4,3,2/ Quatre forces évolutives modifient l’équilibre théorique
vu en enseignement scientifique
1/ Les migrations modifient l’équilibre par im° & em°
schéma
Migration = changement de lieu d'un organisme provoquant l'isolement de certains génômes, donc une évolution différente et éventuellement un croisement avec une nouvelle population et dans ce cas l'apport de nouveaux gènes pour la population.
2/ Les mutations font des innovations évolutives
Rappel sur les 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
Mutation neutre, favorable, défavorable
Mutation = provoque l'apparition de nouveaux allèles par modification de gènes c'est-à-dire d'une séquence de nucléotides (bases) dans l'ADN.
3/ La séléction naturelle filtre les allèles
Extraire, organiser et exploiter des informations sur l’évolution de fréquences alléliques dans des populations.
Comprendre et identifier les facteurs éloignant de l’équilibre théorique de Hardy-Weinberg, notamment la sélection, l’appariement non-aléatoire
Sélection sexuelle : danse des paradisiers : http://youtu.be/YTR21os8gTA
https://videos.reseau-canope.fr/corpus/selection_naturelle-HD.mp4
L’appariement aléatoire c'est ce qui se passe lorsque les individus choisissent les partenaires qu'ils souhaitent pour l'accouplement. L'accouplement non aléatoire est celui qui se produit chez les individus qui ont une relation plus étroite.
L'appariement non aléatoire provoque une distribution non aléatoire des allèles chez un individu. S'il existe deux allèles (A et a) chez un individu dont les fréquences sont p et q, la fréquence des trois génotypes possibles (AA, Aa et aa) sera respectivement de p², 2pq et q². C'est ce qu'on appelle l'équilibre de Hardy-Weinberg.
Jeu Constantino /Phalène : afficher les graphiques et interpréter
Version “Android” pour tablettes et téléphone
Jeu Colorado / lapins : http://phet.colorado.edu/en/simulation/natural-selection
faire la liste des facteurs influençant l’effectif de la population de lapins, de loups, de végétaux
Facteurs biotique, abiotique
abiotique : température, humidité, climat, saisons, pression, salinité, pollution, ...
biotiques : sexuelle (attirance, préférence, fécondité, force, prolifération, ...), prédation, alimentation,
Sélection = filtre à allèles par l'intermédiaire de facteurs biotique, et/ou abiotique : du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, ...élimination des individus (allèles) les moins adptes à survivre et se reproduire
1859 : publication de l'Origine des Espèces au moyen de la Sélection Naturelle, ou la Préservation des Races les meilleures dans la Lutte pour la Vie, |par Charles Darwin
titre de la première édition : On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life
bilan 2nde : La sélection naturelle résulte de la pression du milieu et des interactions entre les organismes. Elle conduit au fait que certains individus auront une descendance plus nombreuse que d’autres dans certaines conditions.
4/ La dérive génétique diverge selon l’effectif
Extraire, organiser et exploiter des informations sur l’évolution de fréquences alléliques dans des populations.
Comprendre et identifier les facteurs éloignant de l’équilibre théorique de Hardy-Weinberg, notamment la population finie (dérive).
démarche : https://svt.ac-versailles.fr/spip.php?article545
tirage de dès avec tableur : =ENT(ALEA()*6+1)
tirage de dés avec une calculatrice : casio : RANINT#(1,6)
OPTN → NUM → PROBA ou STAT → RAND → #RANDINT → (1,6) → EX → à chaque EX on obtient un nouveau tirage des dés.
on peut aussi utiliser un dé virtuel en ligne
Réalisez un tableau de résultats avec les différents tirages
Démarche sur logiciel : pour accélérer les tirages et comptages, on peut utiliser un logiciel :
logiciel Constantino : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/index.htm
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).
– application “en ligne” : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/index.htm
– application “hors-ligne” : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/derive-diplo-local.zip
– fiche technique : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/FT-derive-diplo.pdf
autres logiciels
http://philippe.cosentino.free.fr/productions/derivehtml5/
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/edumodeles/algo/
Dérive = modification aléatoire de la fréquence des allèles dans une population
bilan 2nde : La dérive génétique est une modification aléatoire de la fréquence des allèles au sein d'une population au cours des générations successives. Elle se produit de façon plus rapide lorsque l’effectif de la population est faible.
Dans les populations réelles, différents facteurs empêchent d’atteindre l’équilibre théorique : l’existence de mutations, le caractère favorable ou défavorable de celles-ci, la taille limitée d’une population (effets de la dérive génétique), les migrations et les préférences sexuelles. Les populations sont soumises à la sélection naturelle et à la dérive génétique. À cause de l’instabilité de l’environnement biotique et abiotique, une différenciation génétique se produit obligatoirement au cours du temps. Cette différenciation peut conduire à limiter les échanges réguliers de gènes entre différentes populations. Toutes les espèces apparaissent donc comme des ensembles hétérogènes de populations, évoluant continuellement dans le temps.
Webographie
des sites « spécialisés » sur la notion d’espèce :
museum dHN : http://edu.mnhn.fr/mod/page/view.php?id=286
Les mécanismes de l'évolution : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/evolution/evol/tridiv_4.html#IVB ;
Speciation and extinction : http://www.bio.georgiasouthern.edu/bio-home/harvey/lect/lectures.html?flnm=bgsp&ttl=Speciation%20and%20Differentiation&ccode=el&mda=scrn
futura sciences : http://www.futura-sciences.com/fr/definition/t/zoologie-2/d/espece_2261/
Doit-on abandonner le concept d’espèce ? : http://www.inra.fr/dpenv/leguyc46.htm
http://www.reseau-canope.fr/corpus/video/la-speciation-122.html
Petit glossaire des termes utilisés dans le cours d'Evolution : http://genet.univ-tours.fr/EXCOFFIER/Laurent/Glossaire.htm
Mechanisms : the processes of evolution : http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/evo_14
Video 5’ Groupes humains : homogénéité et diversité : https://videotheque.cnrs.fr/index.php?urlaction=doc&id_doc=2242
modélisation numérique pour s’enhardir avec la loi de Hardy-Weinberg : https://svt.ac-versailles.fr/spip.php?article1049#pb
L'anémie falciforme et le paludisme : http://genet.univ-tours.fr//gen001700_fichiers/htm/gen12ch8b.htm
la phalène du bouleau : http://genet.univ-tours.fr//gen001700_fichiers/htm/ch8a/gen12ch8aec1.htm
Jeu Constantino /Phalène :
Version “Android” pour tablettes et téléphone
Jeu Colorado / lapins : http://phet.colorado.edu/en/simulation/natural-selection
logiciel Fusin : http://svt.ac-rouen.fr/tice/animations/fusin/derive_genetique.swf
logiciel Constantino : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/index.htm
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).
– application “en ligne” : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/index.htm
– application “hors-ligne” : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/derive-diplo-local.zip
– fiche technique : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/derive-diplo/FT-derive-diplo.pdf
Histoire du concept d'évolution : http://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/biodiversite/dossiers-thematiques/les-trois-domaines-du-vivant/historique-de-la-classification-du-vivant-1
video Tu mourras moins bête - ARTE 3’14 Qui était Darwin : https://youtu.be/X91tEaZgnwU
La notion d’espèce : http://edu.mnhn.fr/mod/page/view.php?id=286
la revue « espèces » : https://especes.org/
video PHGouyon 3’20 La spéciation : https://www.reseau-canope.fr/corpus/video/la-speciation-122.html
video PHGouyon 3’20 les lignées : https://videos.reseau-canope.fr/corpus/lignees_d_especes-HD.mp4
video 5’37 danse des paradisiers : http://youtu.be/YTR21os8gTA
Interactive tree of life : http://www.onezoom.org/
construction de l'arbre au cours des ans : http://www.onezoom.org/tetrapods.htm (clic en haut à droite, compteur années en bas)
another tree of life : http://tolweb.org/tree/
Timetree : http://timetree.org/
Lifemap : http://lifemap-otol.univ-lyon1.fr/
arbree du vivant : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article3438
classifications : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article3354
videos sur communication animale :
Maratus volans : l’araignée paon doit exécuter une danse réussie si elle veut vivre : https://youtu.be/IBkXcVVnS84
parade du colibri : https://youtu.be/F337lSmg2Oo
Cet oiseau se travestit pour séduire : https://youtu.be/yD1cfffD0MU
crabe hermite : http://www.bbc.com/earth/story/20141103-hermit-crab
Seven Worlds, One Planet: Battle of the snow monkeys : https://www.facebook.com/BBCOne/videos/603388663777180/
parade du paon : http://www.lumni.fr/video/charles-darwin-une-affaire-de-seduction
oiseaux de paradis (Nlle Guinée): http://youtu.be/YTR21os8gTA
oiseau lyre (Australie): https://youtu.be/b2AGqPs10kU
Bilan : L’inéluctable évolution des génomes au sein des populations
Notions : mutation, sélection, dérive, évolution.
Dans les populations eucaryotes à reproduction sexuée, le modèle théorique de Hardy-Weinberg prévoit la stabilité des fréquences relatives des allèles dans une population. Mais, dans les populations réelles, différents facteurs empêchent d’atteindre cet équilibre théorique : l’existence de mutations, le caractère favorable ou défavorable de celles-ci, la taille limitée d’une population (effets de la dérive génétique), les migrations et les préférences sexuelles.
Les populations sont soumises à la sélection naturelle et à la dérive génétique. À cause de l’instabilité de l’environnement biotique et abiotique, une différenciation génétique se produit obligatoirement au cours du temps. Cette différenciation peut conduire à limiter les échanges réguliers de gènes entre différentes populations. Toutes les espèces apparaissent donc comme des ensembles hétérogènes de populations, évoluant continuellement dans le temps.
Précisions : les conditions d’applications du modèle de Hardy-Weinberg sont mobilisées en lien avec l’enseignement scientifique. Une espèce peut être considérée comme une population d’individus suffisamment isolée génétiquement des autres populations.
Comprendre et identifier les facteurs éloignant de l’équilibre théorique de Hardy-Weinberg, notamment l’appariement non-aléatoire, la sélection, la population finie (dérive).
Extraire, organiser et exploiter des informations sur l’évolution de fréquences alléliques dans des populations.
Questionner la notion d’espèce en s’appuyant sur les apports modernes du séquençage de l’ADN.
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