Sous-question 2 Comment le milieu de vie (l’environnement) peut-il lui aussi influencer l’évolution des fréquences des différents allèles dans une population ? Doc 1 et 2 p 92 Belin Collectif : Lire les documents. Leur demander de décrire les différences spectaculaires qui existent entre les races de pigeons (queue, bec..). Comment Darwin explique cela ? Dans la nature, il existe des variations (ce sont les allèles pour chaque caractère) et l’homme accumule les caractères en sélectionnant à chaque génération ceux qui pourront se reproduire : ceux qui sont le plus adaptés aux besoins de l’homme. La sélection artificielle : l’homme modifie les espèces élevées en utilisant la diversité des allèles qui existent dans la nature pour chaque gène. Pour accentuer un caractère, il sélectionne à chaque génération, les individus qu’il considère comme mieux adaptés à ses besoins (pigeon avec une plus belle queue, vache qui produit plus de lait…). Seuls ces individus auront le droit de se reproduire et de transmettre leurs caractères à la génération suivante. L’homme obtient ainsi des vaches qui produisent plus de lait, plus de muscle… Collectif : Doc 3 p92 Belin Darwin pense que dans la nature, les espèces évoluent selon le même mécanisme mais sans l’intervention de l’homme. Bilan à retenir : La sélection naturelle est un concept qui a été proposé par Darwin. Dans ce cas, l’évolution des fréquences des allèles ne se fait plus au hasard. Dans un milieu donné, un facteur du milieu peut donner un avantage aux individus qui portent un allèle donné. Ces individus ont donc plus de chance de vivre et/ou de se reproduire. Ainsi, au fur et à mesure des générations, la fréquence de l’allèle avantageux augmente dans la population. On dit que l’environnement a sélectionné cet allèle. Collectif : Expliquer que l’on va travailler l’exercice 2.2 du bac Distribuer la grille de correction vierge. Donner les documents à étudier avec la consigne. Après l’exercice : Distribuer la correction sous forme de texte et sous forme de grille de correction et leur demander une autoévaluation Consigne : A partir de l’étude des documents p93 et de vos connaissances, vous montrerez comment l’environnement peut contribuer à l’évolution de la diversité des populations des souris à abajoues. Aide à la résolution : Annoncer la problématique Comparer la répartition des allèles du gène codant la couleur du pelage des souris dans les différents milieux (utiliser des informations précises des documents). Expliquer l’origine des différences constatées en utilisant le concept de sélection naturelle : rappeler ce qu’est la sélection naturelle, identifier l’allèle avantageux et le facteur du milieu qui le rend avantageux, décrire les évènements qui ont conduit à la situation actuelle). Conclure en mettant en évidence que ce mécanisme a modifié la biodiversité. Bilan à retenir : La sélection naturelle explique l’adaptation génétique des populations à leur milieu de vie. Associée à la dérive génétique, elle contribue à éloigner génétiquement différentes populations d’une même espèce vivant dans des environnements distincts. Lorsque les différences génétiques entre deux populations vivants dans des environnements distincts deviennent trop importantes, les individus des deux populations ne peuvent plus se reproduire : deux espèces distinctes sont obtenues. Activité 4 Comment expliquer l’apparition des différentes espèces de pinsons dans les ïles Galapagos ? Sujet d’évaluation sommative : Les 15 espèces actuelles de pinsons des Galapagos sont issues d’une seule petite population du continent arrivée il y a 2 ou 3 Ma. Consigne : A partir de l’exploitation des documents et de vos connaissances, vous mettrez en évidence que la dérive génétique et la sélection naturelle ont conduit à l’apparition des deux espèces de pinson présentées dans le doc 5. Exemple de production (correction) : Annoncer la problématique : On cherche à montrer comment l’environnement des souris à abajoue contribue à l’évolution de la diversité des populations des souris à abajoues. Comparer : On observe que chez les individus de la population de souris à abajoues vivant sur sol sombre, 90 % des souris possèdent l’allèle D qui conduit à l’apparition d’un pelage foncé et seulement 10 % des souris possèdent l’allèle d qui conduit à l’apparition d’un pelage clair. La situation est inversée dans la population qui vit sur un sol clair : 90 % des souris possèdent l’allèle d et seulement 10 % des souris possèdent l’allèle D. Expliquer : Le concept de sélection naturelle peut expliquer cette situation. Il propose qu’un facteur du milieu peut donner un avantage aux individus qui portent un allèle donné. Ces individus ont alors plus de chance de vivre et de se reproduire. La fréquence de l’allèle avantageux augmente alors au cours des générations. Dans le cas étudié, l’allèle D semble donc apporter un avantage aux individus qui le portent lorsque le sol est sombre. L’allèle d apporte un avantage lorsque le sol est clair. La présence du hibou à cornes est le facteur du milieu qui explique cet avantage. Ce hibou est un prédateur des souris à abajoues. Il chasse la nuit et il est capable de distinguer la couleur du pelage des souris. Lorsque le hibou chasse la nuit et que le sol est sombre, il voit mieux les souris claires. Ce sont elles qui sont mangées. Les souris sombres peuvent donc survivre, se reproduire, la fréquence de l’allèle D responsable de cette couleur devient plus abondant dans la population. Lorsque le sol est clair, le hibou attrape plus facilement les souris sombres. Les souris claires peuvent donc se reproduire et la fréquence de l’allèle d augmente dans la population. Conclure : Au cours de cet exposé nous avons donc montré que par le mécanisme de la sélection naturelle, un facteur de l’environnement (ici la présence d’un prédateur, le hibou à cornes) a permis l’apparition de deux populations de souris qui se distinguent par la fréquence des allèles D et d. L’environnement a donc contribué à augmenter la diversité des populations de souris à abajoue. GRILLE DE CORRECTION Qualité de la démarche (indices qui permettent de repérer cette qualité, sans qu’on attende que tous soient présents) A B C D Problème compris et/ou énoncé : On cherche à montrer comment l’environnement des souris à abajoue contribue à l’évolution de la diversité des populations des souris à abajoues. Présence d’informations pertinentes extraites des documents Apport d’informations pertinentes à partir des connaissances Mise en relation infos issues des docs et connaissances Mise en œuvre d’un raisonnement rigoureux, esprit critique Un bilan clair est proposé (un schéma peut accompagner ce bilan) Démarche cohérente Démarche maladroite Pas de démarche ou démarche incohérente Eléments scientifiques (ES) suffisants : compréhension globale (CG) et au moins x éléments précis issus des documents et x éléments apportés des connaissances A B C D Compréhension globale : Au cours de cet exposé nous avons donc montré que par le mécanisme de la sélection naturelle, un facteur de l’environnement (ici la présence d’un prédateur, le hibou à cornes) a permis l’apparition de deux populations de souris qui se distinguent par la fréquence des allèles D et d. L’environnement a donc contribué à augmenter la diversité des populations de souris à abajoues. Eléments scientifiques tirés des documents Doc 4 et doc 6 : On observe que chez les individus de la population de souris à abajoues vivant sur sol sombre, 90 % des souris possèdent l’allèle D qui conduit à l’apparition d’un pelage foncé et seulement 10 % des souris possèdent l’allèle d qui conduit à l’apparition d’un pelage clair. La situation est inversée dans la population qui vit sur un sol clair : 90 % des souris possèdent l’allèle d et seulement 10 % des souris possèdent l’allèle D. Mise en relation avec Co1 : Dans le cas étudié, l’allèle D semble donc apporter un avantage aux individus qui le portent lorsque le sol est sombre. L’allèle d apporte un avantage lorsque lorsque le sol est clair. Doc 5 : Le hibou à cornes est un prédateur des souris à abajoues. Il chasse la nuit et il est capable de distinguer la couleur du pelage des souris. Mise en relation avec Co1 : La présence du hibou à cornes est le facteur du milieu qui explique cet avantage. Lorsque le hibou chasse la nuit et que le sol est sombre, il voit mieux les souris claires. Ce sont elles qui sont mangées. Les souris sombres peuvent donc survivre, se reproduire, la fréquence de l’allèle D responsable de cette couleur devient plus abondant dans la population. Lorsque le sol est clair, le hibou attrape plus facilement les souris sombres. Les souris claires peuvent donc se reproduire et la fréquence de l’allèle d augmente dans la population. A Eléments scientifiques issus des connaissances Co1 - Le concept de sélection naturelle propose qu’un facteur du milieu peut donner un avantage aux individus qui portent un allèle. Ces individus ont alors plus de chance de vivre et de se reproduire. La fréquence de l’allèle avantageux augmente alors au cours des générations. ES suffisants dans les 2 domaines ES suffisants pour un domaine moyens dans l’autre ou moyens dans les 2 ES moyens dans un domaine et insuffisants dans l’autre ES insuffisants dans les 2 domaines rien B C D Consigne : A partir de l’étude des documents p93 et de vos connaissances, vous montrerez comment l’environnement peut contribuer à l’évolution de la diversité des populations des souris à abajoues. Aide à la résolution : Annoncer la problématique Comparer la répartition des allèles du gène codant la couleur du pelage des souris dans les différents milieux (utiliser des informations précises des documents). Expliquer l’origine des différences constatées en utilisant le concept de sélection naturelle : rappeler ce qu’est la sélection naturelle, identifier l’allèle avantageux et le facteur du milieu qui le rend avantageux, décrire les évènements qui ont conduit à la situation actuelle). Conclure en mettant en évidence que ce mécanisme a modifié la biodiversité. GRILLE DE CORRECTION DE L’EXERCICE 2.2 Qualité de la démarche (indices qui permettent de repérer cette qualité, sans qu’on attende que tous soient présents) A B C D Problème compris et/ou énoncé Présence d’informations pertinentes extraites des documents Apport d’informations pertinentes à partir des connaissances Mise en relation infos issues des docs et connaissances Mise en œuvre d’un raisonnement rigoureux, esprit critique Un bilan clair est proposé (un schéma peut accompagner ce bilan) Démarche cohérente Démarche maladroite Pas de démarche ou démarche incohérente Eléments scientifiques (ES) suffisants : compréhension globale (CG) et au moins x éléments précis issus des documents et x éléments apportés des connaissances A B C D Compréhension globale : ce que l’on écrit dans la conclusion Eléments scientifiques tirés des documents A Eléments scientifiques issus des connaissances ES suffisants dans les 2 domaines ES suffisants pour un domaine moyens dans l’autre ou moyens dans les 2 ES moyens dans un domaine et insuffisants dans l’autre ES insuffisants dans les 2 domaines rien B C D