Thème 1A-2B : Génétique et évolution – La plante domestiquée I
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Thème 1A-2B : Génétique et évolution – La plante domestiquée Chap. I : Les brassages génétiques contribuent à la diversité génétique du vivant. I. Rôle de la méiose et de la fécondation dans la stabilité du caryotype de l’espèce. A. Définitions et vocabulaire B. Place de la méiose et de la fécondation dans le cycle biologique d’une espèce animale diploïde : l’espèce humaine C. La méiose, un phénomène aboutissant à la formation de quatre cellules filles haploïdes 1. La première division de méiose est une division réductionnelle 2. La deuxième division de méiose est une division équationnelle D. La fécondation, fusion de deux cellules haploïdes E. Évolution de la quantité d'ADN par noyau au cours du cycle biologique II. Fécondation et méiose réalisent un brassage génétique A. Définitions et vocabulaire B. La variabilité allélique au sein des espèces diploïdes 1. Le lien entre génotype et phénotype chez les diploïdes 2. L’intérêt des croisements-tests dans la détermination du génotype d’un individu au phénotype dominant C. Le brassage génétique réalisé par la méiose 1. Un brassage interchromosomique 2. Un brassage intrachromosomique 3. L’intérêt des croisements-test dans l’analyse des phénotypes recombinés D. La fécondation amplifie le brassage génétique E. Le rôle de la méiose et de la fécondation dans l’apparition d’anomalies du génome 1. Exemple 1 : anomalies du nombre ou de la composition des chromosomes 2. Exemple 2 : apparition de familles multigéniques à la suite de crossing-overs inégaux Conclusion Matériel utilisable dans le cadre de ce chapitre et pouvant entrer en jeu dans une ECE : • Observation et comptage de drosophiles à la loupe (mise en évidence de mutations, interprétation de résultats de croisements) *** • Observation de lames de cellules en différentes phases de mitose ou de méiose au microscope (identification des différentes phases...) * • Comparaisons de séquences nucléotidiques ou polypeptidiques grâce au logiciel Anagène (mise en évidence du polymorphisme allélique, d'une famille multigénique...) *** Chap. II : D’autres mécanismes de diversification du vivant I. Mécanismes ayant pour origine une modification du génome A. Associations de génomes de différentes espèces 1. Transferts horizontaux et acquisition de gènes étrangers 2. Endosymbioses et acquisitions de gènes étrangers 3. Polyploïdisation et apparition de nouvelles espèces B. Modification du développement : rôle des gènes homéotiques et de leur durée d’expression. II. Mécanismes n’ayant pas pour origine une modification du génome A. Symbioses et évolution du phénotype sans modification de génome B. Diversification des comportements sans modification de génome Conclusion Matériel utilisable dans le cadre de ce chapitre et pouvant entrer en jeu dans une ECE : • Pas grand-chose (éventuellement, observation d'échantillons de mycorhizes* ou de lichen*, enregistrements de chants d'oiseaux ?...) Rq : Le nombre d'étoiles correspond à la probabilité qu'un sujet d'ECE utilisant ce matériel soit effectivement proposé (pas d'étoile : peu probable ; * : assez peu probable ; ** assez probable ; *** très probable). 1/5 Chap. III : De la diversification du vivant à l’évolution de la biodiversité I. L’information génétique des populations fluctue au cours du temps A. L’effet de la sélection naturelle B. L’effet du hasard : dérive génétique et effet de fondation II. Notion d’espèce et mécanismes de spéciation A. L’espèce, une notion délicate à définir B. L’isolement reproductif, moteur de la spéciation Conclusion Matériel utilisable dans le cadre de ce chapitre et pouvant entrer en jeu dans une ECE : • Utilisation d'un logiciel de modélisation des fréquences alléliques pour mettre en évidence l'effet des pressions sélectives sur la sélection naturelle, et l'effet du hasard et de la taille de l'effectif sur la dérive génétique (exemple : « évolution allélique », logiciel téléchargeable gratuitement que nous avons utilisé en classe.) * Chap. IV : Un regard sur l’évolution des humains. I. La place de l’espèce humaine dans l’histoire évolutive des primates II. L’acquisition d’un phénotype de type humain A. Les caractères dérivés propres à la lignée humaine B. Les spécificités d’un développement de type humain Conclusion Matériel utilisable dans le cadre de ce chapitre et pouvant entrer en jeu dans une ECE : • Comparaisons de séquences nucléotidiques ou polypeptidiques grâce au logiciel Anagène (mise en évidence de parentés entre espèces) *** • Mise en évidence de parentés et établissement d'arbres phylogénétiques grâce au logiciel Phylogène *** • Comparaison de crânes d'espèces humaines actuelle et fossiles, de Chimpanzé * Chap. V : Influence de l’évolution et de la domestication sur l’organisation des plantes à fleurs. I. La vie fixée chez les plantes, résultat de l’évolution A. Des stratégies évolutives en lien avec la défense contre les agressions B. Une organisation adaptée aux échanges avec le milieu 1. L’optimisation des surfaces d’échanges 2. La distribution de la matière au sein de la plante C. Des stratégies évolutives en lien avec la reproduction sexuée 1. Structure et fonction de la fleur 2. Coévolution entre plantes et autres organismes II. La plante domestiquée A. Domestication et sélection variétale par croisements B. Modifications directes du génome par biotechnologie Conclusion Matériel utilisable dans le cadre de ce chapitre et pouvant entrer en jeu dans une ECE : • Dissection florale *** • Préparations microscopiques, observation d'échantillons mettant en évidence la relation structure/fonction des organes aériens (forme des feuilles, présence et abondance de stomates...) ou souterrains (poils absorbants) *** • Observation de lames de coupes de feuilles ou de tiges (système vasculaire, structure interne de la feuille) ** • Mise en évidence des réserves d'un fruit (dissémination zoochore) * Rq : Le nombre d'étoiles correspond à la probabilité qu'un sujet d'ECE utilisant ce matériel soit effectivement proposé (pas d'étoile : peu probable ; * : assez peu probable ; ** assez probable ; *** très probable). 2/5 Thème 1B : Le domaine continental et sa dynamique Chap. I : Les caractéristiques de la croûte continentale. I. Comparaison entre croûte continentale et croûte océanique A. Âges des roches de la CC et de la CO B. LC et LO sont en équilibre sur l’asthénosphère II. Les particularités de la croûte continentale au niveau des chaînes de montagnes A. La présence d’une racine crustale. B. Des traces de déformations tectoniques des roches C. Des traces de modifications pétrologiques des roches Matériel utilisable dans le cadre de ce chapitre et pouvant entrer en jeu dans une ECE : • Matériel permettant de déterminer la densité d'une roche (par estimation de son volume et de sa masse) ** • Échantillons macroscopiques, lames de roches de la croûte continentale observées au microscope avec polariseur ou non (détermination des minéraux, identification des roches, estimation de leur degré de métamorphisme grâce à une grille pétrogénétique......) *** • Utilisation d'un tableur (calcul de l'âge d'une roche par radiochronologie, de la densité d'une roche, de la profondeur du Moho...) ** Chap. II : La subduction et ses conséquences sur la croûte continentale. I. Les chaînes de collisions, conséquences de la fermeture des océans par subduction A. Les traces d’un ancien domaine océanique 1. Des traces d’anciennes marges passives 2. Les reliques d’un ancien plancher océanique B. Les traces d’un métamorphisme de haute pression typique des zones de subduction C. L’augmentation de la densité de la CO, principal moteur de la subduction D. La collision des continents et l’orogenèse, conséquences ultimes de la subduction II. La production de croûte continentale par le magmatisme de subduction A. Le rôle du métamorphisme sur l’hydratation des minéraux de la CO en subduction B. La fusion partielle des roches et leur remontée en surface = le magmatisme Matériel utilisable dans le cadre de ce chapitre et pouvant entrer en jeu dans une ECE : • Échantillons macroscopiques, lames de roches de la croûte océanique ou de péridotites observées au microscope avec polariseur ou non (détermination des minéraux, identification des roches, estimation de leur degré de métamorphisme grâce à une grille pétrogénétique...) *** • Échantillons macroscopiques, lames de roches typiques du magmatisme de subduction observées au microscope avec polariseur ou non (détermination des minéraux, identification des roches, estimation du point de fusion du magma grâce à un diagramme P/T présentant le solidus hydraté...) *** • Utilisation du logiciel Sismolog permettant de caractériser une zone de subduction (répartition du volcanisme, du plan de Benioff, de son pendage, de la fosse océanique...)** • Matériel permettant de déterminer la densité d'une roche (par estimation de son volume et de sa masse) ** Chap. III : La disparition des reliefs. I. L’évolution des chaînes de montagne A. Érosion et rééquilibrage isostatique aplanissent les reliefs B. D’autres phénomènes tectoniques participent aussi à la disparition des reliefs II. III. Le devenir des produits de l’altération des roches Conclusion Matériel utilisable dans le cadre de ce chapitre et pouvant entrer en jeu dans une ECE : • Modélisation du rebond isostatique à l’aide de matériel simple* Rq : Le nombre d'étoiles correspond à la probabilité qu'un sujet d'ECE utilisant ce matériel soit effectivement proposé (pas d'étoile : peu probable ; * : assez peu probable ; ** assez probable ; *** très probable). 3/5
