CHAPITRE 3 : Les conséquences de la génétique sur l’évolution des espèces

Problème du chapitre : Quelles sont les conséquences de la génétique sur l’évolution des espèces ?

Génétique : étude de la transmission des gènes et allèles.

Phénotype : ensemble des caractères héréditaires qu’un individu possède.

Espèce : ensemble d’individus capables de se reproduire les uns avec les autres.

Population  : ensemble d’individus suffisamment proches (d’un point de vue géographique, comportemental, physique…) pour qu’ils puissent réellement se reproduire entre eux.

Problème du chapitre appliqué aux phalènes du bouleau:

Que s’est –il passé dans l’histoire des phalènes pour que leur couleur ait changé au même moment et aux mêmes endroits que la couleur des troncs des bouleau?

Question 1 : A quoi sont dues les mutations ? Comment fonctionnent-elles ?

Voir activité 1

Ccl 1 : Les mutations sont des phénomènes aléatoires : elles ont lieu au hasard, à des endroits aléatoires de l'ADN. Elles sont néanmoins favorisées par l'exposition à des agents mutagènes (UV, radioactivité, alcool, amiante, etc.). Aucune mutation n'a lieu dans un but stratégique. Ce sont toutes des accidents lors de la duplication de l'ADN.

Question 2 : Comment un allèle bénéfique, apparu par mutation, se propage-t-il au sein d‘une population ?

Activité 2 : Modélisation de la sélection naturelle grâce à l'application phalènes!

cliquer ici : lien vers l'application phalènes!

Ccl 2 : Lorsqu’un allèle crée un caractère défavorable (ex : pelage sombre sur une roche claire), l’individu qui le possède va moins bien transmettre ses allèles que les autres (car il a une plus forte probabilité de mourir avant de se reproduire). C’est la sélection naturelle.

Au fil des générations, les allèles défavorables ont tendance à disparaitre alors que les allèles favorables ont tendance à devenir majoritaire.

Question 3 : Comment évoluent des allèles qui ne subissent pas la sélection naturelle ?

Activité 2(suite) : Modélisation de la dérive génétique grâce à l'application phalènes!

Ccl 3 : Lorsque 2 allèles d’un même gène ne procurent aucun avantage ni inconvénient à l’individu qui les porte, c’est uniquement le hasard qui influence leur répartition.  Dans ce cas, la disparition d’un allèle est beaucoup plus rare et beaucoup plus longue. C’est la dérive génétique.

Dérive génétique :évolution de la répartition des allèles d’un même gène sous l’effet du hasard quand la sélection naturelle n’intervient pas.

Sélection naturelle :évolution de la répartition des allèles d’un même gène : lorsqu’un de ses 2 allèles est défavorable, il a tendance à disparaitre car les individus qui le portent se reproduisent moins bien.

Les mutations qui sont dues au hasard mais dont la fréquence est augmentée par les produits mutagènes ( ex : alcool, tabac, cannabis, UV, etc) créent de nouveaux allèles.

Schéma bilan du rôle de la sélection naturelle et de la dérive génétique dans l'évolution

Question 4 : Comment les espèces ont-elle évolué depuis l’apparition de la vie sur Terre ?

Activité 3 : Construction d'une frise chronologique à partir d'une vidéo et des fossiles présents au collège

Ccl 4 : Le système solaire et la Terre se sont formés, il y a 4,6 milliards d’années. La vie est apparue sur Terre, il y a 3,6 milliards d’années, sous la forme de bactéries. Toutes les espèces actuelles sont issues de l’évolution de ces bactéries. Au cours de l’histoire de la vie sur Terre, il y a eu des périodes de diversification des espèces et des crises d’extinction qui ont abouti aux espèces actuelles. Toutes les espèces actuelles possèdent donc un lien de parenté, puisqu’elles descendent des mêmes bactéries.

Frise chronologique de l'histoire de la vie sur Terre

Question 5 : Quels sont les liens de parenté entre les espèces actuelles et fossiles ?

Rappel de la 6ème : La classification scientifique des espèces reflète les liens de parenté entre les espèces : les groupes scientifique (mammifères, Vertébrés, Tétrapodes, Oiseaux, etc.) correspondent à des familles d'espèces qui possèdent un ancêtre commun.

Ancêtre commun : espèce qui a évolué et donné plusieurs espèces descendantes qui ont hérité de certains de ses attributs.

activité 4 : Lecture d'arbres de parenté pour comprendre les liens de parenté qui existent entre les dinosaures et les oiseaux

Les attributs communs à plusieurs espèces sont généralement hérités d'un ancêtre commun. Certains attributs communs sont parfois acquis sans ancêtre commun lorsque 2 espèces évoluent de manière identique du fait de leur environnement.

Le groupe des dinosaures n'est pas une famille scientifique car il ne regroupe pas toutes les espèces qui descendent d'un même ancêtre commun. Il ne regroupe que les Vertébrés tétrapodes qui ont disparu, il y a 65 millions d'années.

La famille scientifique la plus proche des Dinosaures est celle des archosauriens. Elle regroupe les dinosaures, les oiseaux et le crocodiles.

Or à ce moment-là, de nombreux vertébrés qui appartenait à la même famille que les Dinosaures ont survécu : c'est le cas des oiseaux.

Ccl 5 : Toutes les espèces actuelles possèdent un ancêtre commun, car elles possèdent toutes un ADN. Cet ancêtre a évolué et a donné les espèces fossiles et les espèces actuelles.

LUCA ( Last Universal Common Ancestor) : ancêtre commun à toutes les espèces actuelles et fossiles. Il était fait d'une membrane et d'un cytoplasme contenant un ADN. Il a évolué de différentes manières en fonction des endroits.

 Question 6 : Quelle est la place de l’être humain dans cette évolution ?

Activité 4 : Étude des fossiles humains afin de situer l'être humain dans l'évolution

La véritable conception de l'évolution de l'Homo sapiens, expliquée par les scientifiques et déduite des fossiles. C'est celle-ci!

Ccl 6 : L’être humain ne descend pas du singe. Il a un ancêtre en commun avec tous les primates qui leur a transmis le pouce opposable, les yeux sur le devant de la face, la colonne vertébrale, etc. Cet ancêtre commun a évolué en plusieurs lignées qui ont donné toutes les espèces actuelles de primates (l’Homme, le chimpanzé, le gorille, etc.) et les espèces fossiles d’hominidés.

Durant l’évolution, des espèces d’australopithèques et d’hommes fossiles sont apparues. Certaines espèces ont totalement disparu, d’autres ont évolué. Certaines d’entre elles ont évolué en humain.