Chapitre 2 De la génétique à l'évolution

Rappel :
-5ème : reproduction sexuée/asexuée, reproduction milieu aquatique et milieu aérien
-4ème : reproduction selon les conditions du milieu (température, présence de nourriture...)
-3ème : les espèces possèdent des caractères spécifiques ainsi que chaque individu de l’espèce
Les êtres vivants semblent parfaitement adaptés à leur milieu de vie.

Comment expliquer que les organismes vivants soient adaptés à leur milieu de vie ?


Si les individus sont adaptés, c'est qu'ils ont les « bons caractères » pour survivre et c'est qu'ils doivent avoir les bonnes informations génétiques. Or, celles-ci sont transmises par reproduction.

I Importance de la reproduction dans l'évolution d'une espèce
A] Reproduction sexuée contre asexuée
Aide reproduction sexuée et asexuée :








Jeux sur la reproduction sexuée:
Tirer deux individus au hasard et les faire se reproduire :
1) Définir pour chaque individu Cc, l’allèle transmis pour déterminer les allèles des descendants
2) Ensuite lancer le dé pour savoir combien de descendants a le couple
3) Mettre ces descendants de côté, ils constituent la génération suivante
4) Faire de même pour 4 autres couples (donc cinq couples en tout)
5) Enlever les individus de départ et les remplacer par les descendants

(2 élèves : A partir des documents et du jeu de cartes, expliquer, dans un texte, le devenir de l'information génétique dans les 2 modes de reproduction)

Compétences: Savoir écrire, Savoir extraire des informations d'un document, d'un résultat...,  Savoir suivre un protocole, être responsable

A retenir : La reproduction asexuée ne permet d'obtenir que des individus identiques contrairement à la reproduction sexuée. Cette dernière peut influencer l'avenir d'une espèce par dérive génétique : le hasard peut faire qu'une population d’individus peut se développer ou régresser.

L'évolution a « autorisé » ces deux modes de reproduction. Ils doivent donc avoir des avantages et des inconvénients.

B] Avantage et inconvénients des 2 modes de reproduction.
Aide les avantages et les inconvénients:
Aide les avantages de la reproduction sexuée:







Aide les avantages de la reproduction asexuée:






(2 élèves : A partir des documents proposés et de vos connaissances, construire un tableau proposant les avantages et les inconvénients des modes de reproduction asexuée et sexuée)

Compétences: Utiliser différents langages (schéma, dessin, tableau, graphique), Savoir extraire des informations d'un document, d'un résultat..., Adopter un comportement éthique et responsable

Comparaison avantages et inconvénients des reproductions
	Avantages	Inconvénients
Reproduction asexuée	- Produit un nouvel organisme qui est génétiquement identique au parent - Il n’est pas nécessaire de chercher un partenaire, l'énergie peut être déployée pour produire une progéniture potentiellement très nombreuse - La progéniture est habituellement adaptée à son milieu de par le succès de son parent - Permet de coloniser rapidement et efficacement un habitat favorable au parent, grâce au grand nombre de descendants qu'il peut engendrer en peu de temps	- N'occasionne pas la diversité génétique des organismes de la même espèce - L'espèce ne s'adapte pas du tout ou très lentement selon les circonstances changeantes (problème en cas de catastrophe) - Il n'y a qu'un parent pour prendre soin de la progéniture
Reproduction sexuée	- Produit un nouvel organisme qui est une combinaison de caractères provenant des parents - Occasionne une variabilité génétique accrue des organismes de la même espèce et même parmi la progéniture d'un seul couple à la longue, permet aux meilleures adaptations d'être répandues au sein d'une espèce, surtout dans un milieu changeant - La variabilité des organismes au sein d'une même espèce sexuée assure qu'une plus grande proportion survivra dans des circonstances périlleuses - Il peut y avoir deux parents qui veillent sur la progéniture	- Il faut déployer beaucoup d'énergie pour entretenir les gamètes et pour trouver un partenaire reproductif - Il faut mettre en place des mécanismes de transport des gamètes, de fécondation, d'attraction du sexe opposé et de compétition avec le même sexe - Il faut non seulement deux gamètes pour la fécondation, mais l'un doit être mâle et l'autre femelle - Le résultat génétique d'une méiose est imprévisible et il en est souvent de même pour la fécondation - La progéniture n'est pas nécessairement aussi bien adaptée à son milieu que le sont ses parents - Plusieurs organismes ne deviennent jamais parents, faute de partenaire; plusieurs gamètes sont perdus, faute de fécondation

A retenir : Il existe 2 modes de reproduction principale :
-asexuée: qui a pour avantage d'être rapide, peu coûteuse énergétiquement mais qui crée des clones peu adaptés aux changements de l'environnement.
-sexuée: qui a pour avantage de proposer des individus différents qui pourront mieux s'adapter aux changements de leur environnement, mais qui est un processus compliqué et nécessitant beaucoup d'énergie.

Les espèces peuvent s'adapter plus ou moins rapidement dans l'environnement.

Comment les espèces peuvent-elles s'adapter à leur environnement ?




(1 élève : A partir des documents donner les hypothèses de Lamarck et Darwin)
Compétences : Savoir écrire, Savoir extraire des informations d'un document, d'un résultat...,  Émettre une hypothèse.

Hypothèses :
H1 : Selon Lamarck, les espèces obtiennent des caractères en s'habituant à leur environnement
H2 : Selon Darwin, les espèces qui ont les meilleurs caractères survivent dans l'environnement

II Les processus d'évolution
Aide Les processus d'évolution :






Jeux de cartes dérive génétique

(2 élèves : A partir des documents et du jeu de cartes, expliquer, dans un texte, les différents mécanismes qui peuvent influencer l'évolution)

Compétences : Savoir écrire, Savoir extraire des informations d'un document, d'un résultat..., Savoir suivre un protocole, Être responsable

A retenir : L'évolution est le résultat de différents mécanismes :
-l'apparition de mutations dans le génotype à condition qu'elles soient transmises par les cellules reproductrices
-Ces mutations doivent apporter un avantage pour pouvoir survivre ou/et se reproduire.
Avant même de comprendre la génétique, l'Homme a entrepris la sélection de certains caractères grâce à la domestication. Il a ainsi contribué à la création de race.

Vocabulaire :
-espèce : ensemble d'individus capables de se reproduire entre eux et de donner une descendance fertile
-race : ensemble d'individus sélectionnés par l'Homme à partir d'une espèce afin de conserver et/ou privilégier certains caractères

Si l'évolution est le résultat des mutations et de la sélection naturelle, elle doit exister depuis le début de la Vie.

III La biodiversité du passé
A] Les constats
Aide Les constats de la biodiversité du passé :






(2 élèves : A partir des documents, décrire la biodiversité passée)
Compétences : Savoir écrire, Savoir extraire des informations d'un document, d'un résultat..., Être responsable

A retenir : Les scientifiques, grâce aux fossiles, ont pu reconstituer en partie la biodiversité du passé. On peut constater que cette biodiversité change constamment : des groupes d'organismes vivants sont apparus, se sont développés, ont régressé et ont disparu.

Comment expliquer ces changements dans la biodiversité ?

B] Origine des changements de biodiversité.
Aide Origine des changements de biodiversité :






(2 élèves : A partir des documents, décrire la biodiversité passée)
Compétences : Savoir écrire, Savoir extraire des informations d'un document, d'un résultat..., Être responsable

A retenir : Des événements géologiques ont affecté la surface de la Terre en modifiant les milieux et les conditions de vie. Ces événements ont pu provoquer de grandes crises de la biodiversité qui ont marqué l'évolution. A chaque fois, les extinctions en masse des espèces sont suivies de périodes de diversification.

Aide Os et membre antérieur :


(1 élève : A partir du document, proposer un problème)
Compétences : Savoir proposer un problème

Comment expliquer que des espèces si différentes ont autant de points communs ?

Hypothèse : Elles ont une origine commune

IV Vers une origine commune
Aide Vers une origine commune :
Aide Vers une origine commune :










(2 élèves : A partir des documents, expliquer, dans un texte, l'origine commune des espèces)
Compétences : Savoir écrire, Savoir extraire des informations d'un document, d'un résultat..., Savoir suivre un protocole, Être responsable

A retenir : L'étude de caractères et des mécanismes d'évolution permet de comprendre les liens de parenté entre les espèces. Tous les êtres vivants sont « connectés » entre eux par des ancêtres communs. L'apparition ou la disparition de caractères est à l'origine d'une nouvelle dénomination d'espèce.

Vocabulaire :
-ancêtre commun : être vivant hypothétique le plus apparenté à plusieurs autres espèces qui en descendent