Parenté entre les êtres vivants, phylogenèse, évolution 1. Éliminer l

Parenté entre les êtres vivants, phylogenèse, évolution
1. Éliminer l'intrus
1.1
A. aile d’Archéoptéryx
B. nageoire pectorale de
dauphin
C. membre antérieur de
dinosaure
D. nageoire pelvienne de
poisson
E. membre antérieur de
singe
1.2
A. caractère dérivé
B. groupes frères
C. ancêtre commun
D. caractère
ancestral
E. clade
1.3
A. mâchoires
B. squelette osseux
C. membres pairs charnus
D. poumons alvéolés
E. amnios
F. mamelles
G. bréchet
H. poils
I. gros cerveau
1.4
A. trou occipital vers
l'avant
B. mâchoires paraboliques
C. fémurs parallèles
D. bassin court et large
E. colonne vertébrale à 4
courbures
F. menton
2. Accoler ensemble, deux à deux, les termes de chacune des deux listes suivantes qui vous
paraissent le mieux en relation :
2.1
2.2
2.3
A. Homo erectus 1- Acquisition A. cladistique 1. similitudes
A. Homo sapiens
1. -4.5 Ma à
B. Homo habilis de la bipédie B. homologie entre molécules sapiens
-1 Ma
C. Australopithèque 2- Maîtrise du C. clade
homologues
B. Homo habilis
2. -100000 à
D. Homo sapiens feu
D. phénétique 2. ancêtre
C. Australopithecus actuel
3- Galets
E. analogie
commun
D. Homo erectus
3. -2.5 Ma à
aménagés
3. état dérivé
E. Homo
-1.5 Ma
4- Industrie et
4. convergence neanderthalensis
4. -1.7 Ma à
art
évolutive
-100000
5. même origine
5. -100000 à
embryonnaire
-30000
3. Questionnaire à choix multiple :
3.1 La phénétique est une science :
A. basée sur la comparaison d'un grand nombre de
caractères
B. qui définit des caractères évolués et primitifs
C. qui établit des relations de parenté entre espèces
D. utilisant les similitudes entre gènes homologues
E. utilisant les similitudes entre protéines
homologues
3.2 Parmi les mammifères, les primates sont
caractérisés par :
A. un pouce opposable aux autres doigts
B. une vision binoculaire très large
C. un important développement du cerveau
D. une absence de queue
E. la présence d'ongles
3.3 La comparaison homme- chimpanzé montre :
A. un caryotype identique à 46 chromosomes
B. un ADN identique à plus de 98%
C. que les 2 espèces confectionnent et utilisent des
outils
D. une capacité à transmettre une culture chez
l'homme mais pas chez le chimpanzé
3.4 L'homme de néandertal :
A. préparait des rites funéraires
B. possédait une capacité crânienne supérieure à
celle de Cro Magnon
C. est le premier à confectionner des bifaces
D. maîtrisait le feu
E. présentait un squelette gracile
3.5 Dans un cladogramme,
A. un clade est constitué par des groupes frères
B. un clade est défini par un ou un ensemble de
caractères primitifs
C. il y a un ancêtre commun à toutes les espèces
D. on peut reconstituer le « portrait » de l'ancêtre
commun d'un clade
3.6 l'Homo erectus
A. était appelé autrefois pithécanthrope
B. est la première espèce du genre Homo
C. est apparu en Afrique
D. a conquis l'Europe, l'Asie et l'Amérique
E. possédait un crâne avec apophyse zygomatiques
bourrelets sus-orbitaires, reliefs nucaux et menton
F. fabriquait des outils de culture acheuléenne
3.7 L’acquisition de la bipédie correspond dans le
squelette :
A. à une colonne vertébrale à plusieurs courbures
B. à une colonne vertébrale à une seule courbure
C. à une position antérieure du trou occipital sur le
crâne
D. à une position postérieure du trou occipital sur le
crâne
E. à un bassin allongé verticalement
F. à un bassin élargi horizontalement
3.8 Au cours de l'évolution des industries,
A. les galets aménagés précèdent les bifaces
B. les bifaces succèdent aux grattoirs
C. les aiguilles sont fabriquées uniquement par
homo sapiens
D. l' industrie moustérienne était pratiquée par les
néandertaliens
E. l'utilisation des os (harpons, sagaies) débute avec
Homo erectus
4. Questions à complément relationnel :
Répondez par 1 si les deux propositions sont vraies et si elles ont une relation de cause à effet. Par 2 si
elles sont vraies mais n'ont pas de relation de cause à effet. Par 3 si l'une des deux seulement est fausse.
Par 4 si les deux sont fausses.
4.1 Homo erectus a quitté le berceau africain
car il est le premier hominidé bipède.
4.2 L'homme, le chimpanzé, le gorille, l'orang-outan et le gibbon sont classés comme des Hominoïdes
car ils ne possèdent pas de queue.
4.3 La sardine est plus apparentée à l'homme qu'au requin
car elle partage avec l'homme le caractère dérivé « squelette osseux » .
4.4 Le volume crânien augmente au cours du temps dans la lignée humaine
car l'enroulement du neurocrâne permet cette augmentation.
4.5 L' australopithèque Lucy est l'ancêtre des humains
car elle était bipède.
4.6 Les gènes de développement sont impliqués dans l'évolution humaine
car le foetus de chimpanzé ressemble beaucoup au foetus humain;
4.7 Le genre Homo correspond aux premiers Hominidés
car la bipédie est apparue chez Homo erectus
5. Vrai ou faux après étude de documents (Entourez la bonne réponse)
5.1 On compare la séquence des acides aminés de deux neurohormones post-hypophysaires, l'ocytocine qui déclenche la
contraction des muscles utérins lors de l'accouchement et
l'éjection du lait lors de la tétée et l'hormone antidiurétique qui
agit, au niveau des reins, sur la teneur en eau de l'urine. Ces
deux polypeptides sont codés par deux gènes différents.
ocytocine
: CYS TYR PHE GLN ASP CYS PRO ARG GLY
hormone
antidiurétique : CYS TYR ILE GLN ASP CYS PRO LEU GLY
Ces deux gènes appartiennent à une même
famille multigénique.
vrai faux
Des délétions sont à l'origine des
différences entre ces gènes.
vrai faux
Des substitutions sont à l'origine des
différences entre ces gènes.
vrai faux
Les gènes codant pour ces protéines sont
apparus par duplication génique
transposition et mutation des copies du
gène ancestral.
vrai faux
5.2 Les Vertébrés possèdent tous des molécules d'hémoglobine ;
c'est la molécule qui assure le transport de l'oxygène dans les
hématies. Cette molécule est une protéine formée de deux types
de chaînes : α et β.
Les séquences partielles d'acides aminés de la chaîne β sont
indiquées ci-dessous, chaque acide aminé étant représenté par
une lettre. La portion de séquence est complète pour
l'hémoglobine de Chat ; les autres séquences sont alignées : les
tirets indiquent un acide aminé identique à celui de la séquence
du Chat à la même
position.
On compare des portions de séquences d'acides aminés chez
plusieurs Vertébrés.
Séquences de la chaîne B de l'hémoglobine
CHAT
EKGLVNGLWGKVNVDEVGGEALGRLLVVYP
CHIMPANZE
--SA-TA-----------------------
HOMME
--SA-TA-----------------------
AUTRUCHE
--Q-IS--------ADC-A---A---I---
CROCODILE
--Q-IGD--H--D-AHC-----S-M-I---
CRAPAUD
DRQ-I-ST---LCAKTI-Q-------WT--
5.3 Dans l’ancien système de classification, qui reposait
essentiellement sur des critères morphologiques, on regroupait
sous le terme de poissons les animaux aquatiques, vertébrés,
munis de nageoires et à la peau recouverte d’écailles.
Actuellement, on regroupe les êtres vivants sur des critères de
parenté.
Chez les Vertébrés, les molécules
d'hémoglobine sont qualifiées
d'homologues, car elles sont semblables
dans leur structure et leur fonction, et très
proches dans leur séquence peptidique.
vrai faux
Plus le nombre de différences entre les
séquences d'acides aminés de deux
molécules est grand, plus l'ancêtre
commun des deux animaux est récent.
vrai faux
Le Crocodile est plus proche,
phylogénétiquement, du Crapaud que de
l'Autruche.
vrai faux
Les molécules du Chimpanzé et de
l'Homme sont identiques : cela permet
d'affirmer que le Chimpanzé
est l'ancêtre de l'Homme..
vrai faux
Le dipneuste est plus proche du zèbre que
du renard
vrai faux
Le poisson-chat et la truite constituent des
groupes frères par rapport au caractère
« nageoires rayonnées »
vrai faux
l'ancêtre commun à la truite et au zèbre
possédait une crosse aortique
vrai faux
Le zèbre et le renard constituent un clade
vrai faux
6. Questions à cadres (Répondez aux questions dans le cadre prévu à cet effet, seule la réponse du cadre
compte. Les démonstrations, calculs et graphes seront faits au brouillon)
Les relations de parenté entre les végétaux sont parfois difficiles à établir. On cherche à entrevoir
les liens de parenté entre les algues brunes, les algues rouges, algues bleues, les algues vertes et les
végétaux supérieurs. Les algues bleues sont encore appelées cyanobactéries car ce sont des procaryotes.
Les algues brunes (fucus, laminaires, sargasses, varech etc...)ont de nombreuses utilisations en agriculture, agroalimentaire,
pharmacie. Par exemple, le fucus utilisé comme fertilisant (goémon).Sous forme de paillis dans les jardins pour éviter le gel, préserver
l'humidité du sol, éviter le contact de fruits ou légumes avec la terre. Les alginates sont utilisés dès 1929 comme apprêt pour les tissus. Sous
forme de sels d'acide alginique; ils ont pour propriété de stabiliser les émulsions et les suspensions et sont utilisés dans l'industrie alimentaire
comme additifs (E 400 à E 405, E 411) dans les crèmes glacées ou la biscuiterie, les confitures, les potages ou les desserts.. Ils sont aussi
employés dans l'industrie pharmaceutique comme excipient de nombreuses pommades, suppositoires, pilules, pastilles, sédatifs...dans
l'industrie des cosmétiques pour la confection de masques de beauté ou ailleurs pour la réalisation de moules fins.
Les algues rouges (polysiphonie, coralline, lithotamnion=maerl)ont aussi de nombreuses utilisations. Les agars (qui sont extraits
d'algues rouges) ont un fort pouvoir gélifiant; ils donnent des gels thermosensilbles (=sensibles aux variations de température). L'agar-agar :
épaississant, émulsifiant et stabilisant, sert à la confection de gels utilisés comme milieu de culture en microbiologie, de supports nutritifs
pour la cuture "in vitro" de nombreux végétaux, entre dans la composition de shampoings, lotions, crêmes, de pâtes à empreintes dentaires en
dentisterie, de capsules et tablettes; il a en outre des propriétés laxatives (suppositoires) et est un additif alimentaire (agarinate E 406).Les
carraghénanes entrent aujourd'hui, comme épaississant (E 407) et stabilisant dans la composition de pâtisseries (puddings, milk shakes,
desserts glacés, sorbets, ice cream, yahourt, fromages, flans, lait chocolaté, soupes, sauces, salades, de diverses pâtes dentifrices, de gélules,
suppositoires..
Les algues vertes (caulerpa, ulves...)et les algues bleues (spirulines) n'ont elles que peu d'utilisations industrielles ou agricoles
comparées aux algues brunes et rouges..
Une matrice taxons-caractères a été établie pour quelques espèces appartenant aux différents
groupes d'algues et de végétaux supérieurs.
Caractères
noyau Dégagement
O2 pdt la
chloroplaste
Gamète femelle
Chlorophylle
b
photo$
Taxons
Spiruline (algue bleue)
absent
Canaux
de sève
Racine Graine
avec protégeant
canaux l'ovule
absence
absence
absence
absence
-3400MA
conducteurs
protégeant
Fruit
Âge du plus
ancien fossile
la graine
du taxon
oui
absent
Chloroflexus
absent
non
absent
?
absence
absence
absence
absence
absence
?
Cyanophora (glaucophytes)
présent
oui
paroi bactérienne
libre
absence
absence
absence
absence
absence
?
Ulva (algue verte)
présent
oui
à 2 membranes
libre
présence
absence
absence
absence
absence
-900MA
Fucus (algue brune)
présent
oui
À 4 membranes
libre
absence
absence
absence
absence
absence
-700MA
Polysiphonia (algue rouge)
présent
oui
à 2 membranes
libre
absence
absence
absence
absence
-590MA
Chara (algue verte)
présent
oui
à 2 membranes
retenu sur la plante
présence
absence
absence
absence
absence
-420MA
Sphaigne (mousse)
présent
oui
à 2 membranes
retenu sur la plante
présence
présence
absence
absence
absence
-395MA
Polypode (fougère)
présent
oui
à 2 membranes
retenu sur la plante
présence
présence
présence
absence
absence
-375MA
Sapin (gymnosperme)
présent
oui
à 2 membranes
retenu sur la plante
présence
présence
présence
présence
absence
-310MA
Rosier (angiosperme)
présent
oui
à 2 membranes
retenu sur la plante
présence
présence
présence
présence
-115MA
?
absence
absence
présence
On considèrera que la paroi bactérienne du chloroplaste est un caractère dérivé par rapport à la double
membrane.
Pour l'ancêtre commun à Chara et Cyanophora, la chlorophylle b est un caractère
Les caractères de l'ancêtre commun à Ulve et Polysiphonia sont, dans l'ordre de leur apparition sont :
Des 3espèces suivantes : spiruline, chloroflexus et polypode, les 2 espèces le plus étroitement apparentées
sont
et
Citez les caractères primitifs, dans l'ordre de leur apparition, du clade des végétaux à canaux conducteurs :
CALCULEZ VOTRE SCORE
Barème
1. Éliminer l'intrus
réponse juste +1
réponse fausse -1
absence de réponse 0
2. couples de notions
réponse juste +1
réponse fausse -1
absence de réponse 0
3. Questionnaire à choix multiple
réponse juste +1
réponse fausse -1
absence de réponse 0
4. Questions à complément relationnel
réponse juste +2
réponse fausse -2
absence de réponse -1
5. Vrai ou faux après étude de documents
réponse juste +2
réponse fausse -2
absence de réponse -2
6. Questions à cadres
réponse juste +3
réponse fausse ou en partie fausse -5
(Le score maximal est de 95)
absence de réponse -3