T3_C1_La biodiversité et son évolution
Rappels de seconde (A connaitre)
1. Mutation
Une mutation est une modification du matériel génétique (ADN) d’un organisme. Elle apparaît au hasard et peut être sans effet, désavantageuse ou avantageuse pour l’individu. Si elle est transmise à la génération suivante, elle forme un nouvel allèle dans la population.
2. Dérive génétique
La dérive génétique est une modification aléatoire de la fréquence des gènes (ou allèles) dans une population, liée à un double tirage au sort lors de la reproduction sexuée (gamétogénèse et fécondation).
Elle se produit surtout dans les petites populations, où le hasard peut faire augmenter ou disparaître certains allèles.
3. Sélection naturelle
La sélection naturelle est un mécanisme où certains individus, qui possèdent des caractères avantageux dans leur environnement, survivent mieux et se reproduisent davantage. Ces caractères deviennent alors plus fréquents dans la population.
4. Sélection sexuelle
La sélection sexuelle est une forme de sélection où certains caractères augmentent la chance de se reproduire (être choisi comme partenaire ou gagner un combat).
Exemple : les bois du cerf ou le plumage coloré du paon.
5. Migration
La migration, en génétique des populations, correspond au déplacement d’individus d’une population vers une autre, et avec eux, leurs allèles.
Elle entraîne un mélange de gènes entre populations.
A4 Le Modèle mathématique de Hardy-Weinberg
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, absence de mutation et absence de sélection naturelle et sexuelle (panmixie)).
Cette stabilité théorique est connue sous le nom d’équilibre de Hardy-Weinberg.
Elle n'existe pas dans la nature.
Cependant, les écarts entre les fréquences réelles observées sur une population naturelle et les résultats du modèle théorique, qui sert alors de comparatif ("expérience témoin"), doivent s’expliquer notamment par les effets d'une ou des forces évolutives (mutation, sélection, dérive, etc.) absents du modèle mais présents dans la nature.
Savoir-faire
- 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.
T3_C1_3_Les impacts de l’Homme sur la biodiversité
A5_ La fragmentation des écosystèmes
A6_ Les impacts des activités humaines sur la biodiversité
Savoirs
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 de l’abondance spécifique 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 biodiversité génétique d’une population.
La connaissance et la gestion d’un écosystème permettent d’y préserver la biodiversité, mais aussi le bien-être humain.
Savoir-faire
- 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 allèliques.
- 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.
