3/ Modélisation mathématique

video 3'51 : https://youtu.be/pPNm1RHu-fY Exercice modèle Hardy & Weinberg

En 1908, le mathématicien britannique Geoffroy H. Hardy et le médecin allemand Wilhelm Weinberg proposent un modèle théorique qui prévoit "la stabilité des fréquences relatives des allèles dans les populations eucaryotes à reproduction sexuée".

Le principe de (Castle-)Hardy-Weinberg ( aussi connue comme loi d'Hardy-Weinberg, modèle d'Hardy-Weinberg, Hardy-Fleury-Weinberg ; en anglais, Hardy–Weinberg equilibrium ou HWE) est une théorie de génétique des populations, qui postule qu'au sein d'une population (idéale), il y a équilibre des fréquences allélique et génotypique d'une génération à l'autre.

L'équilibre de Hardy-Weinberg reste le modèle théorique central de la génétique des populations. La notion d'équilibre dans le modèle de Hardy-Weinberg est assujettie à différentes hypothèses :

1. La population sur laquelle on étudie cette notion d'équilibre est panmictique. Les couples se forment au hasard (panmixie), et de même leurs gamètes se rencontrent au hasard (pangamie).

2. La population est très grande en effectif, ceci pour diminuer très fortement les variations d'échantillonnage.

3. Il ne doit y avoir dans la population, ni sélection, ni mutation, ni migration.

4. Les générations successives sont discrètes (pas de superposition de générations dans les croisements).

5. Les différents génotypes sont viables et féconds.

Dans ces conditions la diversité génétique de la population se maintien et doit tendre vers un équilibre stable de la distribution génotypique. Les relations entre fréquences génotypiques et fréquences alléliques permettent d'estimer celles-ci à partir de fréquences phénotypiques.

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. L'équilibre de Hardy-Weinberg est : p² + 2pq + q²=1

⸕ à rendre sur ED

Hardy & Weinberg Model Exercise

text 182 w : https://www.the-scientist.com/amniotic-fluid-spills-its-secrets-in-fetal-development-73790

Sex genetic determination

video 5'45 : https://youtu.be/kMWxuF9YW38?si=rd9jSMdypCttn7WQ Sex Determination: More Complicated Than You Thought.From something as small and complex as a chromosome to something as seemingly simple as the weather, sex determination systems vary significantly across the animal kingdom. Biologist and teacher Aaron Reedy shows us the amazing differences between species when it comes to determination of gender.

text 160 words : https://medlineplus.gov/genetics/gene/sry/

Sex Determination: More Complicated Than You Thought

You could have a secret twin (but not the way you think) - Kayla Mandel ...

Metagenomics

Video 16' : https://www.gbif.org/event/5F0JBfJgGORf3pzyusksKa/impact-and-action-a-virtual-science-policy-symposium Rob Finn, Team Leader, Microbiome Informatics, European Molecular Biology Laboratory's European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI)

text 255 words : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1755-0998.2011.03056.x DNA barcoding meets molecular scatology

DNA

video 4'21 : https://youtu.be/C1CRrtkWwu0?si=S-6XzogXx3zZqQcf Learn about the structure of DNA and how to recognize all the parts in this video!

Explore a historical timeline on the web :https://unlockinglifescode.org/timeline?tid=4

to get some more details : https://www.bioexplorer.net/history_of_biology/genetics/

https://www.bioexplorer.net/history_of_biology/biochemistry/

DNA from the begining : http://www.dnaftb.org/

DNALC animations feature stunning visualizations of cellular and molecular processes : https://dnalc.cshl.edu/resources/animations/

make your own timeline of genetics : https://www.timetoast.com/search/timelines?cx=partner-pub-3637961829875093%3Aehixnl-dg1y&cof=FORID%3A9&ie=UTF-8&q=genetic&sa=Search&siteurl=localhost%2F&ref=localhost%2Fcategories&ss=

Quiz: A Basic Questions On DNA : https://www.proprofs.com/quiz-school/story.php?title=dna-quiz_6

Quiz 2 : DNA Structure And Function: https://www.proprofs.com/quiz-school/story.php?title=ap-bio-ch-14-dna-structure-function_2dk

text 476 w : https://my.clevelandclinic.org/health/body/dna

graphics from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26821/

2,4/ LA DOMESTICATION DES PLANTES

Objectifs : comprendre comment l’humanité a domestiqué des espèces végétales variées afin d’optimiser leurs caractéristiques (rendement, facilité de récolte…) au détriment de leur diversité génétique initiale et de leur capacité à se reproduire sans l’intervention humaine.

De manière réciproque, la domestication végétale a aussi eu une influence sur l’humanité, l’évolution culturelle du régime alimentaire a entraîné une évolution biologique de populations humaines.

Liens : enseignement de SVT – classe de seconde : biodiversité, agrosystèmes ; enseignement de spécialité en classe de première : mutations, écosystèmes.

2,4,1/ Sélection des plantes

1/ Comparaison Plante sauvage // cultivée

Comparer une plante cultivée et des populations naturelles voisines présentant un phénotype sauvage.

Identifier des caractères favorisés par la domestication (taille, rendement de croissance, nombre des graines, précocité, couleur…).

Complétez le tableau de Comparaison :

Sauvage / cultivée	Daucus carota	Foeniculum vulgare	Spinacia oleracea / Chenopodium album	maïs/Téosinthe	chou
fruit
feuilles
tige
racines
Organe consommé
taille
rendement
couleur

plante sauvage / plante domestiquée

La sélection (empirique ou programmée) exercée par l’être humain sur les plantes cultivées au cours des siècles a retenu des caractéristiques différentes de celles qui étaient favorables à leurs ancêtres sauvages.

2/ Histoire de la sélection des plantes

Identifier la diversité biologique de certaines plantes cultivées.

Identifier des caractères favorisés par la domestication (taille, rendement de croissance, nombre des graines, …).

Identifiez le lieu, l’âge approximatif et les modifications génétiques à l’origine de la domestication du blé

Histoire de la domestication du blé

histoire de la domestication des plantes : https://www.gnis-pedagogie.org/sujet/evolution-historique-selection/

Manuel p.260-261

Manuel p.268 / chou cultivé/sauvage (Voir mécanismes de défenses du chapitre précédent)

Manuel p.263 / maïs

3/ Modélisation mathématique

video 3'51 : https://youtu.be/pPNm1RHu-fY Exercice modèle Hardy & Weinberg

En 1908, le mathématicien britannique Geoffroy H. Hardy et le médecin allemand Wilhelm Weinberg proposent un modèle théorique qui prévoit "la stabilité des fréquences relatives des allèles dans les populations eucaryotes à reproduction sexuée".

Le principe de (Castle-)Hardy-Weinberg ( aussi connue comme loi d'Hardy-Weinberg, modèle d'Hardy-Weinberg, Hardy-Fleury-Weinberg ; en anglais, Hardy–Weinberg equilibrium ou HWE) est une théorie de génétique des populations, qui postule qu'au sein d'une population (idéale), il y a équilibre des fréquences allélique et génotypique d'une génération à l'autre.

L'équilibre de Hardy-Weinberg reste le modèle théorique central de la génétique des populations. La notion d'équilibre dans le modèle de Hardy-Weinberg est assujettie à différentes hypothèses :

1. La population sur laquelle on étudie cette notion d'équilibre est panmictique. Les couples se forment au hasard (panmixie), et de même leurs gamètes se rencontrent au hasard (pangamie).

2. La population est très grande en effectif, ceci pour diminuer très fortement les variations d'échantillonnage.

3. Il ne doit y avoir dans la population, ni sélection, ni mutation, ni migration.

4. Les générations successives sont discrètes (pas de superposition de générations dans les croisements).

5. Les différents génotypes sont viables et féconds.

Dans ces conditions la diversité génétique de la population se maintien et doit tendre vers un équilibre stable de la distribution génotypique. Les relations entre fréquences génotypiques et fréquences alléliques permettent d'estimer celles-ci à partir de fréquences phénotypiques.

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. L'équilibre de Hardy-Weinberg est : p² + 2pq + q²=1

⸕ à rendre sur ED

§ : comment les organes reproducteurs sont-ils fait ?

faites un dessin légendé le plus précis possible pour voir ce qu'il reste du cours de 4e

2,2/ Physiologie de la procréation

1/ Le tractus génital ♀ & ♂

Le tractus est un terme anatomique définissant un ensemble d'organes qui constituent un appareil. On parle par exemple de tractus digestif ou tractus gastro-intestinal, de tractus génital, de tractus optique..

Utilisez les sites suivants pour disséquer l’humain (virtuel!) de votre choix et comprendre l’anatomie du tractus génital :

Zygote body : http://www.zygotebody.com/

⸕⸕ essayez de compléter la légende des schémas distribués

2R : 2 décembre

2B : 10décembre

Corpus (s'inscrire pour consulter) : http://www.reseau-canope.fr/corpus/

Visible human (s'inscrire pour consulter) : http://visiblehuman.epfl.ch/index.php

TP dissection souris mâles et femelles : http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/dissect/souris/souris17.htm

sex_dissection souris.odp : http://www5.ac-lille.fr/~svt/telechargements/diss_app_uro/diss_app_uro_gen_souris.pps

complétez les dessins distribués avec les mots clefs suivants :

♂ testicule, prostate, vésicule séminale, canal déférent (spermiducte+épididyme)

♀ ovaire, vagin, utérus (endomètre+myomètre+col), trompe (oviducte+pavillon)

Les gonades (testicule chez l'homme / ovaire chez la femme) sont les organes producteurs des gamètes & hormones. Les gamètes, cellules reproductrices ou germinales, sont évacués par des canaux : spermiducte ♂ / oviducte ♀, débutant par un épididyme ♂ / un pavillon ♀, débouchant sur la prostate ♂ / l'utérus ♀.

2R : 4 décembre

2/ Les gonades produisent les gamètes

- Extraire et exploiter des informations de différents documents pour identifier :

• les relations entre sexe génétique et organisation anatomique et physiologique ;

• le fonctionnement des organes génitaux au cours de la vie.

À l’aide des photos de gonades et gamètes admirez, réalisez photos et dessins + titre + légende

titre : être vivant, organe, coupe éventuelle (CT, CL), matériel d’observation, grossissement

légendes :

spermatozoïde : tête, flagelle, noyau, membrane, acrosome,

testicule : tube séminifère, paroi, cellules intersticielles de Leydig, cellules de Sertoli, spermatogonies → spermatocytes → spermatozoïde 

ovaire : follicule primordial → primaire → secondaire → de Graaf, ovogonies → ovocytes → ovules, corps jaune,

follicule : ov…, cellules folliculaires, cavité = antrum

inhiber : du latin inhibere « retenir, réfréner », de in « dans, là » et habere « avoir, tenir, saisir ».

gonade : du grec γονη ́ « action d'engendrer »

cellules somatiques : du grec ancien σωματικός, sômatikós (« corporel »).

cellules de Sertoli & Leydig : cellules dans les testicules produisant les hormones mâles

follicule : Du latin folliculus « petite bourse », diminutif de follis (bourse, sac, poche).

♀ ovocyte ; follicule ; corps jaune ;

♂ spermatocytes ; cellules de Sertoli ; cellules interstitielles de Leydig

2R : 12 décembre : test

2B 17 décembre : test

2,3,2/ La rencontre des gamètes

1/ Fécondation

Comment fonctionne une fleur ?

germination pollen : http://www.youtube.com/watch?v=xYD4Q77LYHo&feature=related

dossier Jussieu : http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Pollinisation/index.htm

logiciel collège : http://www.svt.ac-versailles.fr/spip.php?article303

dossiers en anglais : https://www.sciencelearn.org.nz/concepts/pollination

carpelle (ovules fécondés) → fruit (graines)

Chez certaines espèces, la fécondation des gamètes femelles par les gamètes mâles de la même fleur est possible, voire obligatoire. Dans les autres cas, elle est rendue impossible par divers mécanismes d’incompatibilité.

2/ Pollinisation

Mettre en évidence, dans l’analyse fonctionnelle d’une fleur, les relations entre une plante et un animal pollinisateur, et leurs éventuelles implications évolutives (coévolution).

Mettre en oeuvre un protocole de sciences participatives sur les relations plantes/polinisateurs.

Pollinisation du baobab par les chauves-souris nectarivores Eidolon elvum video 13' : http://www.canal-u.tv/video/cerimes/pollinisation_du_baobab.9430

video orchidées Ophrys 3'39: https://youtu.be/yFftHXbjEQA

https://www.researchgate.net/publication/286923945_La_pollinisation_de_l'Ophrys_arachnitiformis_Orchidaceae_par_les_males_de_Colletes_cunicularius_L_Hymenoptera_Colletidae_dans_les_Pyrenees-Atlantiques_France

superbes photos : https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/insectes-pollinisateurs/

dossier futurasce : http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t/developpement-durable/d/la-pollinisation-un-service-ecologique-gratuit_970/c3/221/p3/ ;

données quantitatives sur les insectes pollinisateurs et/ou floricoles : http://www.spipoll.org/

diapo d’un collègue : http://cochard.svt.free.fr/power%20point/Term/Plantes/TPcoevolution.pdf

video giant plants 12'41 : https://youtu.be/D9635AJSvZk

zoo-, entomo-, ornitho-, cheiroptéro-gamie, ...

pollinisation par le vent ou les animaux ; coévolution.

La fécondation croisée implique une mobilité des grains de pollen d’une plante à une autre. Dans une majorité de cas, la pollinisation repose sur une collaboration entre plante et pollinisateur (zoogamie) en relation avec la structure florale ; le vent peut aussi transporter le pollen (anémogamie).

2,3,3/ Développement et colonisation des milieux

1/ Germination

Mettre en évidence les réserves de la graine et interpréter des expériences historiques sur la germination montrant la mobilisation des réserves de la graine.

Germination de radis : https://youtu.be/OrPQ9QNCejs

Popcorn seeds germination time-lapse : https://youtu.be/HHBlNqw4YPo

Strawberry seed germination time-lapse : https://youtu.be/SKHwDfSSpFo

Sunflower germination time lapse : https://youtu.be/D-hvtJPGK6A

graine

À l’issue de la fécondation, la fleur qui porte des ovules se transforme en un fruit qui renferme des graines.

La graine contient l’embryon d’une future plante qu’elle protège (enveloppe résistante) et nourrit à la germination en utilisant des molécules de réserve préalablement accumulées.

2/ Dissémination

Mettre en évidence les relations entre une plante et un animal disséminateur de graines.

http://www.futura-sciences.com/fr/definition/t/biologie-4/d/zoochorie_11681/

http://fr.wikipedia.org/wiki/Zoochorie

http://www.conservation-nature.fr/article1.php?id=306

zoo, épizoo, myrméco, endo, dys, syn, anémo, baro, hydro, ombra, nauto, -chorie … un vrai cours de grec !

Dissémination par le vent ou les animaux ; coévolution.

La dispersion des graines est une étape de mobilité dans la reproduction de la plante. Elle repose sur un mutualisme animal disperseur / plante et sur des agents physiques (vent, eau) ou des dispositifs spécifiques à la plante.

sitographie

La pollinisation est-elle en crise ? https://sfecologie.org/regard/r110-mai-2023-e-porcher-pollinisation-en-crise/

Galerie de schémas : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?rubrique22

tulipe : http://bioeco.free.fr/schemas/biovgt/cl_tulip.htm

galerie photos : http://imagessvt.free.fr/botanique/angiospermes/Angiospermes.html

de la fleur au fruit : http://dnb35.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/applic/fleur/fleur.htm

Etalage du Marché : https://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Marche/etalage.htm

classification angiospermes : http://www.vdsciences.com/pages/sciences-agronomiques-de-base/biologie-vegetale/phanerogames-elements-de-reprod-et-de-classif/angiospermes/

clasification du Lautaret : https://www.jardinalpindulautaret.fr/botanique/ressources-pedagogiques/fiches-familles

Organisation florale : https://www.biologievegetale.be/index.php?rub=principaux-phylums-vegetaux&pg=les-angiospermes&spg=a3-organisation-florale

germination pollen :

http://svt.ocean-indien.pagesperso-orange.fr/apoi4/4ch5_seq1_act2/4ch5_seq1_act2.htm

http://svt.ac-rouen.fr/biologie/germination_%20pollen.pdf

http://www.youtube.com/watch?v=xYD4Q77LYHo&feature=related

dossier Jussieu : http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Pollinisation/index.htm ; http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Pollinisation/pois.htm#haut

logiciel : http://www.svt.ac-versailles.fr/spip.php?article303

Animation : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0018-4

http://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/biodiversite/accompagnement-pedagogique/accompagnement-au-lycee/la-biodiversite-florale

https://fr.wikipedia.org/wiki/Violaceae

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/Viola_odorata1.jpg

http://abiris.snv.jussieu.fr/herbier/Pensee_sauvage.html

superbe galerie de photos : http://www.naturepixel.com/flore_2.htm

Comment la plante se reproduit-elle ? http://videotheque.cnrs.fr/video.php?urlaction=visualisation&method=QT&action=visu&id=2249&type=grandPublic

Bilan : Reproduction de la plante entre vie fixée et mobilité

Notions : totipotence ; clonage ; fleur : pistil, ovule végétal, étamine, pollen ; fruit ; graine ; pollinisation et dissémination par le vent ou les animaux ; coévolution.

Les plantes ont deux modalités de reproduction : sexuée et asexuée. La reproduction asexuée repose sur la totipotence des cellules végétales et les capacités de croissance indéfinie des plantes, à partir de presque n’importe quelle partie du végétal (tiges, racines, feuilles). La reproduction sexuée est assurée chez les Angiospermes par la fleur où se trouvent les gamètes femelles, au sein du pistil, et les grains de pollen, portés par les étamines, vecteurs des gamètes mâles. Chez certaines espèces, la fécondation des gamètes femelles par les gamètes mâles de la même fleur est possible, voire obligatoire. Dans les autres cas, elle est rendue impossible par divers mécanismes d’incompatibilité. La fécondation croisée implique une mobilité des grains de pollen d’une plante à une autre. Dans une majorité de cas, la pollinisation repose sur une collaboration entre plante et pollinisateur en relation avec la structure florale ; le vent peut aussi transporter le pollen. À l’issue de la fécondation, la fleur qui porte des ovules se transforme en un fruit qui renferme des graines. La graine contient l’embryon d’une future plante qu’elle protège (enveloppe résistante) et nourrit à la germination en utilisant des molécules de réserve préalablement accumulées. La dispersion des graines est une étape de mobilité dans la reproduction de la plante. Elle repose sur un mutualisme animal disperseur / plante et sur des agents physiques (vent, eau) ou des dispositifs spécifiques à la plante.

Précisions : l’étude de la reproduction sexuée se limite à l’examen du rapprochement des gamètes à l’origine de nouveaux organismes. Sont hors programme : la structure du grain de pollen, sa formation, les mécanismes de la double fécondation, les détails des mécanismes d’incompatibilité et les mécanismes de formation de la graine ou du fruit.

Mettre en oeuvre un protocole de reproduction asexuée (bouturage, marcottage) ou étudier la régénération des petits fragments tissulaires en laboratoire.

Réaliser la dissection d’une fleur entomogame pour mettre en lien structure et fonction.

Mettre en évidence, dans l’analyse fonctionnelle d’une fleur, les relations entre une plante et un animal pollinisateur, et leurs éventuelles implications évolutives (coévolution).

Mettre en oeuvre un protocole de sciences participatives sur les relations plantes/polinisateurs.

Mettre en évidence les réserves de la graine et interpréter des expériences historiques sur la germination montrant la mobilisation des réserves de la graine.

Mettre en évidence les relations entre une plante et un animal disséminateur de graines.

évaluation

http://svt.ac-besancon.fr/bac-general-spe-svt-session-septembre-2022-polynesie-sujet-1/

http://svt.ac-besancon.fr/bac-general-spe-svt-session-septembre-2022-polynesie-sujet-2/

https://www.didac-tic.fr/bac/

exercice 1

exercice 2

Amérique du nord 22 mai 2025, Métropole 19 juin 2024, Madrid 7 juin 2024, Amérique du nord 21 mai 2024, Amérique du nord 22 mai 2024, Métropole 12 septembre 2023, Madrid 21 mars 2023, Métropole 21 mars 2023, Métropole 20 mars 2023, Londres 14 mars 2023, Nouméa 27 octobre 2022, Nouméa 26 octobre 2022, Amérique du sud 26 septembre 2022, Polynésie 31 août 2022, Polynésie 30 août 2022, Madrid 12 mai 2022, Mayotte 18 mai 2022, Madrid 11 mai 2022, Polynésie 4 mai 2022, Métropole 12 mai 2022 (corrigé), Amérique du sud 10 novembre 2021, Métropole 16 mars 2021 (corrigé), Polynésie 16 mars 2021, Amérique du nord 25 mars 2021, Métropole 8 juin 2021, Madrid 9 juin 2021, Métropole 9 septembre 2021

Polynésie 20 juin 2024, Métropole 20 juin 2024, Londres 6 juin 2024, Métropole 11 septembre 2023, Nouméa 29 août 2023, Nouméa 28 août 2023, Polynésie 13 mars 2023, Amérique du nord 18 mai 2022, Mayotte 19 mai 2022, Métropole 15 mai 2022 (corrigé), Polynésie 5 mai 2022, Métropole 15 mars 2021 (corrigé), Amérique du nord 24 mars 2021, Asie 25 mars 2021, Métropole 7 juin 2021, Madrid 10 juin 2021