text 196 words : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2394562/ : Human oestrus
video 12'12 : https://youtu.be/cX0MNCQvBt8?si=8x4J-rCAoC7nKkCU Millions of men are currently taking testosterone supplements, more than ever in history. Why is this happening? What does it do to your body, and why could it be dangerous
Manuel p.194-195
https://www.lelivrescolaire.fr/page/11095665
Analyser des documents pour comprendre les mesures de protection de populations à faibles effectifs.
Les activités humaines (pollution, destruction des écosystèmes, combustions et leurs impacts climatiques, surexploitation d’espèces…) ont des conséquences sur la biodiversité et ses composantes (dont la variation d’abondance) et conduisent à l’extinction d’espèces.
Utiliser un modèle géométrique simple (quadrillage) pour calculer l’impact d’une fragmentation sur la surface disponible pour une espèce.
La fragmentation d’une population en plusieurs échantillons de plus faibles effectifs entraîne par dérive génétique un appauvrissement de la diversité génétique d’une population.
Identifier des critères de gestion durable d’un écosystème. Envisager des solutions pour un environnement proche.
La connaissance et la gestion d’un écosystème permettent d’y préserver la biodiversité.
Santo 2006 : http://acces.ens-lyon.fr/santo
Tara ocean : https://oceans.taraexpeditions.org/ ; https://fondationtaraocean.org/champs-de-recherche/biodiversite-marine-climat/
video 3' /Tara ocean : https://youtu.be/5KGTezAhPOA?si=OXd4K74FXbNtxsu1
video 3'22 : https://youtu.be/rQLepTk5EQ0?si=uBKg1eZLm-uwCZcD
video 7'15 : https://youtu.be/TCMca8nCKm8?si=c3ew3h_AaQh-fXfE
La biodiversité en France - Synthèse de données pour les espèces (Source: inpn.mnhn.fr/espece/indicateur)
https://www.courrierinternational.com/article/genetique-un-elephant-piege-dans-une-toile-d-araignee
https://www.hatier-clic.fr/2959900
https://www.lelivrescolaire.fr/page/11094724
https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi
http://v3.boldsystems.org/index.php/SDP_Home
https://prezi.com/p/r_96yfffspcp/expose-metagenomique/
identifier un taxon à partir d’une séquence ADN :
https://fondationtaraocean.org/education/kit-de-donnee-biogeographie-du-plancton/
https://www.lelivrescolaire.fr/page/11094724
oiseaux de paradis :
5'37 : https://youtu.be/YTR21os8gTA?si=FJ7nXEhUZaIe8q6e
1'06 : https://youtu.be/KIYkpwyKEhY?si=P6FNwrfDwqpdNGn5
5'12 : https://youtu.be/zb89F41zAxc?si=Ve7eqzpb7YhUuHz0
4'25 : https://youtu.be/rX40mBb8bkU?si=Ak5REVxF616DhXtD
video 3'38'' Pierre Gouyon : https://videos.reseau-canope.fr/corpus/selection_naturelle-HD.mp4
Jeu Constantino /Phalène : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/wp-content/uploads/sites/5/productions/phalenes/
Jeu Colorado University / lapins : http://phet.colorado.edu/en/simulation/natural-selection
Démarche 2nde : https://svt.ac-versailles.fr/spip.php?article545
– 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/
video 3'51 : https://youtu.be/pPNm1RHu-fY Exercice modèle Hardy & Weinberg
Palu et Derpano : http://genet.univ-tours.fr//gen001700_fichiers/htm/gen12ch8b.htm
drozophiles https://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/?derive-et-selection-chez-la-drosophile
https://www.lelivrescolaire.fr/page/11095665
Il existe sur Terre un grand nombre d’espèces dont seule une faible proportion est effectivement connue. La biodiversité se mesure par des techniques d’échantillonnage (spécimens ou ADN) qui permettent d’estimer le nombre d’espèces (richesse spécifique) dans différents milieux. Les composantes de la biodiversité peuvent aussi être décrites par l’abondance (nombre d’individus) d’une population, d’une espèce ou d’un plus grand taxon.
Il existe plusieurs méthodes permettant d’estimer un effectif à partir d’échantillons. La méthode de « capture-marquage-recapture » repose sur des calculs effectués sur un échantillon. Si on suppose que la proportion d’individus marqués est identique dans l’échantillon de recapture et dans la population totale, l’effectif de celle-ci s’obtient par le calcul d’une quatrième proportionnelle.
À partir d’un seul échantillon, l’effectif d’une population peut également être estimé à l’aide d’un intervalle de confiance. Une telle estimation est toujours assortie d’un niveau de confiance strictement inférieur à 100 % en raison de la fluctuation des échantillons. Pour un niveau de confiance donné, l’estimation est d’autant plus précise que la taille de l’échantillon est grande.
Exploiter des données obtenues au cours d’une sortie de terrain ou d’explorations scientifiques (historiques et/ou actuelles) pour estimer la biodiversité (richesse spécifique et/ou abondance relative de chaque taxon).
Quantifier l’effectif d’une population ou d’un taxon plus vaste à partir de résultats d’échantillonnage.
Estimer une abondance par la méthode de capture, marquage, recapture, fondée sur le calcul d’une quatrième proportionnelle.
À l’aide d’un tableur, simuler des échantillons de même effectif pour visualiser la fluctuation d’échantillonnage.
En utilisant une formule donnée pour un intervalle de confiance au niveau de confiance de 95 %, estimer un paramètre inconnu dans une population de grande taille à partir des résultats observés sur un échantillon.
Au cours de l’évolution biologique, la composition génétique des populations d’une espèce change de génération en génération.
Le modèle mathématique de Hardy-Weinberg utilise la théorie des probabilités pour décrire le phénomène aléatoire de transmission des allèles dans une population. En assimilant les probabilités à des fréquences pour des effectifs de grande taille (loi des grands nombres), le modèle prédit que la structure génétique d’une population de grand effectif est stable d’une génération à l’autre sous certaines conditions (absence de migration, de mutation et de sélection). Cette stabilité théorique est connue sous le nom d’équilibre de Hardy-Weinberg.
Les écarts entre les fréquences observées sur une population naturelle et les résultats du modèle s’expliquent notamment par les effets de forces évolutives (mutation, sélection, dérive, etc.).
Pour la transmission de deux allèles dans le cadre du modèle de Hardy-Weinberg, établir les relations entre les probabilités des génotypes d’une génération et celles de la génération précédente.
Produire une démonstration mathématique ou un calcul sur tableur ou un programme en Python pour prouver ou constater que les probabilités des génotypes sont constantes à partir de la seconde génération (modèle de Hardy-Weinberg).
Utiliser des logiciels de simulation basés sur ce modèle mathématique.
Analyser une situation d’évolution biologique expliquant un écart par rapport au modèle de Hardy-Weinberg.
Les activités humaines (pollution, destruction des écosystèmes, combustions et leurs impacts climatiques, surexploitation d’espèces…) ont des conséquences sur la biodiversité et ses composantes (dont la variation d’abondance) et conduisent à l’extinction d’espèces.
La fragmentation d’une population en plusieurs échantillons de plus faibles effectifs entraîne par dérive génétique un appauvrissement de la diversité génétique d’une population.
La connaissance et la gestion d’un écosystème permettent d’y préserver la biodiversité.
Utiliser un modèle géométrique simple (quadrillage) pour calculer l’impact d’une fragmentation sur la surface disponible pour une espèce.
À partir d’un logiciel de simulation, montrer l’impact d’un faible effectif de population sur la dérive génétique et l’évolution rapide des fréquences alléliques.
Analyser des documents pour comprendre les mesures de protection de populations à faibles effectifs.
Identifier des critères de gestion durable d’un écosystème. Envisager des solutions pour un environnement proche.
Prérequis et limites
Les notions déjà connues de gènes et d’allèles, de diversité allélique, de sélection naturelle, de dérive génétique, de calcul de probabilités et de fluctuation d’échantillonnage sont mobilisées (classe de seconde).
Les concepts de biologie évolutive ont une large portée explicative, présentée ici à travers plusieurs exemples. Ils permettent de comprendre l’anatomie comme le résultat d’une longue histoire évolutive, faite d’adaptations, de hasard, de contingences et de compromis. Les concepts de variation et de sélection naturelle éclairent des pratiques humaines (médicales et agricoles) et certaines de leurs conséquences.
Interpréter des caractéristiques anatomiques humaines en relation avec des régressions en cours (comme les dents de sagesse).
video 4' pour se mettre en apétit : https://youtu.be/phvMy9DHyt0
video 5'46 pour comprendre : https://youtu.be/p0vTo5wYvss
glandes endocrines :
organe |
cellules |
molécule |
testicule |
intersticielles de Leydig |
testostérone |
ovaire |
folliculaires |
oestrogènes |
ovaire |
du corps jaunes |
progestérone |
hypophyse |
|
|
hypothalamus |
|
|
Les gonades sont gouvernées par le cerveau :
prenez des notes !
http://fr.academic.ru/pictures/frwiki/72/Hypothalamus.gif
http://fr.academic.ru/dic.nsf/frwiki/800032
http://imagesbiogeolfxm.free.fr/reproduction/original/hypothalamus-hypophyse%20localisation.html
http://asso.orpha.net/AFDI/upload/pict/Tigepituitaire.jpg
http://www.didiersvt.com/ts/media/jpg/atlas_end01.jpg
http://www.ulb.ac.be/sciences/biolhc/chap02/chap08/atlas_end01.html#
http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?article1863
hypothalamus, tige pituitaire, hypophyse
hormones et neurohormones hypothalamo-hypophysaires (FSH, LH et GnRH)
GnRH = Gonadotropin Releasing Hormone = Gonadolibérine = hormone de libération des gonadotrophines
gonadostimulines = gonadotrophines = hormone de libération des hormones sexuelles
FSH = Follicle Stimulating Hormone
LH = Luteinizing Hormone
hormones sexuelles produites par les gonades : testostérone, progestérone, oestrogènes
prenez des notes !
Étymol. et Hist. 1911 Empr. à l'angl.hormone, terme proposé par W.M. Bayliss et E.H. Starling (1904, Encyclop. brit.; cf. aussi attest. de E.H. Starling en 1905 ds NED Suppl.) et formé sur le part. prés. ο ̔ ρ μ ω ̃ ν du verbe gr. ο ̔ ρ μ α ́ ω « mettre en mouvement, diriger » avec assimilation de la finale au suff. des termes de chim. -one*.
De l’anglais hormone, formé sur le grec ancien ὁρμή, hormè « impulsion » avec le suffixe chimique -one
Il existe 2 types de molécules hormonales : protéine ou stéroïde (dérivé du cholestérol)
Les hormones agissent en modifiant leur récepteur qui lui même modifie une autre protéine (G) qui elle même modifie l’activité d’une enzyme qui elle même … ect..
Étymol. et Hist. 1912 oct. glandes endocrines (Gottignies, À propos des glandes endocrines ds Policlinique, Bruxelles, XXI, pp. 289-294). Composé de l'élément préf. endo-* et de -crine* d'apr. le rad. du gr. κρι ́νειν « séparer; sécréter ».
Endocrine : [du grec ancien ἔνδον, éndon « dans » et κρίνω, krínô « séparer, secréter »] qui déverse directement ses sécrétions dans le sang.
□ utilisation de logiciels (ex : visualisation de modèles moléculaires) pour expliquer le mode d’action des molécules exogènes agissant comme des « leurres ».
oestradiol : https://libmol.org/?libmol=253
progestérone : https://libmol.org/?libmol=252
testostérone : https://libmol.org/?libmol=316
avec récepteur : https://libmol.org/?libmol=359
molécule spécifique, cellule cible, recepteur cellulaire, cellule endocrine, voie sanguine, à distance,
les hormones sont des molécules, elle agissent sur une cellule particulière grâce à leur récepteur spécifique, comme une clef dans une serrure
Hormone : Molécule produite par une cellule dite endocrine, libérée dans le milieu intérieur (sang+Lymphe+Liquide intersticiel) dont la fixation sur un récepteur spécifique au niveau de la cellule cible provoque une modification d’activité.
message hormonal = concentration plasmatique d’hormone = taux sanguin d’hormone
TP sur tableur
Matériel : ordinateur + logiciel microsoft excel ou libre office calc + fichier de données
Méthode :
enregistrez le fichier « sex_hormones » pour pouvoir travailler dessus
ouvrir avec office calc (format ods) ou excel (format xls)
Lire les 6 pages de tableaux (y compris leur titre)
Construire des graphiques judicieusement à partir des données
Essayer d'interpréter chaque graphique
Produire un document avec graphiques, interprétation et conclusion de la page « stérilité hypophysaire »
Envoyer par mail votre compte-rendu pour correction → note :
À partir de la page « stérilité hypophysaire » du fichier « sex_hormones » qui se trouve sur le réseau, tracez un graphe et rédigez un texte d’interprétation de ce graphique. vous serez évalué sur le choix du graphe (type), titre, légende, interprétation, conclusion et mise en page
Observez des coupes de nerfs / µscope
Réalisez des dessins d'observation légendés
Observation de coupes de nerfs en MP :
http://eric.lacouture.free.fr/nerf/nerf.htm
https://www.assistancescolaire.com/enseignant/college/ressources/base-documentaire-en-sciences/12226
Observation de coupes de nerfs en MET :
http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/empage/en/en.htm
https://www.sciencephoto.fr/images/nerf
caractéristiques structurales du neurone :
neurone = fibre nerveuse = cellule nerveuse =
neurone = {soma (corps cellulaire) + dendrite + axone + synapse}
nerf = ensemble d’axones
concevoir et rendre compte (schéma de montage et résultats) des différentes manipulations à faire
plusieurs axones forment un nerf et voilà ce que donne la transmission du message à l’échelle de l’organe (nerf) et non plus de la cellule (neurone) :
Enregistrement sur un nerf de crabe / ExAO : http://jean-jacques.auclair.pagesperso-orange.fr/nerf/nerf.htm
Logiciel de simulation ExAO nerf crabe : « simnerf » de Philippe Cosentino à télécharger : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/?p=663 : https://www.pedagogie.ac-nice.fr//svt/productions/flash/modeledenerf/simnerf.zip
prendre des notes, pour montrer les notions de :
potentiel d'action
potentiel global d'un nerf
artéfact de stimulation
temps de latence
seuil infra/supra-liminaire
recrutement
période réfractaire
seuil d'excitabilité
Le nerf conduit des signaux électriques. Le nerf est constitué de fibres nerveuses (axones des neurones) qui répondent à une stimulation par un signal électrique. L'excitabilité est la propriété fondamentale des neurones. Le message véhiculé, appelé potentiel global du nerf, correspond à la somme des messages parcourant les fibres constituant le nerf. Le seuil (minimum ou maximum) de réponse du nerf correspond au nombre de fibres recrutées. Plus la stimulation est importante, plus le nombre de fibres mises en jeu est important, plus le potentiel global est important. Entre la stimulation et la réponse du nerf, il y a un temps de latence ; entre deux stimulations, il existe une période réfractaire pendant laquelle le nerf n'est pas excitable.
potentiel transmembranaire, de repos, toute cellule, -70 mV = différence de concentrations ioniques de part et d'autre de la membrane plasmique
potentiel d'action
= propagation du message nerveux
= inversion transitoire et brutale de la polarisation membranaire
= dépolarisation-repolarisation-hyperpolarisation de proche en proche
= échange d'ions entre intérieur et extérieur de la membrane plasmique de l'axone
Un potentiel d'action est une inversion transitoire de la polarisation membranaire. Au cours de sa propagation le long d'une fibre, le potentiel d'action conserve toutes ses caractéristiques.
le neurone obéit à la loi du tout ou rien : un potentiel d'action atteint le seuil (infraliminaire) ou pas.
le codage dans le neurone se fait en fréquence de potentiels d’action alors que le codage dans le nerf se fait en amplitude, par le nombre de cellules recrutées
Logiciel « Nerf » de Pierre Perez à télécharger : https://disciplines.ac-toulouse.fr/svt/les-logiciels-de-pierre-perez ; http://tice.svt.free.fr/spip.php?article1446
la transmission du message repose sur le potentiel de repos
video 1'53 https://youtu.be/WjYiwVZBN8E?si=EpORhYHPxDKJCSGJ explication moléculaire avec bel accent canadien de C.Proulx
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
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!
Video 8'53 : https://youtu.be/_POdWsii7AI?si=YdzFpSj3P0x5de86 Concepts in this video can be found in our newer video: • DNA, Chromosomes, Genes, and Traits: An In... ! Music in this video used w/ permission from Adrian Holovaty
Video 8'17 : https://youtu.be/8m6hHRlKwxY?si=dox4iIP1OtaRpFEz Explore DNA structure/function, chromosomes, genes, and traits and how this relates to heredity! Video can replace old DNA structure & function video and in addition covers foundational concepts of heredity. Expand details for video handout: http://www.amoebasisters.com/handouts and table of contents.
Video 5'58 : https://youtu.be/0E4p34mqJbg?si=O2FpArnEqpBp18xX DNA stands for deoxyribonucleic acid. It is a type of nucleic acid, one of four major types of macromolecules which are essential for life, along with proteins, lipids, and polysaccharides. DNA is a double helix, made up of two single DNA strands. Each DNA strand is in turn composed of many monomers called nucleotides – specifically deoxyribonucleotides. As a result, each strand is a polynucleotide....
Ce thème est abordé par une approche comportementale. Le comportement est défini comme un ensemble de réactions observables chez un animal en réponse à des stimulations. Il est souvent lié à la notion de mouvement, qu’il soit réflexe ou volontaire (fuite, défense, agression, équilibre, prise d’objet…). On s’intéresse ici aux mécanismes physiologiques sous-jacents.
L’étude d’un réflexe puis du mouvement volontaire montre la mise en jeu des systèmes articulo-musculaires et nerveux dans l’organisme, et permet d’aborder la plasticité cérébrale.
Les besoins en énergie pour la contraction musculaire sont identifiés, mettant en évidence les flux de glucose et leurs contrôles par le système endocrinien.
Les modifications de l’environnement, notamment la présence d’agents stresseurs, influencent les comportements d’un organisme. L’étude des mécanismes physiologiques du stress met en évidence l’intégration des différents systèmes en jeu, et enrichit la notion de rétrocontrôle, dans le prolongement des acquis de la classe de seconde sur la régulation (axe hypothalamo-hypophysaire). Ce thème aboutit à une vision intégrée des systèmes physiologiques qui permettent de maintenir des équilibres dans l’organisme.
Ce thème amène à interroger les enjeux de santé individuelle et collective soulevés par les comportements évoqués. Les éléments abordés s’inscrivent dans la progressivité des apprentissages du collège, de la classe de seconde et des enseignements de la classe de première (enseignement de spécialité de SVT et enseignement scientifique).
Posez toutes les questions qui vous viennent à l’esprit, on triera ensuite :
Qu'est qu'un rétrocontrôle
qu'est que le système endocrinien
qu'est-ce que la santé collective ?
Qu'est-ce qu'un agent stresseur ?
A quel moment le corps est-til en équilibre ? parfait ?
Commen tles modificataions de l'exptérieur jouent-elles sur notre comportement ?
Qu'est-ce qu'un humain aux yeux de la science ?
Comment fonctionne la mémoire ?
De quoi le sustème psychologique, nerveux est-il composé ?
c'set quoi articulo-musculaire ?
comment agit le corp =s humain face à une stimulation ?
Qu'est-ce que la plasticité cérébrale ?
Qu'est-ce qu'un réflxe ? réflexion ou impulsif ?
à quoi est due la contraction musculaire ?
La contraction musculaire, mobilisée dans de nombreux comportements, résulte d’une commande nerveuse. Le mouvement induit peut être involontaire et lié à un réflexe, ou volontaire. Dans les deux cas, le système nerveux central intervient, mais de manières différentes.
La transmission du message nerveux et le fonctionnement du neurone, déjà abordés au collège, voient ici leur étude approfondie
Le réflexe myotatique peut servir d’outil pour apprécier l'intégrité du système neuromusculaire.
l’étude du fonctionnement du cerveau et de sa plasticité, déjà abordée dans le cas de la fonction auditive en enseignement scientifique de la classe de première.
Prendre des notes !
histoire :
un site de vulgarisation avec la collection des clichés qui le discrédite : https://www.vocabulaire-medical.fr/encyclopedie/281-personnalites-celebres-de-lhistoire-de-la-medecine
liste de neurologues : http://perso.numericable.fr/jeanpierre.paquet/neurosc/hommag.html
3 angles d'étude du cerveau : clinique, expérimentale, anatomique
L'Imagerie par Résonance Magnétique est une technique basée sur le principe de la résonance des atomes de certaines molécules sous l'action de certaines ondes de radio-fréquences. Il s'agit simplement d'observer la résonance magnétique nucléaire (RMN) des protons de l'eau contenus dans l’organisme (70 % d'eau), c'est à dire la réponse des noyaux soumis à un champ magnétique extérieur et à une excitation électromagnétique.
IRM = imagerie par résonance magnétique permet de reconstruire une image en 2D puis en 3D de la composition chimique et donc de la nature des tissus biologiques explorés.
IRMf = imagerie par résonance magnétique fonctionnelle : enregistre des variations hémodynamiques (variation des propriétés du flux sanguin) cérébrales locales minimes, lorsque ces zones sont stimulées.
TEP = tomographie par émission de positons reflète l'apport d'énergie plutôt que l'activité cérébrale proprement dite → mesure en 3D l'activité métabolique d'un organe grâce aux émissions produites par les positons (ou positrons) issus de la désintégration d'un produit radioactif injecté au préalable.
TDM = tomodensitométrie = scanographie / absorption des rayons X par les tissus → traitement informatique → reconstruire des images 2D ou 3D des structures anatomiques.
IRM en ligne Animation permettant de réaliser des IRM virtuelles (non réelles) et ainsi d’explorer le fonctionnement du cerveau dans différentes situations (ex : sujet qui entend, regarde...). : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/wp-content/uploads/sites/5/productions/IRMvirtuelle/
IRM en ligne Animation permettant de réaliser des IRM virtuelles (non réelles) et ainsi d’explorer le fonctionnement du cerveau dans différentes situations (ex : sujet qui entend, regarde...). : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/wp-content/uploads/sites/5/productions/IRMvirtuelle/
Logiciels à connaître pour le TP de BAC, banque de données IRM et IRMf, facile à télécharger et utiliser :
Logiciel Eduanatomist : http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/Banquedonnees_logicielneuroimagerie/eduanatomist
version en ligne : http://acces.ens-lyon.fr/logiciels/EduAnat2Online/
fiches techniques pour le tpBAC : https://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/fiches-techniques
Video INSERM 4’13 : https://youtu.be/9wK8G60rDZA
video Arte.tv 3’ : https://www.youtube.com/@artetumourrasmoinsbete/search?query=cycle https://biogeologue.blogspot.com/2020/03/tux20mourrasx20moinsx20bx00eate.html#links
Leucorées :
L'évolution est la transformation des espèces au fil des générations.
s'explique par quatre mécanismes principaux : les Forces Évolutives.
Ces forces agissent sur la diversité génétique des populations, menant à l'adaptation et à la formation de nouvelles espèces (spéciation), parfois à la disparition d’espèces (extinction).
La Mutation génétique : Source de Nouveauté
Définition : Changement aléatoire de la séquence d'ADN qui crée de nouveaux allèles (variantes de gènes) et donc de nouveaux caractères.
Rôle : C'est la seule force qui crée de la diversité génétique ; elle est aléatoire et non dirigée.
La Sélection Naturelle : Tri des Adaptations
Définition : Les individus les mieux adaptés à leur environnement survivent et se reproduisent plus (valeur sélective ou fitness supérieure), transmettant ainsi leurs caractères avantageux.
Rôle : Augmente la fréquence des allèles favorables et diminue ceux qui sont désavantageux, menant à l'adaptation de la population.
La Sélection Naturelle : Tri des Adaptations
Définition : Les individus les mieux adaptés à leur environnement survivent et se reproduisent plus (valeur sélective ou fitness supérieure), transmettant ainsi leurs caractères avantageux.
Rôle : Augmente la fréquence des allèles favorables et diminue ceux qui sont désavantageux, menant à l'adaptation de la population.
La Dérive Génétique : Effet du Hasard
Définition : Variation aléatoire de la fréquence des allèles d'une génération à l'autre, due à l'effet d'échantillonnage lors de la reproduction.
Rôle : Agit de manière significative surtout dans les petites populations et peut entraîner la perte et la fixation
d'allèles sans lien avec leur valeur sélective.
La Migration : Flux Génique
Définition : Échange d'allèles entre des populations différentes via la migration et la reproduction des individus.
Rôle : Homogénéise génétiquement les populations (tend à rendre les fréquences alléliques des populations similaires) et peut introduire de nouveaux allèles.
Bilan : La Diversification du Vivant
Mutation → Crée la variabilité.
Sélection → Trie la variabilité.
Dérive → Modifie aléatoirement les fréquences.
Migration → Flux Génique entre populations.
Au cours de l’évolution biologique, la composition génétique des populations d’une espèce change de génération en génération. Les écarts entre les fréquences observées sur une population naturelle et les résultats du modèle s’expliquent notamment par les effets de forces évolutives (mutation, sélection, dérive, etc.).
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.
Mutation = modification de gènes c'est-à-dire d'une séquence de nucléotides (bases) dans l'ADN, à l'origine de nouveaux allèles.
Sélection = filtre à allèles par l'intermédiaire du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, ... élimination des individus (allèles) les moins aptes à survivre et se reproduire. 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.
Dérive = modification aléatoire de la fréquence des allèles dans une population
⸕ QCM /ED : utilisez le document envoyé par mail intitulé "Palu et Drepano" pour répondre au QCM sur Ecole Directe
Recenser, extraire et organiser des informations sur des exemples d’utilisation de biotechnologies pour créer de nouvelles variétés : transgénèse, édition génomique…
Comprendre les enjeux de société relatifs à la production des semences.
dossiers http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/spip.php?page=recherche&recherche=transgenese
Dossier ENS transgénèse : http://acces.ens-lyon.fr/biotic/biomol/transgen/html/etapes.htm
Manuel p.264-265
voir cours génétique !
Etapes de la transgenèse associées aux outils et techniques de biologie moléculaire
1/ Repérer un caractère intéressant dans un organisme vivant
Sélection variétale
2/ Identifier la protéine responsable de ce caractère
3/ Identifier & isoler le gène d'intérêt / Examen du génome
Cartographie du génome - Séquençage
Identifier 'un gène dans un mélange de fragments d'ADN.
Enzyme de restriction - Southern blot
4/ Réaliser et amplifier une construction génique
Insertion d'un fragment d'ADN dans un plasmide
Introduction du plasmide modifié dans le génome de la cellule hôte.
Construction génique - Clonage d'un gène.
5/ Transférer de l'ADN
Introduire un ADN étranger ou remplacer un fragment d'ADN
Vecteurs biologiques (bactéries, virus)
Recombinaison homologue
Fusion utilisant des liposomes
Transfection
Utilisation du polyéthylène glycol (PEG)
Micro-injection in vitro
Electroporation
Canon à particules
6/ Contrôler l'efficacité du transfert chez l'hôte par détection directe des transgènes
Hybridation in situ - PCR
7/ Sélectionner des cellules exprimant le gène ajouté par tri
Gène de sélection - Gènes rapporteurs
http://acces.ens-lyon.fr/biotic/biomol/transgen/html/etapes.htm
diversité génétique / sélection artificielle
Aujourd’hui, de nombreuses techniques favorisent la création de plus en plus rapide de nouvelles variétés végétales (par hybridation, par utilisation des biotechnologies…). Les pratiques culturales (par exemple pour la production de graines) constituent un enjeu majeur pour nourrir l’humanité. La production de semences commerciales est devenue une activité spécialisée.
Recenser, extraire et exploiter des informations relatives aux risques induits par l’homogénéisation génétique des populations végétales (sensibilité aux maladies : crise de la pomme de terre en Irlande, conséquence d’une infection virale chez la banane…).
Bourguignon 4’ : https://youtu.be/DVhkQgdCCvg
Manuel p.266, 267, 269, 270, 271
expliquez la contradiction entre augmentation de diversité allélique au cours de la domestication, augmentation du nombre de variétés et appauvrissement génétique des espèces cultivées -> doc.2B p.267
expliquez l'effet protecteur de la biodiversité -> doc.2 p.269
intrans : engrais (NPK) et pesticides (insecti, herbi, fongi, bactéri...cides)
lutte biologique : https://www.iaea.org/fr/themes/lutte-biologique
Une espèce cultivée présente souvent de nombreuses variétés (forme de biodiversité), cette diversité résulte de mutations dans des gènes particuliers, mais l’étude des génomes montre un appauvrissement global de la diversité allélique lors de la domestication. La perte de certaines caractéristiques des plantes sauvages (comme des défenses chimiques ou des capacités de dissémination) et l’extension de leur culture favorisent le développement des maladies infectieuses végétales. Ces fragilités doivent être compensées par des pratiques culturales spécifiques. L’exploitation des ressources génétiques (historiques ou sauvages si elles existent) permet d’envisager de nouvelles méthodes de cultures (réduction de l’usage des intrants, limitation des ravageurs par lutte biologique).
Analyser des informations sur la quantité d’amylase salivaire ou sur les gènes de synthèse des omégas 3 dans les populations humaines et établir le lien entre ces éléments et le régime alimentaire de ces populations.
Manuel p.272
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22384110/
Acide gras = chaîne de 4 à 36 atomes de carbone (rarement au-delà de 28)
saturé = en hydrogène car tous les atomes de C sont occupés par des H, pas de double liaisons
insaturé = en H, des doubles liaisons réduisent la valence des C pour les H
polyinsaruré = présence de 2 dbl liaisons ou plus
FADS = Fatty Acid DeSaturase, enzyme qui remplace un H et crée une double liaison entre C
omégas 3 et 6 sont deux familles d’acides gras polyinsaturés qui se distinguent par la localisation d’une de leurs liaisons chimiques doubles
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3285190/figure/pone-0031950-g001/?report=objectonly
Métabolisme \ enzymes |
ω3 |
ω6 |
FADS2=Δ6 |
α-linolen (C18:3) → stéarido (C18:4) |
linolen (C18:2)→ γ-linolen (18:3) |
FADS1=Δ5 |
eicosatetraeno (C20:4) → eicosapentaeno (C20:5) |
dihomo-γ-linolen (C20:3) → arachidon (C20:4) |
I = allèle de FADS2 muté par insertion 22 nucléotides
D = allèle de FADS2 non muté moins efficace sur acides gras végétaux
régime |
végétarien |
omnivore |
Populations |
Niger-Gambie-Kenya Chine-Japon Pakistan-Bangladesh-Sri-Lanka |
Afro-Ameriq Italie-Finlande Vietnam |
Fréquence maj |
I//I |
I//D |
coévolution, évolution culturelle
La domestication des plantes, menée dans différentes régions du monde, a eu des conséquences importantes dans l’histoire des populations humaines. Elle a contribué à la sélection de caractères génétiques humains spécifiques. la sélection humaine s’est opérée au cours de l’établissement d’une relation mutualiste entre plantes et êtres humains.
Notions : plante sauvage, plante domestiquée, diversité génétique, sélection artificielle, coévolution, évolution culturelle.
Les pratiques culturales (par exemple pour la production de graines) constituent un enjeu majeur pour nourrir l’humanité. 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. Cette sélection s’est opérée au cours de l’établissement d’une relation mutualiste entre plantes et êtres humains. Aujourd’hui, de nombreuses techniques favorisent la création de plus en plus rapide de nouvelles variétés végétales (par hybridation, par utilisation des biotechnologies…). La production de semences commerciales est devenue une activité spécialisée. Une espèce cultivée présente souvent de nombreuses variétés (forme de biodiversité). Cette diversité résulte de mutations dans des gènes particuliers. L’étude des génomes montre un appauvrissement global de la diversité allélique lors de la domestication. La perte de certaines caractéristiques des plantes sauvages (comme des défenses chimiques ou des capacités de dissémination) et l’extension de leur culture favorisent le développement des maladies infectieuses végétales. Ces fragilités doivent être compensées par des pratiques culturales spécifiques. L’exploitation des ressources génétiques (historiques ou sauvages si elles existent) permet d’envisager de nouvelles méthodes de cultures (réduction de l’usage des intrants, limitation des ravageurs par lutte biologique). La domestication des plantes, menée dans différentes régions du monde, a eu des conséquences importantes dans l’histoire des populations humaines. Elle a contribué à la sélection de caractères génétiques humains spécifiques.
Précisions : il s’agit de distinguer différentes modalités d’action humaine sur le génome des plantes cultivées. Des plantes alimentaires sont étudiées comme exemples, sans visée d’exhaustivité.
Comparer une plante cultivée et des populations naturelles voisines présentant un phénotype sauvage.
Identifier la diversité biologique de certaines plantes cultivées (tomate, chou, pomme de terre par exemple).
Comprendre les enjeux de société relatifs à la production des semences.
Conduire un projet pour suivre une culture de semences commerciales sur plusieurs générations, en prévoyant un protocole de comparaison des productions obtenues.
Identifier des caractères favorisés par la domestication (taille, rendement de croissance, nombre des graines, précocité, déhiscence, couleur…).
Recenser, extraire et organiser des informations sur des exemples d’utilisation de biotechnologies pour créer de nouvelles variétés : transgénèse, édition génomique…
Recenser, extraire et exploiter des informations concernant des mécanismes protecteurs chez une plante sauvage (production de cuticules, de toxines, d’épines…) et les comparer à ceux d’une plante cultivée.
Recenser, extraire et exploiter des informations relatives aux risques induits par l’homogénéisation génétique des populations végétales (sensibilité aux maladies : crise de la pomme de terre en Irlande, conséquence d’une infection virale chez la banane…).
Analyser des informations sur la quantité d’amylase salivaire ou sur les gènes de synthèse des omégas 3 dans les populations humaines et établir le lien entre ces éléments et le régime alimentaire de ces populations.
http://cache.media.eduscol.education.fr/file/SVT/03/9/Plante_domestiquee_228039.pdf
histoire de la domestication des plantes : https://www.gnis-pedagogie.org/sujet/evolution-historique-selection/
Dossier Amélioration des plantes : https://www.gnis-pedagogie.org/sujet/principes-objectifs-selection-plantes/
lexique : https://www.gnis-pedagogie.org/lexique/
diapo fac Tlse : http://www.m2p-bioinfo.ups-tlse.fr/site/images/0/09/1617_PlantesDomes.pdf
correction
dérive et sélection drozophiles https://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/?derive-et-selection-chez-la-drosophile
⸎ Le modèle mathématique de Hardy-Weinberg utilise la théorie des probabilités pour décrire le phénomène aléatoire de transmission des allèles dans une population. En assimilant les probabilités à des fréquences pour des effectifs de grande taille (loi des grands nombres), le modèle prédit que la structure génétique d’une population de grand effectif est stable d’une génération à l’autre sous certaines conditions (panmixie, absence de migration, mutation, sélection, dérive). Cette stabilité théorique est connue sous le nom d’équilibre de Hardy-Weinberg.
