2.1 La diversité des êtres vivants (biodiversité) et son évolution

ACTIVITÉS ÉLÈVES TS 29/09/16
2.1 La diversité des êtres vivants (biodiversité) et son évolution
Daniel Devallois 74160 St Julien en genevois 3 Sur 37

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2.1.1 Évolution et pression du milieu, exemple de la prédation
2.1.1.1 Évolution et facteurs de milieu
Mise en relation de documents et de connaissances rédaction type 2b:
La phalène du bouleau est un papillon qui passe ses journées
immobile, les ailes déployées sur les tronc d'arbres et les murs. Il existe 2
phénotypes alternatifs, papillon blanc tacheté de noir (forme claire) et
papillon entièrement noir (forme sombre).
Sujets 2.b: Livre Nathan page 131 et Hatier page 100.
Comment expliquer l'évolution récente des fréquences alléliques chez la phalène du bouleau ?
Document 1: Évolution récente des fréquences alléliques chez la Phalène du bouleau
Observation 1960 1995
Phénotype mélanique 0,94 0,18
Phénotype clair 0,06 0,82
Allèle d 0,25 0,91
Allèles D 0,75 0,09
Document 2: évolution historique des
populations de phalènes:
Jusqu'au XIXème siècle, la forme claire
prédominait dans les populations britanniques.
La première forme sombre fut observée en 1848
à Manchester, grande ville industrielle. La
fréquence de cette forme s'est rapidement accrue
dans cette région alors que la forme claire restait
prédominante en région rurale. Dans le même
temps, les lichens donnant une couleur claire aux
troncs d'arbres disparaissaient progressivement
des zones industrielles en raison de leur
sensibilité à la pollution.
Document 3: une étude de terrain:
En 1955, période de mise en place d'une législation antipollution, une étude de terrain dans une région
industrielle (troncs noirs) et dans une région rurale (troncs blancs) s'est déroulée dans les conditions suivantes:
1- on piège des papillons autochtones pour évaluer la fréquence des 2 formes naturellement.
2- un grand nombre de papillons issus d'élevages sont marqués, relâches, et recapturés quelques jours plus
tard.
3- on place le même nombre de phalènes sur des troncs d'arbres et on observe la prédation par les oiseaux
Région industrielle Région rurale
Phénotype clair mélanique clair mélanique
% dans la population naturelle 11 89 100 0
% de phalènes d'élevage recapturées 25 52 12 6
% de phalènes tuées par les oiseaux 74 26 14 86
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Un gène présentant 2 allèles D (sombre
dominant) et d (clair récessif) gouverne la couleur
du papillon.

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Analyse de document, type 2a
Différentes espèces de renoncules sont fréquentes dans les prairies de nos régions. La comparaison de
différents types de prairies montre la présence d'espèces différentes.
1. Vous proposerez une explication à la différence constatée entre le type de renoncules d'une
pelouse et celles d'un champ voisin.
Document :
Les 2 photographies ont été prises à la même date, le champ et la pelouse sont sur le même sol et sont
exposées de la même manière. La pelouse est tondue tous les 15 jours pendant la période de croissance de
l'herbe, le champ est coupé à 2 reprises.
Renoncule du champ Renoncule de la pelouse
Les antibiotiques ont longtemps été très efficaces contre les bactéries. Très utilisés en médecine et dans
l'élevage, ils ont progressivement perdu leur efficacité, certaines bactéries résistant à leur action.
2. Vous proposerez une explication à l'apparition de cette résistance en vous appuyant sur la théorie
de l'évolution.
Lorsqu'ils disposent de nourriture en grande quantité, la plupart des êtres humains mangent plus que
nécessaire et grossissent par accumulation de graisse.
3. En vous appuyant sur la théorie de l'évolution, vous expliquerez comment cette caractéristique (le
stockage rapide de graisses) a pu se répandre parmi les populations humaines.
Les auteurs de science fiction imaginent parfois l'espèce humaine dans le futur avec une grosse tête liée à
un développement cérébral plus important qu'actuellement.
4. En vous appuyant sur la théorie de l'évolution, vous montrerez en quoi le fonctionnement actuel de
nos sociétés ne permettrait pas une telle évolution.
Les aliments consommés dans nos sociétés sont moins durs que ceux consommés antérieurement.
s'appuyant sur cet état de fait, on imagine parfois que l'être humain, n'utilisant plus ses dents, aura de moins en
moins de dents au fil des générations.
5. En vous appuyant sur la théorie de l'évolution, vous montrerez en quoi cette idée n'a pas de
fondement biologique.
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Hauteur des
fleurs ~ 40 cm
Hauteur des
fleurs < 10 cm

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2.1.2 Évolution et hasard
Préalable, Aide à la rédaction d'une analyse de croisement :
1- déterminer la dominance/récessivité ou codominance
2- rechercher systématiquement les phénotypes génotypes gamètes
3- utiliser des tableaux de croisements quand au moins un individu n'est pas homozygote pour le gène
étudié (homozygote = 2 allèles identiques)
4- utiliser toujours les mêmes conventions (voir ci-dessous)
Les allèles:
Deux allèles d’un même gène symbolisés par une même lettre, la lettre choisie est la première lettre du mot
désignant l’allèle récessif.
·l’allèle récessif est désigné par une minuscule sans autre signe b= souris blanche
·L’allèle dominant est désigné par la lettre choisie en minuscule associée à un + b+ = souris grise
Les cas de codominance sont symbolisés en associant les 1ères lettres des 2 allèles codominants
Exemple: les groupes sanguins Les allèles a et b sont codominants, la symbolisation sera ab
Le phénotype:
Le symbole de l’allèle qui s’exprime est placé entre crochets. 2 lettres associées en cas de codominance.
ex: [b]: phénotype d’une souris blanche ex: [b+]: phénotype d’une souris grise
ex : [ab] phénotype d’un individu de groupe sanguin ab
Le génotype (les allèles présents dans une cellule)
Chaque chromosome est matérialisé par un trait, la lettre de l’allèle porté par ce chromosome est notée au
dessus ou en dessous du trait.
Dans un gamète haploïde (1 seule version du gène) :
ex : a 1 gène ex : X a1gène sur le chromosome X
ex: a b 2 gènes sur le même chromosome ex : a b 2 gènes sur 2 chromosomes différents
Dans une cellule diploïde (2 versions du gène) :
ex: A 1 seul gène, 1 seule paire de chromosomes : individu hétérozygote pour ce gène.
a
ex: A B 2 gènes sur 2 paires de chromosomes différents (indépendants), individu hétérozygote pour les 2 gènes.
a b
ex: A B 2 gènes sur 1 paire de chromosomes différents (liés), individu hétérozygote pour les 2 gènes
a b
ex: X Aou X A hérédité liée au chromosome X seul
Y X a
Le tableau (échiquier) de croisement :
Il doit comporter :
- les génotypes de gamètes
- les génotypes et les phénotypes des descendants
Exemple : gène groupe sanguin A et B dominants sur O. A et B codominants.
croisement génotype père A génotype mère A
B O
gamètes paternels A/ ou B/ gamètes maternels A/ ou O/
Gamètes paternels
Gamètes maternels
A B
AA//A [A] B//A [AB]
OA//O [A] B//O [B]
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génotypes
phénotypes

III
II
I
5
5
1
1 4
4
1
3
3
3
2
2
24atteint
non atteint
femmeHomme
Arbre généalogique relatif
à la transmission de la
mucoviscidose
8
8 9
7
6
5
76
12
arbre généalogique relatif à la transmission de l’épithélioma adenoides cysticum
III
II
I1
143
3
2
2
4 5
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Analyse de document RÉDACTION type 21:
Le cochon d'Inde est un petit mammifère originaire des prairies d'Amérique du Sud.
Différentes lignées stables (donnant une descendance présentant toujours les mêmes
caractéristiques) ont été sélectionnées en particulier au niveau de la couleur du pelage, lignée
blanche et lignée noire.
Un groupe de ces animaux s'est échappé de son lieu d'élevage. Il est constitué de 3 animaux
noirs (2 mâles et une femelle ) et d'une femelle blanche. Deux couples se forment et ont chacun un
petit (génération F1). Ces individus F1 se croisent et donnent 2 individus F2. On précise que ce
caractère n'est pas porté par les chromosomes sexuels.
D'après les résultats de croisement présentés ci-dessous, quelle chance/risque y a t' il que l'allèle
blanc disparaisse de la population en F2 ?
Document 1: croisement 1 Document 2: croisement 2
P Mâle noir X femelle noire P Mâle noir X femelle blanche
ê ê
F1 100 % [N] F1 100 % [N]
Utilisez le vocabulaire de génétique dans vos explications (phénotype, génotype, gène, allèle, dominant, récessif, homo/hétérozygote).
Analyse de document REDACTION type 21:
La mucoviscidose est la maladie héréditaire la plus fréquente (une naissance sur 2000). Elle se caractérise
notamment par une insuffisance respiratoire qui résulte de l’épaississement des sécrétions des bronches. Les
individus hétérozygotes représentent un individu sur 22 dans la population générale.
En vous appuyant sur le croisement II2 par II3, montrez le rôle du hasard dans l'évolution d'une
population d'une génération à la suivante. Des données quantitatives sont attendues.
Analyse de document REDACTION type 21:
En vous appuyant sur le croisement I1 par I2, montrez le rôle du hasard dans l'évolution d'une
population d'une génération à la suivante. Des données quantitatives sont attendues.
L’épithélioma adenoïdes cysticum est une maladie héréditaire humaine qui se traduit par la présence sur
le visage de petits nodules colorés. Le reste du corps porte également des petites tumeurs de dimensions
variables.
Daniel Devallois 74160 St Julien en genevois 7 Sur 37