vendredi 10 janvier 2020

2/ Comparaison des spectres d’absorption et d’action photosynthétique d’un végétal

Comparer les spectres d’absorption et d’action photosynthétique d’un végétal.
Une partie du rayonnement solaire absorbé par les organismes chlorophylliens permet la synthèse de matière organique à partir d'eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone (photosynthèse).

3/ Schématisation des échanges énergétiques au niveau d’une feuille

Représenter sur un schéma les différents échanges d’énergie au niveau d’une feuille
À l’échelle de la feuille (pour les plantes), la photosynthèse utilise une très faible fraction de la puissance radiative reçue, le reste est soit diffusé, soit transmis, soit absorbé (échauffement et évapotranspiration).

4/ Observation d’échantillons de combustibles fossiles

À partir de l’étude d’un combustible fossile ou d’une roche de son environnement, discuter son origine biologique.
À l’échelle des temps géologiques, une partie de la matière organique s’accumule dans les sédiments puis se transforme en donnant des combustibles fossiles : gaz, charbon, pétrole.

petits jeux à travailler pour vendredi

2,3/ L'évolution des espèces / de la biodiversité

Qu'est-ce qui fait évoluer ?

2,3,1/ Forces évolutives

Forces évolutives ≡ processus qui agissent sur les fréquences alléliques

A1 : Confrontation de deux allèles

Le paludisme, maladie parasitaire du globule rouge, a sélectionné la drépanocytose. En effet, les gens qui avaient le paludisme mais n’avaient pas de gène mutant (AA) étaient plus malades et mouraient davantage que les porteurs de la mutation (AS). Donc, au fil des siècles et des générations, cette mutation, qui était très rare au départ, est devenue plus fréquente. C’est d’ailleurs parce que le paludisme est très présent en Afrique, qu’elle touche beaucoup les Africains. http://www.afrik.com/article7097.html
Chaque être humain possède en principe tous les gènes de son patrimoine génétique en double exemplaire et possède donc deux gènes beta, en combinaison pouvant être AA, AS, ou SS. Seuls les individus SS sont malades. Les AS sont transmetteurs sains mais peuvent donner naissance à des enfants drépanocytaires. Ceux qui ont un des deux gènes malades, par exemple AS, sont dits hétérozygotes ; chez eux la maladie ne s'exprime pas parce que le gène normal présent suffit à contrebalancer l'effet du gène malade : il permet de fabriquer assez d'hémoglobine normale pour empêcher la destruction des globules rouges. Ceux qui ont les deux gènes malades, par exemple SS, sont dits homozygotes. Ce sont ces personnes qui sont malades drépanocytaires : chez elles aucun gene beta sain n'est là pour contrebalancer les effets des gènes malades et il n'y a que des protéines anormales d'hémoglobine produites ; ces protéines ont tendance à s'agréger entre elles et à former des cristaux, dont la croissance finit par déchirer la membrane du globule rouge, qui est alors détruit.
Il y a aussi d'autres formes homozygotes comme SC, SBT. Par rapport aux autres maladies génétiques, la drépanocytose est la plus répandue : la trisomie 21 (mongolisme) atteint un enfant sur 400 partout dans le monde, la mucoviscidose atteint 1 enfant sur 2500 en France, alors qu'on évalue à 250 en France le nombre de naissances annuelles d'enfants atteints de drépanocytose et à plus de 3000 le nombre de patients drépanocytaires suivis en région parisienne. Aux Antilles et en Guyane il y a un nouveau-né sur 260 atteint de drépanocytose ; en Afrique Intertropicale, 1 nouveau-né sur 100. Dans les détails et dans l'état actuel des connaissances, les populations touchées sont :
Celles à très haut risque : Afrique intertropicale, Inde (certaines régions) Celles à haut risque : Antilles, Amérique du Sud (Brésil), Noirs américains Celles à moyen risque : Afrique du Nord, Sicile, Grèce Celles à faible risque : Portugal, Turquie, Israël.
La drépanocytose est ainsi répandue parce qu'à l'état hétérozygote, la présence du gène drépanocytaire contribue à protéger son porteur du paludisme ( la présence de protéines d'hémoglobine anormales empêche le parasite - Plasmodium - de rentrer dans les globules rouges), et lui procure donc un avantage sélectif par rapport aux porteurs des gènes normaux AA, qui eux sont vulnérables au Plasmodium.
Pression du milieu, concurrence, survie, descendants

A2 : Simulation de la séléction naturelle

Jeu Constantino /Phalène : afficher les graphiques et interpréter
sélection naturelle : filtre à allèles par l'intermédiaire du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, …
https://videos.reseau-canope.fr/corpus/selection_naturelle-HD.mp4

A3 : Simulation de la dérive génétique / logiciels jeux

Effectuer 4 tirages (2 couleurs / 10 individus puis 100 individus ; 5 couleurs / 10 individuds puis 100 individus) , suivre sur plusieurs générations et noter le nombre de générations nécessaires pour obtenir une population uniforme (toutes les boules de la même couleur).
dérive génétique : modification aléatoire de la fréquence des allèles dans une population. Ou : processus évolutif de fluctuations aléatoires des fréquences alléliques résultant d'un échantillonnage aléatoire parmi les gamètes
Elle est d'autant plus forte que la population est petite

A4 : rappel 1°S sur mutations & variabilité génétique

Types de mutations vues en 1S
modification de Séquence,
un ou plusieurs nucléotides
substitution, délétion , addition=insertion,
faux-sens, non-sens,
décalante ou non
neutre = silencieuse  : horloge moléculaire

A4 : Quelques cas de diversifications comportementales

Ethologie : étude du comportement animal
Konrad Lorenz
Des singes lavent des patates depuis quelques générations : http://sfeca.fr/LeconsEtho/macaques/macaques/media/Traditions.pdf
Diversification de populations d’oiseaux en fonction du chant : notamment chez les oiseaux-chanteurs ou oiseaux oscines (des études ont été réalisées chez la Paruline à sourcils blancs ou encore chez le Diamant mandarin) : http://universitepopulaire-sael-montelimar.fr/Files/conference_de_nicolas_mathevon.pdf
comportements nouveaux / diversifications comportementales
notion « d’empreinte » : processus d’apprentissage mis en jeu pendant le développement des jeunes et qui produit une modification durable d’un comportement. Cette empreinte pourrait être héritable, bien qu’elle ne soit pas génétique. Cette héréditabilité ne se fera que si l’empreinte affecte la valeur sélective.

B222 : Évolution non génétique des individus

Une diversification des êtres vivants est aussi possible sans modification des génomes : associations (symbioses par exemple). Chez les vertébrés, le développement de comportements nouveaux, transmis d'une génération à l'autre par voie non génétique, est aussi source de diversité : chants d'oiseaux, utilisation d'outils, etc.
Mots clefs : symbiose, comportements nouveaux

§ Rappels de 2nde...

film BBC « Terre », partie sur les jungles

Bilan des acquis

en 2nde : La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces. Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune. Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe suggèrent qu’elles partagent toutes un ancêtre commun. L’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du monde vivant : les espèces actuelles représentent une infime partie du total des espèces ayant existé depuis les débuts de la vie. La biodiversité se modifie au cours du temps sous l’effet de nombreux facteurs, dont l’activité humaine.

biodiversité à différentes échelles et relations de cause à effet entre la biodiversité à l’échelle des organismes et la biodiversité génétique :
  • notion de biodiversité à différentes échelles, et relations de cause à effet entre la biodiversité à l’échelle des organismes et la biodiversité génétique
  • le phénotype macroscopique dépend du phénotype cellulaire, lui-même induit par le phénotype moléculaire
  • le phénotype moléculaire dépend du patrimoine génétique de la cellule et de la nature des gènes qui s’expriment sous l’effet de l’influence de facteurs internes et externes variés
  • l’expression d’un phénotype dépend donc du génotype et de l’environnement
  • les mutations sont la source aléatoire de la diversité des allèles, fondement de la biodiversité
  • notion de caractères héréditaires, transmis lors de la reproduction sexuée, et modalités de cette transmission
  • possibilité de survenues d’anomalies lors du déroulement de la méiose, conséquences de ces anomalies, pour l’individu, mais aussi dans un contexte d’évolution du vivant
  • notion de plan d’organisation (des vertébrés)
  • notion d’homologie moléculaire (utilisées pour établir des relations de parentés)

§ Comment la biodiversité a-t-elle pu être modifiée au cours de l'évolution ?

jeudi 9 janvier 2020

2/ Comparaison des spectres d’absorption et d’action photosynthétique d’un végétal

Comparer les spectres d’absorption et d’action photosynthétique d’un végétal.
Une partie du rayonnement solaire absorbé par les organismes chlorophylliens permet la synthèse de matière organique à partir d'eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone (photosynthèse).

3/ Schématisation des échanges énergétiques au niveau d’une feuille

Représenter sur un schéma les différents échanges d’énergie au niveau d’une feuille
À l’échelle de la feuille (pour les plantes), la photosynthèse utilise une très faible fraction de la puissance radiative reçue, le reste est soit diffusé, soit transmis, soit absorbé (échauffement et évapotranspiration).

4/ Observation d’échantillons de combustibles fossiles

À partir de l’étude d’un combustible fossile ou d’une roche de son environnement, discuter son origine biologique.
À l’échelle des temps géologiques, une partie de la matière organique s’accumule dans les sédiments puis se transforme en donnant des combustibles fossiles : gaz, charbon, pétrole.

2/ Petit tour non exhaustif des agents mutagènes


agents mutagènes : chimiques ou radiation
chimiques : imitent ou modifient la structure de l'ADN
radiation : rupture de brin, mutation, enchevêtrement de l'ADN
- Recenser et exploiter des informations permettant de montrer l'influence d'agents mutagènes physiques (rayonnements) ou chimiques (molécules).
mutations spontanées et induites, la formation des mutations.
Des erreurs peuvent se produire aléatoirement lors de la réplication de l'ADN. Leur fréquence est augmentée par l’action d’agents mutagènes. L’ADN peut également être endommagé en dehors de sa réplication.

3/ Etude de la Phénylcétonurie / Anagène

- Recenser et exploiter des informations permettant de caractériser des mutations.
- Recenser et exploiter des informations sur la diversité allélique au sein des populations (par exemple humaine).
allèles, mutations, nature et fréquence des mutations,
Les mutations sont à l’origine de la diversité des allèles au cours du temps. Selon leur nature elles ont des effets variés sur le phénotype.
TP noté
Test
correction test

2/ Biodiversité, résultat et étape de l’évolution


Ce thème prend appui sur l’étude de la biodiversité actuelle et passée à différentes échelles (diversité des écosystèmes, des espèces et des individus). L’origine de la diversité des êtres vivants est expliquée par l’étude des mécanismes de l’évolution qui s’exercent à l’échelle d’une population, dont la sélection naturelle et la dérive génétique, ainsi que la spéciation. Elle montre aussi que les temps de l’évolution sont divers et liés au hasard (crise biologique, dérive génétique). Enfin, elle aborde la sélection sexuelle et son importance en termes évolutifs, en lien avec la communication dans une communauté d’organismes. Ce thème est l’occasion d’observer concrètement le vivant. Il s’inscrit dans la continuité de l’étude de l’évolution biologique commencée au collège et poursuivie dans l’enseignement de spécialité du cycle terminal.

2,1/ Les échelles de la biodiversité

1/ définition de la biodiversité

Exercice prise de notes/tête
biodiversité, échelles de biodiversité,
Le terme de biodiversité est utilisé pour désigner la diversité du vivant et sa dynamique aux différentes échelles, depuis les variations entre membres d'une même espèce (diversité génétique) jusqu'aux différentes espèces et aux écosystèmes composant la biosphère.

2/ comparaison d’espèces / anagène

Voir 1,2,2,4/
variabilité, mutation, allèle.
Comparaison de gènes homéotiques :
ouvrir TS / Parenté / Eucaryotes / B4,adn
séléctionnez les 4 séquences disponibles
comparez, alignement avec discontinuité
prendre les informations : bouton « I » qui vous donnent les % d’identités entre les différentes séquences
construire un tableau de comparaison entre hommme / souris / Xénope / Drosophile

mercredi 8 janvier 2020

2,2,2/ diversifications non génétiques

A1 : un exemple de symbiose / parasitisme

symbiose = terme signifiant « vivre ensemble », association à bénéfice réciproque. Association étroite de deux ou plusieurs organismes différents, mutuellement bénéfique, voire indispensable à leur survie.
parasitisme = Vivre, se nourrir, se reproduire au dépens d'autrui. Se dit d’un organisme qui se nourrit aux dépens d'un organisme hôte d'une espèce différente, de façon permanente ou pendant une phase de son cycle vital.
commensalisme (du latin cum-, « avec » et mensa, « table », par exemple « compagnon de table » ou « manger à la même table ») est un type d’interaction biologique naturelle et fréquente ou systématique entre deux êtres vivants dans laquelle l'hôte fournit une partie de sa propre nourriture au commensal qui ne lui nuit et ne le dérange pas comme dans le parasitisme ; il n’obtient en revanche aucune contrepartie évidente de ce dernier

A2 : Autres exemples de symbioses

l'algue Oophila amblystomatis et la salamandre Ambystoma maculatum : http://www.pedagogie.ac-nantes.fr/98426822/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1160729734281#contenu ;
[ecto (grec) = ext // endo (grec) = int]
autres ex de symbiose :
  • Origine symbiotique des chloroplastes et des mitochondries
Exemples de diversification du vivant non génétique
Coévolution

A2 : Observation de lichens, algues et champignons / µscop

Lichens, algues, lames rasoir, microscopes
[mycos (grec) = fungus (latin) = champignon]
Symbiose [syn (grec) : ensemble + bio (grec) : vie] = association à bénéfice réciproque

lundi 6 janvier 2020

correction EV/test

1,4/ Mutations de l’ADN et variabilité génétique

1,4,1/ Formation mutations

1/ Exploitation de résultats d’expériences de mutagénèse

- Concevoir et réaliser un protocole pour étudier l'action d'un agent mutagène (par exemple les UV) sur la survie des cellules et sur l'apparition de mutants. Quantifier.