T1 – Chap 2 SVT – 2nde 3. Evolution de la biodiversité Objectifs de la séance Mécanismes faisant varier les populations − Sélection naturelle − Dérive génétique Le Muséum National d’Histoire Naturelle (MNHN) organise une exposition sur l’évolution et notamment les facteurs qui ont permis la spéciation (= apparition de nouvelles espèces). Vous êtes un conseiller scientifique au MHNH. A l’aide des ressources, expliquez comment les populations peuvent se modifier au cours. ACTIVITE 1 : ETUDE DE LA DERIVE GENETIQUE Lancer l’animation DériveGénétique.swf. La couleur des fleurs étudiées est due à un seul gène. Mais ce gène possède six allèles différents : bleu, rose, jaune, orange, rouge et blanc. Les fleurs se reproduisent à chaque génération. Mais à chaque génération, des lapins mangent au hasard un certain nombre de fleurs. Q1. Comptez le nombre de fleurs par couleur au cours de 5 générations et reportez les résultats dans le graphique. Q2. Calculez les fréquences alléliques à la génération 1 et à la 5 et reportez les résultats dans votre tableau. Mes résultats Allèle bleu Génération 1 Génération 5 Fréquences alléliques (en %) Allèle Allèle Allèle Allèle Allèle rose jaune orange rouge blanc TOTAL 16 16 16 16 16 16 100 0 0 33 0 0 66 100 Résultats d’un autre binôme Allèle bleu Génération 1 Génération 5 Fréquences alléliques (en %) Allèle Allèle Allèle Allèle Allèle rose jaune orange rouge blanc TOTAL 16 16 16 16 16 16 100 0 40 0 60 0 0 100 Q3. Reportez les résultats d’un binôme voisin. Q4. Est-ce que les allèles apportaient des avantages à la survie ou à la reproduction dans cet exemple ? Dans cet exemple les allèles n’apportent aucun avantage à la survie ou à la reproduction des fleurs. Les lapins mangent les fleurs, quelle que soit leur couleur. Q5. Qu’est-ce qui a provoqué la modification de la population de fleurs au cours du temps dans cet exemple ? Dans cet exemple, c’est le hasard qui a modifié la population de fleurs. On voit bien que le deuxième binôme n’a pas obtenu le même résultat. ACTIVITE 2 : ETUDE DE LA SELECTION NATURELLE Lancer l’animation SélectionNarurelle.swf. La couleur des phalènes est due à un seul gène. Mais ce gène possède deux allèles différents : blanc et noir. Les phalènes se posent sur les bouleaux et vivent dans deux environnements différents : à la campagne ou à la ville. En ville, la pollution a provoqué un assombrissement des bouleaux. Q6. Comptez le nombre de phalène par couleur au cours des 3 générations. Reportez les résultats dans le graphique. Q7. Calculez les fréquences alléliques et reportez les résultats dans votre tableau. Résultats Fréquences alléliques des phalènes (en%) Campagne Ville Génération 1 Génération 2 Génération 3 clairs sombres clairs sombres 72 28 72 28 72 28 27 73 72 28 18 82 Q8. Est-ce que les allèles apportaient des avantages à la survie ou à la reproduction dans cet exemple ? Dans cet exemple les allèles apportent un avantage à la survie des papillons selon l’environnement : les phalènes sombres peuvent se camoufler des oiseaux en ville (bouleau sombre) et mieux survivre tandis que les phalènes blancs peuvent se camoufler à la campagne (bouleau clair) et mieux survivre. Q9. Qu’est-ce qui a provoqué la modification de la population de fleurs au cours du temps dans cet exemple ? Dans cet exemple, c’est l’environnement qui a modifié la population de papillons. Si on reproduit l’expérience, on aura toujours le même résultat : les phalènes sont de plus en plus sombres en ville et de plus en plus clairs à la campagne. Q10. Remplissez le tableau de comparaison des deux mécanismes étudiés. Dérive génétique Sélection naturelle Type d’allèles concernés Les allèles neutres = ceux qui n’apportent aucun avantage (ou désavantage) à la survie ou à la reproduction des individus Les allèles avantageux ou désavantageux pour la survie ou à la reproduction des individus Moteur de la modification des populations Le hasard L’environnement Conséquence à long terme Les populations se modifient jusqu’à donner naissance à des espèces différentes c’est la spéciation La diversité des allèles est un des trois aspects de la biodiversité. Deux mécanismes modifient cette diversité au cours du temps. Il s'agit de la sélection naturelle et de la dérive génétique. Dérive génétique La dérive génétique correspond à la modification de la fréquence des allèles neutres (= n’apporte aucun avantage) liée au hasard. Sous l’effet du hasard, les fréquences alléliques se modifient au cours des générations et la population initiale se modifie. mécanismes aboutissant à la spéciation Sélection naturelle La sélection naturelle correspond à la modification de la fréquence des allèles avantageux (et désavantageux) liée à l’environnement. Sous l’effet de la pression du milieu, les fréquences alléliques se modifient au cours des générations et la population initiale se modifie. Sélection naturelle et dérive génétique sont deux mécanismes qui peuvent conduire à la spéciation, c’est-à-dire à l’apparition de nouvelles espèces. MEMORISATION Facteurs aboutissant à la spéciation Qu’est-ce que la spéciation ? L’apparition de nouvelle espèce. Définition sélection naturelle ? Modification de la fréquence des allèles avantageux (et désavantageux) liée à l’environnement. Sur quel type d’allèles joue la sélection naturelle ? Les allèles avantageux ou désavantageux pour la survie ou à la reproduction des individus Quel est le moteur de la modification des fréquences alléliques dans la sélection naturelle ? L’environnement. Définition dérive génétique ? Modification de la fréquence des allèles neutres (= n’apporte aucun avantage) liée au hasard. Sur quel type d’allèles joue la dérive génétique ? Les allèles neutres = ceux qui n’apportent aucun avantage (ou désavantage) à la survie ou à la reproduction des individus. Quel est le moteur de la modification des fréquences alléliques dans la dérive génétique ? Le hasard Quels sont les deux facteurs permettant d’aboutir à la spéciation ? Sélection naturelle et dérive génétique CE QUE J’AI APPRIS AUJOURD’HUI : Quand et pourquoi l’utiliser ? Je dois utiliser ce que j’ai appris aujourd’hui quand : je dois discuter de l’évolution de la biodiversité et de la spéciation je dois déterminer dans un cas précis le moteur d’apparition de la nouvelle espèce