La dérive génétique Exemple d`activités : Activités Objectifs BO

La dérive génétique
Exemple d'activités :
Activités
Objectifs
BO
ACTIVITE 1 : (page 2)
Jeu de tirage de billes.
L'étape 1 est commune à toute la classe et
les étapes suivantes peuvent être réalisées
en groupes. Les différents groupes notent
leurs résultats au fur et à mesure pour
pouvoir les comparer entre eux.
Mettre en évidence que la
sélection (propagation) d'un
caractère dans une population
peut être liée au hasard.
La dérive génétique est une
modification aléatoire de la
diversité des allèles.
ACTIVITE 2 :
Logiciel "Evolution allélique".
La partie "Dérive génétique" est utilisée.
L'élève doit faire le lien entre l'activité 1
et les allèles utilisés dans ce logiciel.
L'élève fait varier l'effectif de la
population et observe la conséquence sur
la dérive génétique.
Mettre en évidence le lien entre
taille de la population et dérive
génétique.
Elle se produit de façon plus
marquée lorsque l’effectif de la
population est faible.
Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : une planète habitée
La biodiversité, résultat et étape de l’évolution
Connaissances
Capacités et attitudes
La diversité des allèles est l’un des aspects de la
biodiversité.
La dérive génétique est une modification aléatoire de la
diversité des allèles. Elle se produit de façon plus
marquée lorsque l’effectif de la population est faible.
La sélection naturelle et la dérive génétique peuvent
conduire à l’apparition de nouvelles espèces.
(Collège. Première approche de la variation, crise
biologique ; sélection par le milieu des formes les plus
adaptées.)
[Limites. La compréhension de la notion de dérive se
limite à une première appréhension qualitative, sans
formalisme mathématique, et sans en étudier les
variantes. Aucun approfondissement n’est attendu.]
Convergences. Mathématiques : simulation, tableur,
échantillonnage.
Manipuler, utiliser un logiciel de modélisation pour
comprendre la dérive génétique.
Extraire et organiser des informations pour relier crises
biologiques, dérive génétique et évolution des espèces.

ACTIVITE 1 : (extraite du "Guide critique de l'évolution", Guillaume Lecointre, Edition BELIN) :
Modèle
Objectifs/Explications
Chaque groupe d'élève possède 6 sacs de billes de
couleurs différentes et un dé. Chaque sac contient 6
billes au minimum (10-15 sera mieux pour la suite).
Chaque bille de couleur différente représente un
caractère particulier dans la population.
Etape 1 :
Pour chaque sac un élève lance le dé et obtient un
chiffre entre 1 et 6. Il puise alors dans ce sac le nombre
de billes correspondant au lancé et le(s) place dans une
urne commune.
Dans cette urne commune il y aura, à la fin des lancés,
entre 6 et 36 billes correspondant aux 6 lancés de dé.
Créer une population de départ
L'urne commune représente une population "modèle"
avec différentes fréquences pour chaque caractère.
Remarque : cette étape doit être commune à toute la
classe si l'on souhaite comparer les différentes
évolutions possibles de cette même population
"initiale".
Etape 2 :
L'élève effectue un tirage au sort de 6 billes de l'urne
commune (cela doit impérativement se faire au hasard)
Sélectionner des géniteurs
Ces billes représenteront les individus de la population
qui auront une descendance (considéré lié ici au hasard)
Etape 3 :
Pour chaque bille tirée, l'élève lance le dé. Il placera
alors dans une nouvelle urne autant de billes de cette
couleur que le chiffre obtenu au dé.
Déterminer le nombre de descendants
Chaque lancé correspond au nombre de descendant
pour chaque individu et donc caractère dans la future
population.
Au cours des aléas de la vie chaque lignée laisse plus ou
moins de descendant. Ces descendants sont les
représentants du caractère dans la population à la
génération suivante.
Etape 4 :
Les étapes 2 et 3 sont reproduites : on tire au hasard à
nouveau 6 billes dans la nouvelle urne,…
L'activité s'arrête lorsqu'il ne reste que des billes d'une
seule couleur.
Simuler la fixation d'un des caractères
Au bout de quelques générations une seule couleur sera
représentée. Ceci montre qu'un lignage, par le jeu du
hasard, est susceptible d' "envahir" la population en peu
de générations.
Remarque : Pour cette activité, une couleur est fixée en
moyenne au bout de 6 générations.
…
Urne
("population")

ACTIVITE 2 : Logiciel "Evolution allélique"
 L'élève doit faire le lien entre l'activité 1 et les allèles utilisés dans ce logiciel :
 Ensuite l'élève fait varier l'effectif de la population et observe la conséquence sur la dérive génétique :