Corrigé Sciences de la Vie : Évolution & Génétique

CNED SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE - Livret de corrigés - Unité 2 – 3e 7
UNITé 2
Séance 1
Exercice 1 [Communiquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix, en argumentant]
Au cours des temps géologiques, des événements se sont produits à la surface de la planète. Certains se
produisent encore de nos jours comme les éruptions volcaniques et les chutes de météorites. Ces événements
spectaculaires peuvent avoir des impacts très importants sur la vie.
L’exemple de la disparition des dinosaures illustre la théorie selon laquelle les êtres vivants apparaissent,
se diversifient puis disparaissent. Ainsi, les études des fossiles de dinosaures permettent de construire le
graphique « nombre de familles au cours du temps ». Les chercheurs collectent les fossiles, les identifient puis
comptent les familles pour faire un bilan. On voit sur le graphique du document 1.1 que les familles apparaissent
vers -250 Ma, se diversifient beaucoup (surtout vers -150 Ma) puis disparaissent brutalement après un déclin
plus ou moins rapide.
Comment des êtres vivants aussi robustes ont-ils pu disparaître ainsi, après une croissance sur quelques
millions d’années ?
Les preuves accumulées dans les roches et les sédiments permettent de reconstituer les événements
climatiques ou autres et de comprendre ce qui s’est passé en tenant compte des conséquences possibles de ces
événements.
La chute d’une météorite est validée par divers éléments :
- la présence d’iridium cosmique, d’après le document 1.2,
- les traces dans le sol, d’après le document 1.3.
La chute d’une météorite et les éruptions volcaniques ont modifié le climat en projetant dans l’atmosphère des
particules et aérosols qui ont réduit l’ensoleillement et ont changé la composition de l’air qui peut alors contenir
des particules toxiques (suffisamment vu leur importance, pour réduire les aliments disponibles pour les
dinosaures).
Exercice 2 [Interpréter des résultats et en tirer des conclusions]
Le document 2.1 montre l’influence de la nourriture disponible sur les modifications de la forme du bec.
Le document 2.2 montre que la séparation géographique d’une population initiale de salamandres entraîne
l’apparition de nouvelles populations de salamandres.
Le document 2.3 montre l’influence de la nourriture disponible sur l’évolution et la séparation physique de
diverses populations issues d’une population initiale de mouches.
L’exercice précédent a montré que les événements climatiques, géologiques peuvent modifier les populations.
D’après ce qui a été étudié en unité 1, on peut émettre l’hypothèse suivante : le mécanisme responsable semble
pouvoir être la répartition des gènes au cours de la reproduction sexuée, qui brasse les gènes.
Séance 2
Exercice 3 [Communiquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix, en argumentant]
- Le document 3.1 permet de faire un lien entre le changement de milieu imposé par l’Homme qui disperse
l’insecticide et la capacité du moustique à y résister. Le moustique résiste naturellement mal aux
insecticides dans les milieux où l’insecticide est peu utilisé. Au contraire, dans les milieux où l’insecticide
est très utilisé, il y a une résistance qui s’installe et l’insecticide devient inefficace.

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- Le document 3.2 permet de faire un lien entre la reproduction du moustique et ses informations génétiques.
Dans le milieu naturel où l’insecticide est peu utilisé, ses informations génétiques le nombre de gènes
pour résister à l’insecticide est réduit. Dans le milieu où l’insecticide est très utilisé, le nombre de gènes de
résistance est multiplié.
- Le document 3.3 permet de faire un lien entre le changement du milieu et la génétique à l’origine de
la protéine. Entre l’acétylcholinestérase d’un moustique sensible et celle d’un moustique résistant, on
remarque une différence au niveau de l’acide aminé n° 247. Chez le moustique sensible il est représenté
par « Gly », alors que chez le moustique résistant c’est « Ser ». Une mutation des gènes est donc à l’origine
de ces acides aminés différents.
Dans le cadre du changement du milieu imposé par l’Homme, à savoir passer d’un milieu sans insecticide
à un milieu riche en insecticide, on note que le patrimoine génétique change (mute) rapidement avec la
multiplication des gènes de résistance à l’insecticide étant sélectionnés.
On peut donc en déduire que le lien entre le changement imposé par l’Homme et l’acquisition de la résistance
est direct pour cet exemple.
Exercice 4 [Utiliser un logiciel de simulation]
L’évolution des populations montre qu’au cours du temps, les papillons de cette espèce présentent des
adaptations particulières, surtout si le taux de mutaitons est elevé.
En ayant choisi : 50 % de phalènes blanches et 50 % de phalènes noires, une fréquence des mutations
«commune » et des arbres avec écorce foncée, on obtient par exemple les résultats suivants :
Tableau d’évolution des fréquences phénotypiques des phalènes
Année Effectif de départ Effectif de fin % de phalènes
blanches au départ
% de phalènes
blanches à la fin
1 65 50 49 38
2 65 46 45 35
3 65 50 46 38
4 65 48 35 21
5 65 48 29 15
6 65 48 18 8
Conclusion
Il y a sélection naturelle dans le sens où le changement de couleur des troncs a pris un certain temps et
a imposé un changement au cours du temps (évolution) de la couleur représentée dans la population de
papillons: la couleur gérénrale du papillon la mieux adaptée, celle qui permet d’éviter de se faire manger
facilement par les oiseaux, a été sélectionnée.. Notons qu’il est important que les deux couleurs préexistent
dans la population de papillons. Une sélection ne se fait que parmi les caractères déjà présents. (l’apparition
des caractères sera vue à l’exercice 5).
Récapitulatif des comptages de populations
de phalènes.

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Exercice 5 [Proposer une ou des hypothèses pour résoudre un problème ou une question]
La reproduction sexuée facilite le brassage donc le mélange des gènes et donc des caractères. Ce brassage,
aussi important qu’il puisse être, ne peut expliquer à lui seul la formation et l’adaptation d’êtres vivants aussi
variés. On pense alors que le caractère est modifié de l’intérieur : on parle de mutation.
Séance 3
Exercice 6 [Communiquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix, en argumentant]
À la lecture des documents, on peut trouver les choses suivantes :
- la comparaison des fossiles et des espèces actuelles est un élément de preuve d’une origine commune des
êtres vivants ; on y observe facilement les caractères proches, comme dans l’exemple,
- la comparaison de l’anatomie des membres des Vertébrés permet de trouver des similitudes, cela est une
autre preuve indirecte d’une origine commune à plusieurs espèces,
- la dissection permet de comparer l’organisation interne des Vertébrés qui démontre encore que des points
communs existent ; ce qui est une autre preuve indirecte d’une origine commune des Vertébrés,
- des preuves importantes sont issues des observations plus précises, notamment avec le microscope, qui a
permis de trouver le premier point commun à tous les êtres vivants : la présence de cellules,
- une autre preuve importante est la présence de la molécule de l’hérédité chez tous les êtres vivants, dans la
plupart des cas sous forme d’ADN dans d’autres sous forme d’ARN (acide ribo nuckéique) ayant des bases
similaires..
Ces éléments permettent de construire l’argumentation. Le plus important étant le point commun le plus
répandu : une molécule de l’hérédité (ADN ou ARN). Les preuves sont directes ou indirectes mais nombreuses.
Exercice 7 [Communiquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix, en argumentant]
[Proposer une ou des hypothèses pour résoudre un problème ou une question]
Les caractères sont communs dans les exemples mais certains diffèrent. Certains caractères peuvent
disparaître et d’autres peuvent apparaître. L’apparition de nouveaux caractères peut entraîner la formation de
nouvelles espèces puis de nouveaux groupes totalement différents.
Exemple du groupe des sauropsides.
Le bréchet est un caractère qui apparaît chez les oiseaux mais ne se trouve pas chez l’Archéoptéryx et les
Sinornithosaurus.
Exemple des groupes proches de l’Homme.
La possibilité 1 correspond au tableau. En effet, le gorille, le chimpanzé et l’Homme appartiennent au même
emboîtement car ils possèdent le caractère nouveau « cerveau avec des plis ».
Exemple des primates.
L’Homme possède des caractères nouveaux identifiables et liés à la bipédie.
On peut poser comme hypothèse que les caractères nouveaux, dont l’apparition est liée au hasard, sont de plus
en plus présents car ils sont avantageux pour la survie et la reproduction facilitée des individus de l’espèce ayant
ce caractère dans un environnement donné. Les caractères ancestraux encore avantageux sont maintenus dans
une population.

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Séance 4
Exercice 8 [Mettre en œuvre un protocole expérimental]
[Communiquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix, en argumentant]
Les résultats pour des petites populations sont sans équivoque. Certains caractères vont disparaître du fait
du hasard lié à la reproduction sexuée, au moment de la fabrication des gamètes puis dans la rencontre des
partenaires sexuels au cours des générations.
Exercice 9 [Proposer une ou des hypothèses pour résoudre un problème ou une question]]
Dans le premier exemple, une paire d’antennes a été remplacée par des pattes.
Dans le deuxième exemple, le thorax de la mouche a été dupliqué, il semble y avoir deux thorax.
Des changements si importants sont liés à la modification directe de l’ADN. Cela semble logique pour expliquer
de telles modifications.
Exercice 10 [Communiquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix, en argumentant]
L’ADN est une molécule complexe qui contient l’information génétique sous forme de l’ordre des bases azotées.
Si l’ordre des bases se modifie, le caractère peut être modifié. Ces changements sont des mutations qui peuvent
survenir au hasard ou lors du contact de la molécule avec un environnement perturbateur, comme les radiations
nucléaires.
Dans ce cas de la mouche par exemple, si des individus mutés se reproduisent, le nouveau caractère va se
perpétuer.