que les rites funéraires, marque une étape cruciale de l'hominisation.
1. Apparition des sépultures (Option d) :
L'homme de Néandertal (\(\mathrm{Homo\: sapiens\: Neanderthalensis}\)) est historiquement reconnu comme le premier ancêtre de l'homme à avoir enterré ses morts de manière intentionnelle. Des découvertes archéologiques (comme à la Chapelle-aux-Saints ou à Shanidar) attestent de la présence de sépultures structurées, témoignant d'une prise de conscience de la mort et de l'existence possible de lieux ou de pratiques de culte rudimentaires.
2. Analyse des autres stades de l'évolution :
- \(\mathrm{Australopith\grave{e}que\: gracile}\) (a) : Primate pré-humain, bipède mais avec des capacités cognitives et culturelles limitées à l'usage d'outils rudimentaires.
- \(\mathrm{Homo\: habilis}\) (b) : Premier représentant du genre Homo, connu pour la fabrication d'outils de pierre taillée (Pebble culture), mais sans preuve de rites funéraires.
- \(\mathrm{Homo\: erectus}\) (c) : Premier à maîtriser le feu et à migrer hors d'Afrique, mais les preuves de sépultures intentionnelles restent absentes ou très contestées pour ce stade.
- \(\mathrm{Homo\: sapiens\: sapiens}\) (e) : L'homme moderne. Bien qu'il ait perfectionné ces rites, il n'en est pas l'initiateur premier selon les archives fossiles, puisque Néandertal le précédait ou coexistait avec lui lors des premières pratiques connues.
Conclusion :
La capacité d'honorer les défunts par l'inhumation et le culte est l'un des traits caractéristiques majeurs qui distinguent \(\mathrm{Homo\: sapiens\: Neanderthalensis}\) de ses prédécesseurs.
3. Chez le renard la couleur de la fourrure rousse domine la couleur argentée (blanche). Indiquez parmi les croisements suivants celui qui donne dans la descendance : 50% d’individus roux et 50% argenté.
Réponse correcte : b. \(\mathrm{Rb \otimes bb}\)
Explication détaillée :
Pour résoudre ce problème de génétique mendélienne, définissons d'abord les allèles selon l'énoncé :
- Allèle \(\mathrm{R}\) (Roux) : Dominant.
- Allèle \(\mathrm{b}\) (Argenté/Blanc) : Récessif.
1. Analyse du croisement (b) : \(\mathrm{Rb \otimes bb}\)
- Le premier parent (\(\mathrm{Rb}\)) est hétérozygote de phénotype roux. Il produit deux types de gamètes : \(\mathrm{R}\) (50%) et \(\mathrm{b}\) (50%).
- Le second parent (\(\mathrm{bb}\)) est homozygote récessif de phénotype argenté. Il ne produit qu'un type de gamète : \(\mathrm{b}\) (100%).
2. Échiquier de croisement :
\begin{center}
\begin{tabular}{|c|c|}
\hline
Gamètes & \(\mathrm{b}\) \\ \hline
\(\mathrm{R}\) & \(\mathrm{Rb}\) (Roux) \\ \hline
\(\mathrm{b}\) & \(\mathrm{bb}\) (Argenté) \\ \hline
\end{tabular}
\end{center}
Résultats génotypiques et phénotypiques :
- \(\mathrm{Rb}\) : \(\mathrm{1/2}\) soit 50% d'individus à fourrure rousse.
- \(\mathrm{bb}\) : \(\mathrm{1/2}\) soit 50% d'individus à fourrure argentée.
3. Pourquoi les autres options sont incorrectes :
- \(\mathrm{a. RR \otimes bb}\) : Donne 100% de roux (\(\mathrm{Rb}\)).
- \(\mathrm{c. RR \otimes Rb}\) : Donne 100% de roux (\(\mathrm{50\% RR, 50\% Rb}\)).
- \(\mathrm{d. bb \otimes bb}\) : Donne 100% d'argentés.
- \(\mathrm{e. RR \otimes RR}\) : Donne 100% de roux.
Conclusion :
Le croisement \(\mathrm{Rb \otimes bb}\) (croisement de retour ou test-cross) est le seul permettant d'obtenir une répartition égale de 50% pour chaque phénotype.
4. Dans une famille des parents apparemment normaux, on trouve parmi les enfants 3 filles normales, 3 garçons normaux et un garçon hémophile. Indiquez le génotype de 3 garçons normaux.
Réponse correcte : e. \(\mathrm{XY}\)
Explication détaillée :
L'hémophilie est une maladie héréditaire liée au sexe, portée par le chromosome sexuel \(\mathrm{X}\). L'allèle responsable (\(\mathrm{h}\)) est récessif par rapport à l'allèle normal.
1. Analyse des parents :
- Les parents sont "apparemment normaux". Cela signifie que le père est obligatoirement \(\mathrm{XY}\) (phénotype sain).
- Puisqu'ils ont un fils hémophile (\(\mathrm{X^{h}Y}\)), ce fils a reçu son chromosome \(\mathrm{Y}\) de son père et son chromosome \(\mathrm{X^{h}}\) de sa mère. La mère est donc porteuse saine, de génotype \(\mathrm{X^{h}X}\).
2. Détermination du génotype des garçons normaux :
Lors de la reproduction, les garçons reçoivent systématiquement le chromosome \(\mathrm{Y}\) de leur père. Pour être "normaux" (phénotype sain), ils doivent impérativement recevoir le chromosome \(\mathrm{X}\) porteur de l'allèle normal de leur mère.
- Un garçon sain possède donc un seul chromosome \(\mathrm{X}\) (normal) et un chromosome \(\mathrm{Y}\).
- Son génotype est \(\mathrm{XY}\).
3. Pourquoi les autres options sont fausses :
- \(\mathrm{X^{h}X}\) (a, b, c) : Désigne une femme porteuse saine, pas un garçon.
- \(\mathrm{X^{h}Y}\) (b, d) : Désigne un garçon hémophile.
- \(\mathrm{XX}\) (c) : Désigne une femme saine non porteuse.
Conclusion :
Le génotype de tout garçon normal dans cette famille est \(\mathrm{XY}\).
5. Indiquez le phénomène qui s'observe à la prophase de la mitose d'une cellule animale.
Réponse correcte : a. \(\mathrm{La\: transformation\: de\: la\: chromatine\: en\: chromosomes.}\)
Explication détaillée :
La prophase est la première phase de la mitose. Elle est caractérisée par plusieurs changements structurels majeurs au sein de la cellule.
1. Condensation de l'ADN (Option a) :
Durant l'interphase, l'ADN se présente sous forme de filaments déliés appelés \(\mathrm{chromatine}\). Dès le début de la prophase, ces filaments s'enroulent et se condensent fortement pour devenir des structures visibles au microscope : les \(\mathrm{chromosomes}\).
2. Analyse des autres phases citées :
- \(\mathrm{L'arrangement\: sur\: la\: plaque\: \acute{e}quatoriale}\) (b) : Se produit durant la \(\mathrm{m\acute{e}taphase}\).
- \(\mathrm{La\: migration\: des\: chromatides\: vers\: les\: p\hat{o}les}\) (c) : Se produit durant l'\(\mathrm{anaphase}\).
- \(\mathrm{La\: formation\: de\: la\: membrane\: squelettique}\) (d) : Ce phénomène ne concerne pas la cellule animale (qui n'a pas de paroi squelettique) et n'appartient pas à la mitose standard.
- \(\mathrm{La\: r\acute{e}partition\: du\: cytoplasme}\) (e) : Correspond à la \(\mathrm{cytodi\acute{e}r\grave{e}se}\) (ou cytokinèse), qui a lieu à la fin de la \(\mathrm{t\acute{e}lophase}\).
Conclusion :
L'individualisation des chromosomes par condensation de la chromatine est l'événement fondateur de la prophase.
6. Dans la reproduction sexuée, la fixation du zygote dans l'utérus est appelée :
Réponse correcte : c. \(\mathrm{nidation}\)
Explication détaillée :
Le processus de reproduction humaine comporte plusieurs étapes chronologiques précises après le rapport sexuel.
1. Définition de la nidation (Option c) :
La \(\mathrm{nidation}\) est l'étape au cours de laquelle le jeune embryon (au stade de blastocyste) s'implante et se fixe profondément dans la muqueuse utérine (endomètre). Ce phénomène se produit généralement environ 6 à 7 jours après la fécondation et marque le véritable début de la grossesse.
2. Analyse des autres termes :
\begin{itemize}
\item \(\mathrm{F\acute{e}condation}\) (a) : C'est l'union d'un spermatozoïde et d'un ovule pour former la cellule-œuf ou zygote dans les trompes de Fallope.
\item \(\mathrm{Segmentation}\) (e) : Ce sont les premières divisions cellulaires du zygote (\(2\), \(4\), \(8\), \(16\) cellules...) lors de sa descente vers l'utérus.
\item \(\mathrm{Ovulation}\) (d) : C'est l'expulsion de l'ovocyte par l'ovaire dans la trompe.
\item \(\mathrm{Menstruation}\) (b) : C'est l'élimination de la couche superficielle de l'endomètre en l'absence de nidation (les règles).
\end{itemize}
Conclusion :
Le terme biologique exact désignant l'ancrage du zygote dans la paroi utérine est la \(\mathrm{nidation}\).