Sciences de la vie et de la Terre 3 e

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1 Sciences de la vie et de la Terre 3 e Livret de c s Rédaction Serge Reynoardi Ce cours est la propriété du Cned. Les images et textes intégrés à ce cours sont la propriété de leurs auteurs et/ou ayants droit respectifs. Tous ces éléments font l objet d une protection par les dispositions du code français de la propriété intellectuelle ainsi que par les conventions internationales en vigueur. Ces contenus ne peuvent être utilisés qu à des fins strictement personnelles. Toute reproduction, utilisation collective à quelque titre que ce soit, tout usage commercial, ou toute mise à disposition de tiers d un cours ou d une œuvre intégrée à ceux-ci sont strictement interdits. Cned-2009

2 Séquence 1 ك Séquence 1 Séance 1 Exercice 1 : [I Rechercher de l information] 1 Alexis de Romanov était le fils d Alexandra et de Nicolas II. Il avait 4 sœurs (Olga, Tania, Marie, Anastasia). Sa mère avait 4 sœurs et 3 frères, dont Frédéric, lui aussi hémophile. La reine Victoria est la mère de la mère de sa mère. C est donc son arrière-grand-mère. 2 L hémophilie touche en général un cas sur Sur cet arbre généalogique, on voit qu il existe 10 cas de maladie. Deux cousins germains d Alexis de Romanov sont atteints ainsi que son oncle. De plus, du côté de ses autres cousins, on note un grand nombre de personnes touchées par la maladie : 6 au total. La maladie peut sauter une génération. Exercice 2 : [I Rechercher des informations] En début d été, Annie a la peau claire, et en fin d été, elle a la peau bronzée. À l inverse Jérôme qui a une peau claire en début d été, possède une peau pâle en fin d été. Donc deux personnes ayant le même type de peau en début d été peuvent être de couleurs différentes en fin d été. Ceci nous montre que la couleur de la peau n est pas héréditaire. On peut remarquer aussi que deux personnes à la peau claire peuvent avoir un enfant qui a le même type de peau (c est le cas de Christelle, Jérôme et leur fils Jules, et aussi de Sylvie, Franck et de leur fils Thomas). Dans ces cas-là, on peut noter qu il existe une détermination héréditaire pour la couleur de la peau. Séance 2 Exercice 3 : [Ra Formuler une hypothèse] Schéma d une cellule-œuf ( 1 000) Les informations héréditaires pourraient se trouver soit dans le cytoplasme, soit dans le noyau des cellules. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e 3

3 ك Séquence 1 Exercice 4 : [Ra Éprouver une hypothèse] 1 Après avoir pris la cellule-œuf d un couple de lapins bruns, les chercheurs n en ont conservé que le cytoplasme, en détruisant le noyau. Pour le noyau, il provient de la celluleœuf issue d un couple de lapins blancs, dans ce cas ils ont détruit le cytoplasme. Ensuite les chercheurs ont associé le cytoplasme pris dans la cellule-œuf de lapins bruns et le noyau de la cellule-œuf de lapin blanc. Cette cellule-œuf «mélangée» a été implantée dans une lapine noire pour qu il puisse se développer. On obtient alors la formation d un lapin au pelage blanc. 2 On a obtenu un lapin au pelage blanc. Sa couleur de pelage correspond aux informations héréditaires du couple de lapins blancs. Ce dernier est le donneur du noyau de la cellule-œuf mélangée. C est donc dans le noyau que se trouvent les informations héréditaires. Exercice 5 : [Ra Formuler une hypothèse] Les noyaux des cellules qui contiennent les informations héréditaires, existent sous deux états. Dans l état normal, on ne voit qu une masse granuleuse de couleur verte (à cause du colorant). Par contre, quand la cellule se multiplie (et donc copie ses informations héréditaires), son noyau devient comme montré au niveau des étoiles. On peut alors distinguer des formes filamenteuses épaisses dans le noyau. On peut supposer que ces filaments épais correspondent à l information héréditaire. Exercice 6 : [Ra Éprouver une hypothèse] En comparant les caryotypes de l homme et de la femme, je remarque qu ils possèdent tous les deux des chromosomes. Ces derniers sont de formes et de tailles variées. Par contre, il y a toujours 46 chromosomes, regroupés par paires. Ces paires sont numérotées de 1 à 22, la dernière paire étant XX chez la femme et XY chez l homme. Il existe donc un chromosome de différence entre l homme et la femme, ce dernier expliquant les différences héréditaires entre un homme et une femme. Ces chromosomes étant les filaments épais visibles dans le noyau des cellules au moment de leur division, l hypothèse de l exercice précédent est juste. Donc les chromosomes portent les informations héréditaires. 4 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e

4 Séquence 2 ك Séquence 2 Séance 1 Exercice 1 : [I Rechercher et extraire de l information] Sur le caryotype de l exercice, on remarque que le nombre de chromosomes n est pas celui d une personne non malade. Un trisomique possède 47 chromosomes, donc un de plus que la normale. Cela nous permet de dire que le nombre de chromosomes est significatif pour les informations héréditaires et que des informations en plus peuvent provoquer des malformations. Toutefois, il n est pas possible de préciser comment les chromosomes portent l information héréditaire (sauf vis-à-vis de leur nombre : une modification du caryotype entraîne une modification des caractères héréditaires). Exercice 2 : [I Rechercher et extraire de l information] Sur le caryotype de l individu atteint de la maladie du cri du chat, on remarque que le nombre de chromosomes est de 46 (soit le nombre normal de chromosomes). Cette maladie n a donc pas comme origine un nombre anormal de chromosomes, comme dans le cas de la trisomie. Je remarque que les chromosomes de la paire n 5 ne font pas la même taille, il semble qu un morceau manque à celui de droite. Il manque donc un morceau de chromosome, et pour une personne atteinte de la maladie du cri du chat, certaines zones du corps (la tête) sont malformées, en fait, il manque des informations pour terminer leur développement. On peut supposer que certaines parties des chromosomes portent une partie de l information héréditaire. Par exemple dans le cas de la maladie du cri du chat, le morceau manquant du chromosome n 5 porterait des informations pour la formation de la tête. Exercice 3 : [Ra Tester une hypothèse] Nous voulons vérifier que c est bien un morceau de chromosome qui porte une partie de l information héréditaire. Pour cette expérience, les chercheurs ont pris deux cellules-œufs identiques au départ (puisque provenant du même couple de souris) et portant les chromosomes XX. Il devrait donc se former des femelles, puisque les chromosomes XX portent les informations héréditaires femelles. À l étape 3, les chercheurs ont injecté un morceau de chromosome Y, qui lui, porte les informations héréditaires d un mâle (étape 4) ; les cellules-œufs sont implantées pour pouvoir se développer. Il naît un mâle : la souris B. La portion du chromosome Y est donc nécessaire pour que les caractéristiques sexuelles du mâle apparaissent : l hypothèse est validée. Exercice 4 : La notion d allèle 1 Le schéma nous montre deux types de lobes d oreille qui correspondent au même endroit sur le corps. On peut donc dire qu il y a un gène (le gène «lobe d oreille») qui existe en deux versions différentes (la version «lobe soudé» et la version «lobe libre»). Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e 5

5 ك Séquence 2 2 Sur le document, une sonde moléculaire est utilisée pour marquer le gène du lobe de l oreille. On remarque que le caryotype présente deux taches colorées : la sonde s est fixée deux fois. C est pourquoi on peut dire qu il existe, chez un individu, deux versions d un même gène sur les deux chromosomes d une même paire. Séance 2 Exercice 5 : [I Observer, rechercher et extraire de l information] Cette expérience est faite pour chercher les molécules qui sont le support de l information héréditaire, sous forme de gènes portés par les chromosomes. Lors de cette expérience d extraction, on utilise le colorant vert de méthyle. Ce dernier a la propriété de se fixer sur le contenu du noyau. En fin d expérience, on remarque que le long et fin fil obtenu est aussi coloré par le vert de méthyle. On est donc sûr que ce filament est contenu en temps normal (sans l expérience) dans le noyau. C est donc ce filament qui constitue les chromosomes, l A.D.N. (nom du filament) est donc la molécule constitutive des chromosomes. Exercice 6 : [Ra Éprouver une hypothèse] Dans l exercice précédent, nous avons prouvé que l A.D.N. est bien le constituant des chromosomes. Il nous reste à démontrer que les gènes sont bien portés par cette molécule particulière. Lors de l expérience, on injecte un morceau d A.D.N. qui correspond au morceau de chromosome portant l hormone de croissance dans une cellule-œuf. On remarque alors que la souris dont la cellule-œuf a subi l injection est plus grande que la souris témoin (celle qui n a rien eu). Ceci démontre que le gène «hormone de croissance» a eu un impact sur la croissance de la souris, suite à la modification de la cellule-œuf. Donc l A.D.N. est bien le porteur des gènes et donc des informations héréditaires. 6 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e

6 Séquence 2 ك Exercice 7 : [C Communiquer des informations scientifiques] L ordre des trois derniers schémas est : n 4 : des chromosomes (visibles à certains moments), n 5 : détail d un chromosome (molécule d A.D.N. pelotonnée), n 3 : une molécule d A.D.N. déroulée. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e 7

7 ك Séquence 3 Séquence 3 Séance 1 Exercice 1 : [I Rechercher de l information] Sur les images présentées je vois que le nombre de cellules augmente au cours du temps. Je sais que ces cellules sont issues de la cellule-œuf, et donc se développent dans le corps de la mère. Au cours des premières heures du développement, l embryon n a aucun échange avec sa mère, donc il n y a pas d apport extérieur. Les nouvelles cellules se sont donc forcément formées à partir de la cellule-œuf, par multiplications successives (une cellule en forme deux). Exercice 2 : [I Rechercher de l information] Dans cette expérience, les chercheurs ont pris le noyau d une cellule mammaire d une brebis (la A) et l ont implanté dans le cytoplasme de l ovocyte énucléé (sans noyau) d une autre brebis (la B). Puis ce «mélange» a été implanté dans la brebis porteuse (la C). Cette dernière a donné naissance à une brebis similaire physiquement à la brebis A, la donneuse du noyau. La cellule mammaire de la brebis provient des différentes multiplications de la cellule-œuf à l origine de cette brebis. Je remarque qu avec un noyau de cette cellule, il est possible de former un individu complet. Si cet individu est complet, c est que le noyau possède toutes les informations génétiques nécessaires à la formation de son organisme. Donc je peux dire que tous les noyaux des cellules adultes d un organisme contiennent l ensemble des informations génétiques. Exercice 3 : [C Exploiter les résultats d un protocole] Dans cette expérience, les chercheurs ont utilisé des marqueurs colorés pour suivre les allèles. À chaque allèle correspond une couleur différente. Dans la cellule mère (celle du haut) je note 3 couleurs : jaune, vert et bleu correspondant à 3 allèles différents. Dans chaque cellule fille je remarque la présence des mêmes couleurs (jaune, vert et bleu). Cela signifie que les cellules filles possèdent les mêmes allèles que la cellule mère et donc que les informations génétiques se transmettent à l identique lors des divisions cellulaires. 8 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e

8 Séquence 3 ك Séance 2 Exercice 4 : [Ra Formuler une hypothèse] quantité d'a.d.n. (UA) temps (en heures) Évolution de la quantité d'a.d.n. au cours d'une multiplication cellulaire Sur le graphique, je me rends compte que je peux faire plusieurs parties. Du début des mesures jusqu à 8 heures la quantité d A.D.N. reste stable. Par contre de 8 heures à 16 heures la quantité d A.D.N. double (elle passe de 4 à 8). Cette nouvelle quantité reste jusqu à 22 heures. Enfin la quantité d A.D.N. contenue dans un noyau chute brutalement (elle revient à sa quantité de départ, 4) à 24 heures. En suivant ces quantités, je constate qu il y a bien un doublement de l information génétique, puisque la quantité d A.D.N. passe de 4 à 8, et que l A.D.N. est le support de l information génétique. Ensuite ce stock doublé d A.D.N. se sépare en deux lots de masse identique (4 et 4) à la 24 e heure. Donc le doublement des informations génétiques précède sa séparation en deux lots identiques dans chaque cellule fille. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e 9

9 ك Séquence 3 Exercice 5 : [C Communiquer des informations scientifiques] La séquence de schémas que je propose est la suivante : 1, 6, 3, 2, 5 et 4. Dans le schéma 1, il n y a qu une cellule et le noyau est visible, les chromosomes ne sont pas encore formés. Dans le schéma 6, les chromosomes sont visibles et ils sont composés de 2 molécules d A.D.N. Le doublement de l information a eu lieu et nous savons qu il précède sa séparation. Dans le schéma 3, les chromosomes doubles se «rangent» au milieu de la cellule. Ils sont toujours double, donc pas encore de séparation des informations génétiques Dans le schéma 2, les chromosomes ne sont plus formés que d une molécule d A.D.N. Il y a donc eu séparation des informations génétiques. On ne voit toujours pas de noyau dans ces futures nouvelles cellules. Dans le schéma 5, la membrane cytoplasmique commence à se resserrer, ce qui induit la forme des futures cellules. De plus le noyau redevient visible. Enfin dans le schéma 4, il y a 2 cellules avec un noyau bien visible. 10 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e

10 Séquence 4 ك Séquence 4 Séance 1 Exercice 1 : [I Observer] Sur les caryotypes qui sont fournis, je vois que les deux cellules reproductrices (ovule et spermatozoïde) ne possèdent que 23 chromosomes dont un chromosome sexuel, et qu il n y a pas de paires. Nous savons qu une cellule-œuf possède le même nombre de chromosomes que les cellules du corps de l organisme que nous avons étudiées jusque-là : 46 chromosomes, classés par paires. Ce nombre de 46 est simplement l addition des 23 chromosomes de l ovule et des 23 chromosomes du spermatozoïde, «addition» qui se réalise lors de la fécondation. Comme tout être humain est le résultat de l union d un ovule et d un spermatozoïde lors de la fécondation, le nombre de chromosomes de l espèce humaine reste à 46. Exercice 2 : [Ra Exploiter des résultats] Sur le premier schéma je remarque qu il n y a qu une cellule : la cellule mère, et elle possède des chromosomes simples. 18 heures plus tard, les chromosomes se sont doublés, comme nous l avons déjà vu précédemment lors de la multiplication cellulaire. 24 heures après le début de l observation, il y a deux cellules. Il y a donc eu une multiplication cellulaire. Mais dans ce cas les chromosomes des cellules sont encore doubles. Chaque cellule possède 2 chromosomes doubles. Cela correspond à la séparation en deux lots des chromosomes de la cellule précédente. Enfin, à 28 h du début de l observation, il y a 4 cellules chacune contenant 2 chromosomes simples. Ils correspondent à la séparation en deux des chromosomes doubles des cellules précédentes. Au final ces cellules possèdent 2 chromosomes simples, alors que la cellule mère en possédait 4 simples. Lors des différentes multiplications cellulaires, les chromosomes ont été séparés. Exercice 3 : [C Communiquer des informations scientifiques] Sur les deux suites de schémas, on remarque que les cellules reproductrices sont différentes (elles contiennent des allèles différents et donc des informations héréditaires différentes). Ces différences entre les deux possibilités s expliquent par la séparation des chromosomes doubles à la 3 e étape. Soit le rouge sombre se retrouve avec le bleu sombre, soit il se retrouve avec le bleu clair : c est le fait du hasard. Du coup les cellules reproductrices seront différentes puisqu elles proviennent de la séparation des chromosomes doubles. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e 11

11 ك Séquence 4 Exercice 4 : [C Communiquer des informations scientifiques] Les chromosomes des gamètes sont obtenus après la séparation au hasard des chromosomes contenus dans les cellules des parents. Ils ne contiennent que la moitié des informations génétiques (ou héréditaires). Lors de la fécondation d un ovule par un spermatozoïde le nombre caractéristique de l espèce est rétabli : 46 chromosomes, classés par paires (un chromosome provient du père et un chromosome provient de la mère). 12 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e

12 Séquence 4 ك Séance 2 Exercice 5 : [I Rechercher et extraire de l information] Si je prends l exemple des dinosaures, je remarque que leurs représentants apparaissent vers 250 Ma. Ils sont très nombreux vers 100 Ma et ils disparaissent complètement vers 65 Ma. Ce groupe a donc connu de grosses fluctuations dans le nombre de ses représentants sur Terre. Par contre le groupe des poissons osseux est apparu un peu avant 400 Ma puis son nombre de représentants (nombre d espèces appartenant à ce groupe) a augmenté sans cesse. C est le même phénomène pour le groupe des oiseaux, sauf que leur apparition est plus tardive (vers 150 Ma). Donc certains groupes se développent et prospèrent (oiseaux, poissons osseux), d autres disparaissent (dinosaures) et d autres diminuent (amphibiens). Donc tous les groupes ne sont pas pareillement concernés par les disparitions et les formations. Exercice 6 : [I Rechercher et extraire de l information] Je remarque que la découverte du géologue, datée de 3,5 Ma, et celle du biologiste, actuelle, présentent de fortes similitudes : l existence d une alternance de bandes claires et de bandes sombres, au niveau microscopique l existence de structure cellulaire (cytoplasme et membrane), au niveau microscopique, l existence d un filament de cellules, au niveau microscopique, les ressemblances fortes entre les deux éléments comparés. Ces ressemblances macroscopiques (visibles à l œil nu) et microscopiques amènent à penser que la découverte du géologue serait un équivalent de la découverte du biologiste, mais datant de 3,5 milliards d années. Comme la découverte du biologiste (les stromatolithes) correspond à une construction biologique, on peut supposer que les êtres vivants sont apparus avant 3,5 milliards d années, puisqu à cette époque ils existaient déjà. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e 13

13 ك Séquence 4 Exercice 7 : [I Rechercher et extraire des informations] Grâce à une règle je repère que vers 250 Ma, il y a eu d importantes disparitions au niveau continental et des disparitions au niveau océanique. De même vers 65 Ma il y a eu des disparitions dans les deux milieux. (à noter que ces diminutions brutales d êtres vivants sont toujours suivies d une augmentation rapide et importante des espèces qui restent. On parle de crise biologique pour marquer ces disparitions en masse et d explosion évolutive pour marquer l augmentation qui suit.) 14 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e

14 Séquence 5 ك Séquence 5 Séance 1 Exercice 1 : [Ra Formuler une hypothèse] Sur les deux graphiques, je remarque que les familles de dinosaures concernées ont disparu il y a 65 Ma (millions d années). La couche de roche noire présente sur l ensemble de la Terre et qui a aussi cet âge (65 Ma) possède les caractéristiques suivantes : de la suie qui permet de penser à l existence d un incendie de grande importance. Cet incendie aurait tué de nombreux êtres vivants, de l iridium et des spinelles qui suggèrent que leur présence est liée à une météorite, enfin des quartz choqués qui prouvent un choc puissant entre cette météorite et le sol de la Terre. Je peux donc en déduire qu il y a 65 Ma une météorite a percuté la Terre. Suite à ce choc il y aurait eu un incendie important (suies), un changement climatique mondial (poussières de quartz choqués dans l atmosphère) et des produits toxiques (nickel des spinelles). Tous ces changements liés à l impact d une météorite auraient modifié les milieux de vie de ces familles. Ils pourraient être à l origine de leur disparition massive il y a 65 Ma. Exercice 2 : [Ra Tester une hypothèse] Sur la zone 1, on observe un cratère d impact qui date de - 65 Ma. De plus, il est assez grand pour correspondre à la chute d une météorite dont le choc aurait affecté la Terre entière. C est une confirmation, ou du moins une preuve supplémentaire vis-à-vis de l exercice précédent. Sur la zone 2, on remarque la présence d un volcanisme très important. On nous dit que le volcanisme peut aussi modifier le climat de façon sensible (aérosols). De même il existe des fossiles de dinosaures (dents) dans les couches qui constituent ces trapps. De par l existence de ces deux zones, je peux préciser qu il n y a pas qu une seule cause à la disparition des dinosaures. Si la météorite a eu une influence certaine sur leur disparition, le volcanisme important au niveau du Deccan (Inde) prouve que cet événement est aussi impliqué dans ces disparitions massives. Exercice 3 : [Ra Tester une hypothèse] 1. Sur les cartes, je remarque qu au fil du temps, il y a de moins en moins de mammouths. Leur localisation se trouve toujours proche de la calotte polaire glaciaire. Cette dernière diminue de taille sur chaque carte. Je remarque aussi que la température moyenne augmente, ce qui indique que le climat se réchauffe, et ce qui explique donc que la calotte glaciaire diminue (elle fond). Comme les mammouths se nourrissent de végétaux poussant dans des milieux froids, ils ne doivent trouver leur nourriture qu à proximité de la calotte polaire glaciaire. Donc le changement climatique (son réchauffement) a diminué la surface des zones où les mammouths pouvaient trouver leur nourriture. Je peux donc dire que ces changements climatiques peuvent être à l origine de la disparition progressive des mammouths laineux. 2. Le volcanisme intense daté de 65 Ma d une part et la chute de météorite, survenue il y a aussi 65 Ma, ont provoqué des changements climatiques à la surface de la Terre (présence de suies et de cendres dans l atmosphère qui créent un écran à la lumière du soleil) qui peuvent aussi être à l origine de la disparition massive des dinosaures. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e 15

15 ك Séquence 5 Exercice 4 : [Ra Exploiter des résultats] Au départ, je remarque que le lot de mouches est constitué d individus qui possèdent des différences. C est ce que nous avons vu au chapitre précédent : tous les individus sont uniques. Par la suite les mouches de ce lot sont placées dans des milieux différents, du point de vue de la nourriture disponible. Au cours des générations, les deux lots de mouches se «modifient». Elles changent de couleur pour montrer que celles qui survivent et peuvent se reproduire sont celles qui arrivent à se nourrir du seul aliment disponible. Quand on remet ensemble les deux lots de mouches, elles refusent de se reproduire entre lots différents (les rouges se reproduisent avec les rouges et les jaunes avec les jaunes). Nous savons que la définition d une espèce dépend de sa reproduction : des individus font partie de la même espèce s ils se reproduisent entre eux et produisent une descendance fertile (qui ellemême peut avoir des descendants). On peut donc en conclure que les deux lots de mouches ne font plus partie de la même espèce puisqu elles ne se reproduisent pas entre elles. Il y a donc eu une apparition d espèces suite à un changement d environnement. Séance 2 Exercice 5 : [I Observer] Il s agit de deux animaux, l un actuel, la grenouille, l autre fossile datant de 30 Ma (le paléobatrachus). On constate que les deux animaux possèdent la même morphologie (même différence de longueur entre les pattes antérieures et arrières, mêmes pattes palmées arrières, même resserrement de la partie postérieure du corps ). Ils ont donc des caractères physiques communs que l on peut attribuer à un héritage dû à une parenté (vu dans la séquence 1). Le partage de caractères entre l espèce fossile et actuelle suppose que ces deux animaux ont une relation héréditaire. Exercice 6 : [I Observer] On constate que tous ces membres antérieurs sont organisés sur le même modèle, repérable par la couleur des os. Ce sont des caractères transmis héréditairement. Ces animaux possèdent donc une organisation commune et on peut avancer, comme dans l exercice précédent, qu ils ont un lien de parenté qui suggère l existence d un ancêtre commun. Exercice 7 : [I Observer] Pour toutes les cellules qui sont présentes sur ce document, je remarque la présence d un noyau, d un cytoplasme et d une membrane. Je constate que toutes ces cellules appartiennent à des êtres vivants de groupes très différents (mammifères, oiseaux, végétaux, amphibiens,...). Nous savons que des êtres vivants qui partagent des points communs ont un lien de parenté (voir exercice précédent). Dans le cas présent, tous les êtres vivants présentés sont constitués de cellules. Cette unité du monde vivant (découvert en 6 e ) indique que les êtres vivants ont une origine commune. 16 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e

16 Séquence 6 ك Séquence 6 Séance 1 Exercice 1 : [I Rechercher et extraire des informations] Les deux oiseaux (archéoptéryx et néornithe) possèdent des ailes capables de se plier vers l arrière, contrairement au sinornithosaurus. Par contre le héron bleu (néornithe donné en exemple ici) est le seul à posséder un bréchet. C est donc dans l ordre suivant que sont apparus les changements morphologiques : en premier : l apparition des plumes (caractère commun aux trois animaux), en deuxième : l apparition des membres antérieurs capables de se plier vers l arrière, enfin l apparition du bréchet. L ancêtre commun à l archéoptéryx et aux néornithes, qui possède un caractère nouveau (ailes se pliant vers l arrière) tout en gardant un caractère plus ancien (plumes), est plus récent que celui entre sinornithosaurus et le groupe des oiseaux, qui ne possède que le caractère ancien. Il y a donc eu évolution entre différents êtres vivants, c est-à-dire une conservation de certains caractères d êtres vivants plus anciens (plumes ou même squelette interne) avec une apparition de caractères nouveaux (le bréchet, ou le bec par exemple). Exercice 2 : [I Rechercher et extraire des informations] Pour les primates, on remarque qu ils ont tous des ongles plats. C est ce qui permet de définir leur appartenance à un même groupe. Ensuite le lémurien possède une queue, ce qui n existe pas chez les quatre autres (dont l Homme), il doit donc être mis dans un autre groupe que les quatre autres. Enfin seuls le gorille, le chimpanzé et l Homme possèdent un cerveau avec des plis. Ils doivent donc être regroupés ensemble puisqu ils ont ce point en commun. C est la possibilité 1 qui correspond à ces regroupements. Je peux donc dire que l Homme possède un ancêtre commun avec les lémuriens puisqu ils possèdent tous les deux des ongles plats. Exercice 3 : [I Rechercher et extraire des informations] Sur chacun des crânes, je remarque une morphologie générale avec de nombreuses ressemblances : présence de deux yeux, fosse nasale Par contre on peut remarquer que les tailles des crânes sont différentes. Par exemple la profondeur des crânes change selon le crâne observé : le petit est celui de l australopithèque alors que le plus long est celui de l homo sapiens. On peut faire la même remarque pour le volume de la partie du crâne qui contient le cerveau. Les dents sont les mêmes pour tous les crânes sauf pour celui du chimpanzé qui possède de grandes incisives. Si on met en relation les âges des différents fossiles avec la forme de leur crâne, on remarque qu au cours du temps le volume du crâne a augmenté de façon régulière. C est un signe d évolution de l espèce humaine, à partir d un ancêtre commun au chimpanzé par exemple. Pour l australopithèque, même si son crâne est d une taille semblable à celle du chimpanzé, la non-présence d incisives bien visibles permet de le placer dans la lignée de l évolution humaine. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e 17

17 ك Séquence 6 Séance 2 Exercice 4 : [I Observer] Au niveau de l environnement, le changement est dû à une augmentation des insecticides présents. Avant il n y en avait pas, mais l action de l Homme a augmenté sa présence dans le milieu de vie des moustiques. Au niveau de ces derniers, il y a eu apparition d individus résistants. On peut donc dire que le changement d environnement a eu un impact sur la population et a provoqué une évolution de cette dernière. La preuve en est que les moustiques d autres régions (non soumis à l insecticide, et donc au changement d environnement) n ont pas changé. Exercice 5 : [Ra Exploiter des résultats] La résistance des moustiques s explique par la présence d une protéine particulière : l estérase. Cette protéine détruit l insecticide présent dans le corps de l insecte avant que ce dernier ne soit empoisonné. Pour fabriquer l estérase, les moustiques utilisent les informations génétiques portées par 2 allèles (A et B). On remarque que chez le moustique résistant, il existe de nombreuses versions des allèles A et B. De même ces allèles sont un peu variants (A1, A2,...). Donc les moustiques résistants sont ceux qui ont de nombreux exemplaires des gènes A et B, ils produisent donc plus d estérase que les moustiques dits sensibles. Donc des moustiques ont subi un changement au niveau de leurs informations héréditaires (multiplication du nombre d allèles) entraînant une augmentation du produit fabriqué par le corps (estérase). Ces modifications des informations génétiques ont donc permis une résistance accrue face à un changement d environnement. Exercice 6 : [Ra Exploiter des résultats] Entre l acétylcholinestérase d un moustique sensible et celle d un moustique résistant, je remarque une différence au niveau de l acide aminé n 247. Chez le moustique sensible il est égal à Gly alors que chez le moustique résistant il est devenu Ser. Il y a donc eu un changement dans la suite d acides aminés qui compose l acétylcholinestérase. Cette suite d acides aminés est uniquement déterminée par les allèles. S il y a eu un changement dans la suite c est qu il y a eu un changement dans les allèles. L apparition du caractère de résistance à un insecticide est donc liée à un changement des informations héréditaires portées par les allèles. 18 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 3e

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