TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre Classe de

TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre
N. COHEN
Classe de terminale S
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TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre
5
TP n°
SVT
Classe de terminale S
Durée :
biologie
2h
BIODIVERSITÉ ET ÉVOLUTION
CHAPITRE 2 : DIVERSIFICATION ET ÉVOLUTION DU VIVANT
THÈME : LA TERRE DANS L’UNIVERS, LA VIE ET L’ÉVOLUTION DU VIVANT
La biodiversité observée sur Terre dépend de toute l’histoire évolutive passée. Malgré cette diversité des espèces on distingue des
caractères qui en rapprochent certaines plus que d’autres. Il est néanmoins parfois difficile de trouver une limite nette à la notion
d’espèce sachant que des hybrides interspécifiques peuvent être obtenus par croisement. L’étude des caractères anatomiques et
moléculaires permettent de reconstituer l’histoire évolutive du vivant par le biais d’arbres phylogénétiques et de comprendre
quelques aspects du mécanisme de l’évolution.
Problématique : comment établir des liens de parenté ? Quels sont les moteurs de l’évolution ?
Capacités attendues : Analyser une situation concrète, à partir d'arguments variés (données génétiques, paléontologiques, biologiques, arbres phylogénétiques, etc.). Analyser des exemples de spéciation dans des contextes et selon des mécanismes variés à
partir de documents fournis. Analyser des informations relatives à la définition des limites d'une espèce vivante. Analyser des
exemples d'hybrides interspécifiques fertiles ou non.
I.
LA NOTION D’ESPÈCE ET DE LIEN DE PARENTÉ.
Objectif : discuter de la notion d’espèce et de ses limites. Expliquer quels sont les critères pour établir des liens de parenté et
construire des arbres phylogénétiques. Compléter les schémas en annexe.
Matériel : livre (p 60 à 63), ordinateur avec connexion à Internet, logiciel Anagène (version 2), logiciel Phylogène.
Sur le site http://svtlouisarmand.free.fr vous trouverez différents dossiers comprenant des fichiers pdf, xls… Dont ceux ci-après :
 Liens_parente.pdf (document présentant les liens de parentés entre organismes)
 FT_phylogene_2011.pdf (fiche technique du logiciel « Phylogène »)
 FT_anagene_comparaison.pdf (fiche-technique du logiciel « Anagène »)
Aide à la résolution : Utilisez les données du livre pour discuter de la notion d’espèce et
d’hybride. Montrez, grâce au logiciel phylogène que les données anatomiques permettent
d’établir des liens de parenté et de construire des arbres appelés phylogénétiques tout comme
les données moléculaires comparées entre différentes espèces. Montrez également, grâce au
logiciel Anagène qu’au sein d’une même espèce, les gènes peuvent dériver les uns des autres en
étudiant les gènes des globines humaines dans les « thèmes d’étude » du logiciel (vous choisirez
de comparer uniquement 5 globines : myoglobine, globine alpha, bêta, gamma et delta). Ces
molécules proviennent d’un même gène ancestral sur un chromosome qui s’est dupliqué, transposé et qui a muté plusieurs fois pour donner naissance à une famille multigénique (on considère
que des molécules présentent un lien de parenté au-delà de 20 % d’identité entre elles).
II.
SÉLECTION NATURELLE ET DÉRIVE GÉNÉTIQUE.
Objectif : montrer que l’évolution dépend des conditions environnementales (pression de sélection) ou de la dérive génétique
(indépendante de la sélection naturelle).
Matériel : livre (p 56 à 59), ordinateur avec connexion à Internet, logiciel « évolution allélique ».




Sur le site http://svtlouisarmand.free.fr vous trouverez différents dossiers comprenant des fichiers pdf, xls… Dont ceux ci-après :
Selection_naturelle_derive.pdf (document présentant la notion de sélection naturelle et celle de la dérive génétique)
FT_evolution_allelique.pdf (fiche technique du logiciel « évolution allélique »)
Modelisation_derive_genetique.pdf (modèle analogique réalisé en classe de seconde pour illustrer la dérive génétique)
Modelisation_derive_resultats.pdf (résultats obtenus lors de la modélisation de la dérive génétique)
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ANNEXE
Arbre phylogénétique établi par comparaison de données anatomiques entre organismes :
Bactérie
Saccharomyces
Arabidopsis Blé
Drosophile
Poisson rouge
Grenouille
Poulet
Souris
Homme
Gorille
Vertèbres, système nerveux dorsal
Système nerveux
Enveloppe nucléaire, chromosomes en bâtonnets, organites
Arbre UPGMA établi par comparaison de molécules et calcul des distances génétiques
Chimpanzé
Homme
Dauphin
Chien
Ornithorynque
Manchot
Carpe
Requin
Arbre établi à partir de données moléculaires : famille multigénique des globines
Myoglobine
myoglobine
alpha 1
Alpha
alpha 2
Theta
Gamma
Zeta
gamma A
Beta
gamma G
epsilon
Delta
beta
delta
3,7
8,14
13,25
13,5
8,15
15,5
6,9
2,45
30
19,4
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