Video 7'59 : https://www.youtube.com/watch?v=NNASRkIU5Fw Nucleic Acids. Paul Andersen explains the importance and structure of nucleic acids. He begins with an introduction to DNA and RNA. He then describes the important parts of a nucleotide and shows how they are connected through covalent and hydrogen bonding.
Text 213 words : https://academic.oup.com/nar/article/35/18/6227/2402812 : DNA sequencing: bench to bedside and beyond
video 3'17 : https://youtu.be/7rZfqD8exZE?si=Uii0xzkfVk436PKQ The Forces of Evolution
video 5'23 : https://youtu.be/5NdMnlt2keE?si=q1s0pF89R4RElCGj / Five fingers of evolution - Paul Andersen
video 8'48 : https://youtu.be/GhHOjC4oxh8?si=oxAdWFBUH6fid9Zh What is Evolution?
text 438 words : https://byjus.com/question-answer/what-are-the-four-evolutionary-forces-that-would-disrupt-population/
Observer des coupes du système nerveux central
dessinez et schématisez
manuel p.377 : extraire, exploiter des informations sur le rôle des cellules gliales. : https://fr.calameo.com/read/0049569796b0e5449fade
video INSERM 1’39 cellules gliales : https://youtu.be/nso2areZQT4
anatomie : https://www.zygotebody.com/#nav=7.91,164.22,64.14,0,0,0,0&sel=p:;h:;s:1810;c:-0.6;o:-0.75&layers=1,1,10000 ou https://www.reseau-canope.fr/corpus/anatomie-3d/homme#systeme-nerveux
le cerveau à tous les niveaux : https://www.lecerveau.ca/flash/d/d_01/d_01_cl/d_01_cl_ana/d_01_cl_ana.html#2
Le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales assurant le bon fonctionnement de l’ensemble.
Utiliser un logiciel de visualisation et/ou extraire et exploiter des informations, notamment à partir d’IRMf, afin de caractériser les aires motrices cérébrales.
Recenser, extraire et exploiter des informations permettant de comprendre et prévenir certains dysfonctionnements nerveux (par exemple : accident vasculaire cérébral, maladies neuro-dégénératives, infections virales…) ;
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
L’exploration du cortex cérébral permet de situer les aires motrices spécialisées à l’origine des mouvements volontaires. Les aires corticales communiquent entre elles par des voies neuronales où se propagent des potentiels d’action dont la fréquence d’émission est modulée par un ensemble de neurotransmetteurs.
sommation : addition ; PA : potentiel d'action
Modélisation de la sommation de potentiels d'action / logiciels :
« Nerf » de Perez : logiciel de simulation → menu « synapse »
https://disciplines.ac-toulouse.fr/svt/les-logiciels-de-pierre-perez
« somspat » de Consentino : logiciel sommation spatiale :
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/flash/somspat/
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/somtemp/
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/?tag=integration-nerveuse
Les messages nerveux moteurs qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones qui « descendent » dans la moelle jusqu’aux neurones-moteurs. Le corps cellulaire du neurone-moteur reçoit des informations diverses qu’il intègre sous la forme d'un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le message d’un seul neurone moteur.
Recenser, extraire et exploiter des informations permettant de mettre en évidence la plasticité du cortex à partir de situations d’apprentissages ou de récupération post-dysfonctionnement.
Expérimentation animale sur la plasticité cérébrale :
Approche clinique de la plasticité motrice cérébrale
Plasticité corticale chez l'homme adulte : http://www.inrp.fr/Acces/biotic/neuro/plasticite/html/plasthom.htm
Certains dysfonctionnements du système nerveux modifient le comportement et ont des conséquences sur la santé. L’apprentissage ou la récupération de la fonction cérébrale après un accident reposent sur une capacité essentielle : la plasticité cérébrale.
Bilan vidéo
Cpassorcier: CERVEAU 1 : LES SORCIERS SE PRENNENT LA TETE 26’ : https://youtu.be/qWr8yA-ZhBI
INSERM: La commande du mouvement 3’24 : https://youtu.be/3BNtwAgtMFo
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 rapide : https://youtube.com/shorts/eSAtv_dy7P4?si=dLyj81X3d5B_L-fE
video 4'37 in english : https://youtu.be/nSdz6ShV4iA?si=Ce3az6tVDwbC7KZP
video 6'29 en espagnol : https://youtu.be/gdjQiao1QYE?si=5ED7_VzS36G19aoZ
radio 5'46 pour comprendre : https://youtu.be/p0vTo5wYvss
comparaison crânes Pan//Homo
Comme les dents de sagesse ne sont plus indispensables, les mutations qui touchent des gènes impliqués dans leur formation n’affectent pas le succès reproducteur des individus. La sélection naturelle n’a donc pas d’effet. Il est donc possible que les fréquences des allèles impliqués évoluent au hasard. Il est cependant difficile de tirer des conclusions à partir des statistiques sur les dents de sagesse ou des quelques fossiles disponibles. Il n’est pour l’instant pas possible d’affirmer que l’absence de formation de dents de sagesse corresponde à une évolution de l’être humain. Si ces absences semblent plus nombreuses, c’est parce qu’elles sont mieux diagnostiquées. Ainsi il peut s’agir d’incidents liés à la diversité humaine. Nous aurons sans doute encore longtemps une formule dentaire à 32 dents.
https://www.lelivrescolaire.fr/page/5339666
dents de sagesse, petit orteil...
Interpréter des caractéristiques anatomiques humaines en relation avec des contraintes historiques (comme le trajet de la crosse aortique), des contraintes de construction (comme le téton masculin)
manuel p.276-277 / p.209
video dissection girafe par Dawkins : https://www.dailymotion.com/video/xdm5he
https://www.chimio-pratique.com/cancer-sein-homme-tumeur/
https://www.lelivrescolaire.fr/page/5339666
Construction du téton ♂
Formation de la crosse aortique
nerf laryngé récurent
canaux déférents ♂
Distrait, vous posez la main sur la plaque brûlante de la cuisinière : que se passe-t-il ?
Détaillez chaque partie de l’action
Réalisez un schéma fonctionnel
testez vos réflexes rotuléens et achiléens
Logiciels de simulation d'expériences de sections-stimulations sur la grenouille
logiciel « reflexmed » à télécharger : http://tice.svt.free.fr/spip.php?article2072
logiciel « flexion.exe » à télécharger ou utiliser en ligne : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/flexion/
pour explorer « expérimentalement virtuellement
» quelques caractéristiques du fonctionnement du système nerveux
chez les vertébrés :
▪ Le rôle des nerfs dans la
transmission de l’information nerveuse.
▪ Le rôle de la
moelle épinière dans le fonctionnement de l’activité réflexe
▪
Le rôle des racines rachidiennes.
▪ La vitesse de conduction
du message nerveux et le délai synaptique.
schématisez la grenouille avec les nerfs sensitifs et moteurs, les centres nerveux, le recepteur et l'effecteur du réflexe considéré
relevez les résultats dans un tableau à double entrée : section n° / stimulation n°
neurone sensitif = afférent → centre nerveux
neurone moteur = motoneurones = efférent ← centre nerveux
moelle épinière = centre nerveux
Observez des coupes histologiques de moelle épinière au µscop
dessinez
légendez : matière blanche, matière grise, racine ou corne dorsale, corne ventrale, ganglions spinal, canal de l'épendyme,
coupes histologiques de moelle épinière :
http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/lowmagpage/lomagjpegs/cerebralhemispheres.jpg
http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/moelle/moelle.htm
http://forum.mikroscopia.com/uploads/monthly_05_2007/post-36-1178972693.jpg ;
http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/images/ct_moelle.jpg ;
Dessin : http://www.medecine-et-sante.com/gimages/moelle2.jpg
matière grise : somas / matière blanche : axones
corne dorsale de la moelle épinière
Attention confusions ! |
Moelle |
os |
ganglions |
Cellules |
système Immunitaire |
Rouge = hématopoïétique
|
longs (fémur, tibia) |
Lymphatiques
|
souches des globules |
système Nerveux |
Épinière = spinale = rachis
|
vertèbres |
Spinaux
|
Neurones subst blanche = axones subst grise = somas |
schéma d’un arc réflexe :
stimulus → recepteur sensoriel → nerf sensitif → centre nerveux → nerf moteur → muscle → réponse
Videothèque de neurologie : https://www.cen-neurologie.fr/videotheque?field_tags_tid=All
un test diagnostique :https://www.cen-neurologie.fr/premier-cycle/semiologie-analytique/syndrome-pyramidal Syndrome pyramidal→ II – Signes cliniques → 1. Déficit moteur (déficit de la commande motrice volontaire) → Hémiplégie flasque : https://youtu.be/cJyL-Eu59aQ?si=8k4IOlVrl11suhWG
Les acteurs du réflexe myotatique / photographies
Enregistrement du réflexe achiléen humain / ExAO
Animation en ligne : http://viasvt.fr/reflexe-achileen/reflexe-achileen.html
cours TS en ligne : http://eric.lacouture.free.fr/lycee/termS/cours_TermS_ch15.htm
Reflexe myotatique Video INSERM 2’58 : https://youtu.be/KyX9OkEVaBY
Les réflexes mettent en jeu différents éléments qui constituent l’arc-réflexe. À partir d’une sensation de départ (stimulus) captée par un récepteur sensoriel, un message nerveux est élaboré. Il circule dans les neurones sensoriels jusqu’au centre nerveux (corne dorsale de la moelle épinière) où se produit le relais sur le neurone-moteur. Celui-ci conduit le message nerveux. Cela induit la contraction musculaire et la réponse motrice au stimulus.
Observation de synapses en MET : http://bio.m2osw.com/gcartable/systeme nerveux/synapm.e..JPG
Du neurone à la pensée diapo CNRS : https://lejournal.cnrs.fr/diaporamas/du-neurone-a-la-pensee
observation de la plaque motrice en MO :
http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/colorpage/cne/cnemep.GIF ;
http://www.diplomatie.gouv.fr/fr/IMG/jpg/19gde-2.jpg :
http://histoblog.viabloga.com/images/Diapositive8_4_t.800.jpg,
observation de la plaque motrice en MEB : http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/empage/em/em3.gif ;
Passage d'une cellule à l'autre : la synapse. Un message nerveux est transmis d'un neurone à d'autres neurones ou à des myocytes par des synapses.
Synapse [grec Συν : syn : ensemble ; Ηαπτειν : haptein : toucher, saisir] = point de connexion entre deux neurones.
1 mm3 de substance grise du cortex peut contenir 5 milliards de synapses.
L’apprentissage entraîne la formation de nouvelles synapses ce qui renforce la communication entre les neurones
Étapes de la transmission synaptique :
Arrivée du PA =influx nerveux / dépolarisation MPrS
Ouverture de canaux ioniques dans la membrane du bouton
Migration des vésicules de NT vers la FS - exocytose - lib° du NT
Fixation du NT sur récepteur spécifique dans la MPoS
Ouverture de canaux ioniques
Création d'un nouveau PA ou contraction du myocyte / dépolarisation de la MPoS
Dégradation et/ou recapture des NT
Les neurotransmetteurs sont stockés au niveau de l'élément présynaptique dans des vesicules. Le contenu de ces vésicules est libéré (de 1 000 à 2 000 molécules en moyenne) dans l'espace synaptique au moment de l'arrivée d'un potentiel d'action. Les neurotransmetteurs (neuromédiateurs) sont des composés chimiques libérés par les neurones qui peuvent se fixer à un récepteur spécifique :
sur un autre neurone → transmission de l'influx nerveux
sur un myocyte → contraction du muscle.
Au niveau d'une synapse, le message nerveux présynaptique, codé en fréquence de potentiels d'action, est traduit en message chimique codé en concentration de neurotransmetteur. La quantité de neurotransmetteur libérée par un potentiel d’action présynaptique est insuffisante pour déclencher un potentiel d’action post-synaptique, c'est la sommation temporelle ou spatiale qui permet la naissance d'un potentiel d'action post synaptique.
synapse, bouton synaptique, neuromédiateur exocytose, fente synaptique, récepteur post-synaptique,
Synapse chimique, Codage électrique en fréquence, codage chimique en concentration.
relais synaptique
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?
animation fonctionnement synapse : https://planet-vie.ens.fr/thematiques/cellules-et-molecules/la-transmission-synaptique
Extraire des informations pour comprendre certains comportements addictifs face à des molécules exogènes.
Utiliser un logiciel de modélisation et visualisation moléculaire pour comparer neurotransmetteurs et molécules exogènes.
Les neurotransmetteurs sont stockés au niveau de l'élément présynaptique dans des vesicules. Le contenu de ces vésicules est libéré (de 1 000 à 2 000 molécules en moyenne) dans l'espace synaptique au moment de l'arrivée d'un potentiel d'action.Les neurotransmetteurs (=neuromédiateurs) sont des composés chimiques libérés par les neurones
... qui peuvent se fixer à un récepteur spécifique
sur un autre neurone → transmission de l'influx nerveux
sur un myocyte → contraction du muscle.
Un neurotransmetteur ne peut faire effet que s'il se fixe à son récepteur.
Il peut exister plusieurs récepteurs différents pour un même neurotransmetteur. Certaines substances peuvent agir sur certains récepteurs et pas sur d'autres.
Tous les neurones baignent dans une « soupe » de neurotransmetteurs dont la composition varie sans cesse => milieu central fluctuant
Selon la nature du neurotransmetteur, l'élément postsynaptique aura comme réponse un potentiel postsynaptique
inhibiteur (ex : Glycine)
ou excitateur (ex : glutamate, acétylcholine),
Neurotransmetteur éliminé par :
Dégradation par enzymes de le fente synaptique.
Recaptage par le bouton synaptique.
Diffusion hors de la fente synaptique
Des substances comme les hormones dans l'organisme deviennent des neurotransmetteurs dans le système nerveux central. Inversement, les neurohormones (GnRH de l'hypothalamus) sont sécrétées comme les neurotransmetteurs et agissent comme une hormone.
Les neurotransmetteurs sont divisés en plusieurs catégories :
monoamines : synthétisées à partir d'un acide aminé : catécholamines (dopamine, (nor)adrénaline) ← tyrosine ; sérotonine ← tryptophane ; GABA ← acide glutamique ; histamine ← histidine
acides aminés : acide glutamique, acide aspartique, glycine
endorphines, molécules similaires aux opiacés
substances chimiques diverses : acétylcholine, adénosine, …
Quelques modes d ’action des drogues
Effet agoniste : La drogue a le même effet que le neurotransmetteur.
antagoniste : La drogue bloque le récepteur du neurotransmetteur.
Inhibiteur de recaptage : La drogue empêche la recapture du neurotransmetteur.
Inhibiteur de la sécrétion : La drogue empêche la sécrétion du neurotransmetteur
acétylcholine : https://libmol.org/?pubchem=187&embedded=1
récepteur : https://libmol.org/?pdb=3pmz&embedded=1
recepteur+curare : https://libmol.org/?pdb=3pmz&embedded=1
recepteur+nicotine : https://libmol.org/?libmol=336&embedded=1
acétylcholine, botox, curare, nicotine, strychnine ...
Animation McGill : La jonction neuromusculaire et la contraction des muscles : http://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_06/i_06_m/i_06_m_mou/i_06_m_mou.html
la synapse neuromusculaire met en jeu l’acétylcholine. La formation puis la propagation d’un potentiel d’action dans la cellule musculaire entraînent l’ouverture de canaux calciques à l’origine d’une augmentation de la concentration cytosolique en ions calcium, provenant du réticulum sarcoplasmique pour les muscles squelettiques. La prise de substances exogènes (alcool, drogues) peut entraîner la perturbation des messages nerveux et provoquer des comportements addictifs.
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?
glandes endocrines :
organe |
cellules |
molécule |
testicule |
intersticielles |
testostérone |
ovaire |
folliculaires |
oestrogènes |
ovaire |
corps jaune |
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
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.
