TÉLÉCHARGER EVOLUTION ALLELIQUE

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Développements théoriques Introduction La notion de fréquence allélique est primordiale lorsque l'on parle d'évolution des espèces. Dans le chapitre sur "stabilité et variabilité des génomes et évolution" en Terminale S, la question des mécanismes de variation des fréquences alléliques est posée. L'action des facteurs de l'environnement est bien illustrée par l'exemple des Phalènes du Bouleau ou celui de la Drépanocytose.

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sciences de la vie et de la Terre

Sont proposés en téléchargement : le poster, les chapitres du livre en pdf et abres sous PowerPoint. On peut aussi télécharger des app pour Ipad et mobiles.

Les variations aléatoires de fréquences alléliques pour des allèles neutres sont par contre assez difficile à illustrer par des exemples documentés. Ce mécanisme est pourtant au coeur des théories qui conduisent à utiliser les distances génétiques pour tracer des arbres phylogénétiques.

La notion d'horloge moléculaire est basée sur le fait que les allèles sont régulièrement remplacés au cours du temps. Ce remplacement doit être indépendant des contraintes du milieu pour que l'horloge soit considérée comme fiable. Nous proposons donc une petite activité de simulation analogique permettant aux élèves de percevoir le côté aléatoire des variations de fréquences alléliques au sein d'une petite population numériquement stable.

Des compléments théoriques qui ne sont pas au programme de Terminale S ont été ajoutés à destination des enseignants. Il y a en tout 10 boules blanches, 10 boules vertes, 10 boules rouges et 10 boules bleues mais la répartition dans les sacs n'est pas connue.

Dites quelles sont les fréquences alléliques dans la population de départ. Pour simuler l'action de la reproduction sexuée au sein de cette population, mettez de côté au hasard 4 sacs qui représentent les individus qui n'auront pas de descendants à la génération suivante.

Formez 8 couples avec les 16 sacs restant. Pour chacun des couples, effectuez un tirage au sort en prenant une boule dans chaque sac, notez le couple d'allèles possédé par ce premier "enfant" et remettez les boules dans leur sac d'origine.

Modèles et modélisation en SVT

Faites un deuxième tirage au sort en ne prenant que 6 couples au hasard parmi ceux qui avait déjà formé un "descendant", notez les génotypes des 6 enfants formés et remettez les boules en place. Faites un troisième tirage au sort pour 4 couples pris au hasard parmis ceux qui avaient eu un second "enfant" puis pour 2 couples pris au hasard parmis ceux qui avaient eu un troisième enfant.

Vous disposez maintenant des génotypes de 20 individus issus de la première génération. Calculez les fréquences alléliques dans cette population.

Première S

Que constatez-vous? Confrontez vos résultats à ceux des autres groupes. Quelle relation pouvez-vous faire entre ce résultat et l'action de la sélection naturelle? Question subsidiaire : que se passerait-il si un nouvel allèle boule jaune apparaissait dans les cellules germinales d'un des individus?

Les sacs sont confectionnés avec des sac-poubelles.

PARCOURS TÂCHE COMPLEXE

Au départ de la manipulation les 40 boules sont enfermées dans un seul sac. Les "génotypes" des "individus" sont constitués par tirage au sort.

Chaque sac représente un individu. Les quatre sacs des "individus" qui ne participent pas à la reproduction sont mis de côté au hasard.

La Terre dans l'Univers, la vie, l'évolution du vivant

Les autres sont rassemblés par paires également de façon aléatoire. Pour constituer un "descendant" on prélève une boule dans chaque sac. Un des élèves, nommé secrétaire, note les résultats et les boules sont immédiatement replacées dans leur sac d'origine.

Une réflexion commune à tous les membres du groupe permet de trouver une explication à la diversité des résultats : c'est la petite taille du groupe qui l'explique. Une confrontation avec l'étude des probabilités de transmission des allèles permet de faire émerger l'idée que les fréquences alléliques vont varier de façon importante et rapide au sein de populations de taille réduite sans que la sélection naturelle soit en jeu.