Seconde Thème - La Terre, la vie et l’organisation du vivant
G.BRIDON
Activité 10 : Quels sont les mécanismes permettant l’évolution de la biodiversité ?
Compétences Objectif de connaissances Validation pratique
Pratiquer des démarches scientifiques
Utiliser des outils
Les mécanismes à l’origine de la biodiversité La sélection sexuelle, un mécanisme à l’origine de la biodiversité
Interpréter des résultats et en tirer une conclusion
La biodiversité est caractérisée par la diversité génétique. Au sein d’une population d’individus, les gènes sont les mêmes mais il existe plusieurs allèles pour un gène.
Problème 1 : Comment évolue la fréquence des allèles dans une population ? Ressources :
- Sac opaque contenant 10 billes rouges et 10 billes bleues - Pot en verre pour y mettre les billes non utilisées
Protocole 1 :
L’activité suivante permet de reconstituer l’évolution génétique d’une population. Les individus de cette population diffèrent par le caractère COULEUR représenté par deux allèles : ROUGE et BLEU.
UN individu est représenté par UNE bille, la population est fixée à 10 individus (soit 10 billes) et UNE couleur correspond à UN allèle.
On va suivre une population sur plusieurs générations. La population de départ est formée par 10 individus : 5 individus ROUGES et 5 individus BLEUS.
UN tirage correspond à UN descendant.
Consignes :
1. Constituer la population de départ dans un sac noir : 5 billes rouges et 5 billes bleues.
2. Effectuer 10 tirages avec remise afin d’obtenir la première génération (un même individu peut donc se reproduire de nouveau).
Un tirage avec remise consiste à tirer une bille, noter sa couleur, la replacer dans le sac puis répéter cette opération.
3. Constituer, à l’aide de vos résultats du premier tirage, la population de deuxième génération dans le sac.
4. Recommencer le point 2 pour obtenir les résultats de la nouvelle génération.
5. Donner l’ensemble de vos résultats jusqu’à la disparition d’un des deux allèles de la population.
6. Expliquer, à l’aide des résultats de tout le groupe, comment les fréquences des allèles sont modifiées au cours des générations.
Problème 2 : Comment peut être modifiée la fréquence des allèles dans une population ? Ressources :
- Simulation en ligne « Dérive génétique » (svt4ever.fr) Consignes :
1. Paramétrer l’interface pour faire plusieurs modèles : - 150 générations pour chaque modèle.
- Capturer le graphique pour plusieurs effectifs successifs : 50 individus, 250 individus, 500 individus.
2. Démontrer que l’effectif de la population joue un rôle sur l’évolution de la fréquence des allèles et donc sur la biodiversité.
Seconde Thème - La Terre, la vie et l’organisation du vivant
G.BRIDON
Ressources :
- Sac opaque contenant 10 billes rouges et 10 billes bleues - Pot en verre pour y mettre les billes non utilisées
Protocole 2 :
On procède comme dans le protocole 1, les individus sont représentés par des individus de deux couleurs bleu et rouge mais à chaque génération, on fait intervenir un avantage sur le pouvoir reproducteur des bleus.
Cela signifie qu’à chaque bille bleu tirée, la descendance est double (sera alors noté 2 descendants bleus pour une bille bleue tirée). Pour chaque génération, lorsque la population de 10 est atteinte, on arrête la génération.
Si la dernière bille tirée est bleue, ne notez qu’une bleue. La population est donc fixée à 10 individus.
On va suivre une population sur plusieurs générations. La population de départ est formée par 10 individus : 5 individus
ROUGES et 5 individus BLEUS.
UN tirage rouge correspond à UN descendant rouge, UN tirage bleu correspond à DEUX descendants bleus.
Consignes :
1. Constituer la population de départ dans un sac noir : 5 billes rouges et 5 billes bleues.
2. Effectuer 10 tirages avec remise afin d’obtenir la première génération (un même individu peut donc se reproduire de nouveau).
Un tirage avec remise consiste à tirer une bille, noter sa couleur, la replacer dans le sac puis répéter cette opération.
3. Constituer, à l’aide de vos résultats du premier tirage, la population de deuxième génération dans le sac.
4. Recommencer le point 2 pour obtenir les résultats de la nouvelle génération.
5. Donner l’ensemble de vos résultats jusqu’à la disparition d’un des deux allèles de la population.
6. Expliquer comment la sélection naturelle fait évoluer les populations au cours du temps.
Divers modes de communication sont utilisés dans le monde vivant afin de favoriser l’alimentation ou le rapprochement entre individus par exemple.
Problème 3 : Comment la communication intraspécifique contribue-t-elle à l’évolution de la biodiversité ?
Ressources :
- Documents 1 à 4 (site svt4ever.fr) - Logiciel Audacity et sa fiche technique
- 2 fichiers de son de cri de chauve-souris de l’espèce Rhinolophus mehelyi : criRM 1 et criRM 2
Consignes :
1. À partir de l’étude des documents 1 et 2, expliquer quelles chauves-souris sont les meilleurs chasseurs.
2. À partir de l’utilisation d’Audacity et du document 3, noter la fréquence principale (en Hz) de chaque cri et préciser par binôme pour chaque individu (RM1 et RM2) le bon et le mauvais chasseur [Validation professeur]
3. À partir de l’étude de l’ensemble des ressources, expliquer le paradoxe suivant : « pourquoi générations après générations on observe toujours beaucoup plus de mauvais chasseurs que de bons chasseurs ».
