La dérive génétique Exemple d`activités : Activités Objectifs BO

La dérive génétique
Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : une planète habitée
La biodiversité, résultat et étape de l’évolution
Connaissances
La diversité des allèles est l’un des aspects de la
biodiversité.
La dérive génétique est une modification aléatoire de la
diversité des allèles. Elle se produit de façon plus
marquée lorsque l’effectif de la population est faible.
La sélection naturelle et la dérive génétique peuvent
conduire à l’apparition de nouvelles espèces.
Capacités et attitudes
Manipuler, utiliser un logiciel de modélisation pour
comprendre la dérive génétique.
Extraire et organiser des informations pour relier crises
biologiques, dérive génétique et évolution des espèces.
(Collège. Première approche de la variation, crise
biologique ; sélection par le milieu des formes les plus
adaptées.)
[Limites. La compréhension de la notion de dérive se
limite à une première appréhension qualitative, sans
formalisme mathématique, et sans en étudier les
variantes. Aucun approfondissement n’est attendu.]
Convergences. Mathématiques : simulation, tableur,
échantillonnage.
Exemple d'activités :
Activités
ACTIVITE 1 : (page 2)
Jeu de tirage de billes.
L'étape 1 est commune à toute la classe et
les étapes suivantes peuvent être réalisées
en groupes. Les différents groupes notent
leurs résultats au fur et à mesure pour
pouvoir les comparer entre eux.
ACTIVITE 2 :
Logiciel "Evolution allélique".
La partie "Dérive génétique" est utilisée.
L'élève doit faire le lien entre l'activité 1
et les allèles utilisés dans ce logiciel.
L'élève fait varier l'effectif de la
population et observe la conséquence sur
la dérive génétique.
Objectifs
BO
Mettre en évidence que la La dérive génétique est une
sélection (propagation) d'un modification aléatoire de la
caractère dans une population diversité des allèles.
peut être liée au hasard.
Mettre en évidence le lien entre Elle se produit de façon plus
taille de la population et dérive marquée lorsque l’effectif de la
population est faible.
génétique.
ACTIVITE 1 : (extraite du "Guide critique de l'évolution", Guillaume Lecointre, Edition BELIN) :
Modèle
Objectifs/Explications
Chaque groupe d'élève possède 6 sacs de billes de Chaque bille de couleur différente représente un
couleurs différentes et un dé. Chaque sac contient 6 caractère particulier dans la population.
billes au minimum (10-15 sera mieux pour la suite).
Etape 1 :
Créer une population de départ
Pour chaque sac un élève lance le dé et obtient un
chiffre entre 1 et 6. Il puise alors dans ce sac le nombre
de billes correspondant au lancé et le(s) place dans une
urne commune.
Dans cette urne commune il y aura, à la fin des lancés,
entre 6 et 36 billes correspondant aux 6 lancés de dé.
L'urne commune représente une population "modèle"
avec différentes fréquences pour chaque caractère.
Remarque : cette étape doit être commune à toute la
classe si l'on souhaite comparer les différentes
évolutions possibles de cette même population
"initiale".
…
Urne
("population")
Etape 2 :
Sélectionner des géniteurs
L'élève effectue un tirage au sort de 6 billes de l'urne Ces billes représenteront les individus de la population
commune (cela doit impérativement se faire au hasard) qui auront une descendance (considéré lié ici au hasard)
Etape 3 :
Déterminer le nombre de descendants
Pour chaque bille tirée, l'élève lance le dé. Il placera Chaque lancé correspond au nombre de descendant
alors dans une nouvelle urne autant de billes de cette pour chaque individu et donc caractère dans la future
couleur que le chiffre obtenu au dé.
population.
Au cours des aléas de la vie chaque lignée laisse plus ou
moins de descendant. Ces descendants sont les
représentants du caractère dans la population à la
génération suivante.
Etape 4 :
Simuler la fixation d'un des caractères
Les étapes 2 et 3 sont reproduites : on tire au hasard à Au bout de quelques générations une seule couleur sera
nouveau 6 billes dans la nouvelle urne,…
représentée. Ceci montre qu'un lignage, par le jeu du
hasard, est susceptible d' "envahir" la population en peu
L'activité s'arrête lorsqu'il ne reste que des billes d'une de générations.
seule couleur.
Remarque : Pour cette activité, une couleur est fixée en
moyenne au bout de 6 générations.
ACTIVITE 2 : Logiciel "Evolution allélique"
 L'élève doit faire le lien entre l'activité 1 et les allèles utilisés dans ce logiciel :
 Ensuite l'élève fait varier l'effectif de la population et observe la conséquence sur la dérive génétique :