sciences de la vie et de la terre
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sciences de la vie et de la terre SvT sciences de la vie et de la terre Première S Terminale S PrOgramme 2014 tâches complexes cOORdOnnÉ PaR PaTrick DemOugeOT lOïc maThOn AGIR La Terre dans l'Univers, la vie, l'évolution du vivant AGIR SvT terminale S terminale s S vT terminale s t hème 1 : la terre dans l'univers, la vie, l'évolution du vivant 1-A : Génétique et évolution un regard sur l'évolution de l'homme L’Homme au sein des Primates Aide à la démarche de résolution 1 : Analyse de documents Aide de savoir-faire 1 : Fiche technique du logiciel Phylogène sur le site de l’académie de Toulouse Aide de savoir-faire 2 : Fiche méthode pour s'informer à partir d'une séquence vidéo Aide de savoir-faire 3 : Construction d’un arbre phylogénétique des Primates grâce à une tableau de caractères morphologiques Aide de savoir-faire 4 : Construction des arbres phylogénétiques des Primates grâce à une matrice de caractères moléculaires Aide de connaissance 1 : Notions et conventions pour lire et construire un arbre phylogénétique AGIR SvT terminale S aides aide à la démarche de résolution 1 : Analyse de documents • Un brouillon peut faire apparaitre l’apport de chaque document séparément —— Les activités 1 et 2 doivent aboutir à la construction d’arbres phylogénétiques. En relation avec d’autres documents, ils permettront de répondre à la problématique posée par le sujet. —— Le document 1 est une matrice de caractères des Vertébrés. En particulier, ce tableau permet de définir les caractéristiques des Primates. —— Le document 2 permet d’estimer la datation de la séparation des Primates au sein des Mammifères. —— Le document 3 présente certaines caractéristiques des familles actuelles des grands singes. —— Le document 4 évoque les caractéristiques morphologiques, culturelles ou comportementales communes aux chimpanzés et aux hommes. —— Le document 5 montre les caractéristiques génétiques du chimpanzé en comparaison avec celles de l’Homme. • Relier les documents pour mettre en évidence des arguments à intégrer à la synthèse écrite L’organisation des arguments doit suivre une logique scientifique. On pourra ainsi détailler premièrement les grandes caractéristiquesdu groupe des Primates puis estimer l’âge de son apparition (documents 1 et 2 reliés à l’activité 1). Dans une deuxième partie, il faudra placer l’Homme au sein des primates en montrant sa parenté avec le Chimpanzé (activités 1 et 2 mises en relation avec les documents 3, 4 et 5). Aide de savoir-faire 1 : Fiche technique du logiciel Phylogène sur le site de l’académie de Toulouse (http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/dossiers/FT/phylogene/FT_phylogene.pdf) aide de savoir-faire 2 : Fiche méthode pour s'informer à partir d'une séquence vidéo Une séquence vidéo intègre deux types d’informations : visuelles et auditives. Il est donc important de savoir extraire des idées provenant de différentes origines quitte à revoir la vidéo plusieurs fois si le « débit » de celle-ci est trop rapide. • Prendre une feuille de brouillon avec un crayon. • Visionner la vidéo en se focalisant davantage sur les informations auditives. • Prendre des notes sans essayer de retranscrire tous les dialogues de la séquence vidéo en détail. Attention : il faut uniquement extraire les idées répondant à la problématique posée. • Si les images apportent des informations supplémentaires ou si vous n’avez pas réussi à extraire l’ensemble des informations nécessaires pour répondre à la problématique, visionner la séquence vidéo une nouvelle fois. • Faire un bilan des notes prises en rédigeant les arguments répondant à la problématique posée. Aide de savoir-faire 3 : Construction d’un arbre phylogénétique des Primates grâce à un tableau de caractères morphologiques • Ouvrir le logiciel Phylogène et utiliser la fiche technique pour comprendre son fonctionnement • Choisir la collection « Archontes – Primates » > OK • Construire une matrice de caractères —— Choisir les espèces suivantes : Homme – Gorille – Chimpanzé – Orang-outan – Toupaï – Maki – Saki —— Choisir les caractères morphologiques suivants : Pouce – Queue – Orbite • Appeler le professeur pour vérification • Polariser et coder une matrice —— Choisir l’extra groupe suivant : Toupaï (c’est un groupe de mammifère non primate) —— Colorer les caractères primitifs (ancestraux) puis les innovations (caractères dérivés) grâce à des couleurs différentes. • Établir des relations de parenté Créer l’arbre en regroupant les groupes partageant les mêmes caractères primitifs et les mêmes caractères dérivés. • Appeler le professeur pour vérification avant l’impression de l’arbre. AGIR sciences de la vie et de la terre aide de savoir-faire 4 : Construction des arbres phylogénétiques des Primates grâce à une matrice de caractères moléculaires • 1 - Ouvrir le logiciel Phylogène et utiliser la fiche technique pour comprendre son fonctionnement • 2 - Choisir la collection « Archontes – Primates » > OK • 3 - Fichier > Ouvrir > Fichier de molécules > COX2-Primates (Séquence de la cytochrome C Oxydase, protéine intervenant dans la respiration cellulaire > chaque lettre correspond à un acide aminé particulier). • 4 - Construire l’arbre phylogénétique —— Sélectionner les espèces d’Hominoïdes (toutes les espèces de grands singes présentes) —— Matrice des distances (La matrice affiche le nombre global de différences entre les séquences sélectionnées). • 5 - Cliquer sur « Arbre » pour obtenir l’arbre correspondant à la matrice pour la molécule COX2 • 6 - Appeler le professeur pour vérification avant l’impression de l’arbre. • 7 - Refaire les étapes 1 à 6 en choisissant une autre molécule > Opsine-bleu-Primates (Séquence de l’opsine bleu, pigment rétinien intervenant dans la vision des couleurs) aide de connaissance 1 : Notions et conventions pour lire et construire un arbre phylogénétique Arbre phylogénétique simplifié des Vertébrés Autres vertébrés Autres tétrapodes Autres Amniotes Autres Mammifères Primates (dont Homme) Ongles et pouce opposable Présence de poils et de mamelles Présence d’un amnios Membres pairs avec des doigts Axe squelettique dorsal = Nœud – Ancêtre commun Présence d’un amnios = Caractère Notions nécessaires pour lire un arbre phylogénétique : • L’arbre phylogénétique montre des groupes d’espèces emboités, tous issus d’un ancêtre commun. Exemple : Les Vertébrés englobent les Tétrapodes qui englobent les Amniotes qui englobent les Mammifères qui englobent les Primates... Ici on peut dire que tous les Vertébrés possèdent un axe squelettique dorsal, le premier nœud constitue l’ancêtre commun que partagent tous les Vertébrés. • Les nœuds représentent des ancêtres communs qui sont toujours hypothétiques, ce ne sont pas des espèces fossiles. • Un ancêtre commun exclusif à un groupe est l’ancêtre de tous les descendants des espèces du groupe uniquement. Il possède un caractère nouveau ou innovation évolutive qui n’était pas présente chez les ascendants. On parle de caractère dérivé contrairement à un caractère ancestral déjà présent. La notion de caractère dérivé est donc relative en fonction du groupe considéré. Exemple : La présence des membres pairs avec des doigts est un caractère dérivé au sein des Vertébrés. C’est pourtant un caractère ancestral qui définit les Tétrapodes. L’axe squelettique dorsal est lui un caractère ancestral des Vertébrés. • Les relations de parenté sont établies en considérant uniquement l’état dérivé des caractères homologues. En effet, plus deux espèces partagent de caractères dérivés communs, plus elles sont proches. On pourra ainsi considérer, dans certains cas, que leur ancêtre commun est récent. AGIR
