TS DS Génétique et évolution du vivant EXERCICE 1 : l adolescent de Turkana (durée estimée 15 mn) On cherche à établir l appartenance d un fossile à la lignée humaine.! Document 1 : le squelette Document 2 : le crâne Volume crânien 800cm 3 Trou occipital avancé Document 3 : la datation Un fossile particulièrement complet a été retrouvé en 1984 par l équipe de Leakey aux abords du lac Turkana, au nord du Kenya : l adolescent du Turkana. Les restes de ce fossile ont été datés de 1.6 Ma. Question : A partir de l analyse complète et rigoureuse des documents : - Retrouvez les arguments qui justifient l appartenance de l adolescent du Turkana à la lignée humaine; - Attribuez un genre (Homo ou Australopithèque) à ce fossile EXERCICE 2 (durée estimée 10 mn) L'arbre présenté dans le document illustre une phylogénie possible pour trois représentants de la lignée humaine. document : arbre phylogénétique de trois Homininés Questions : A l'aide des données du tableau : - justifiez la phylogénie proposée, - complétez l'arbre en y plaçant les différentes innovations évolutives Tableau de comparaison des caractères des 3 homininés étudiés (caractères primitifs, caractères dérivés)
Exercice 2.2 (Amérique du Nord 2014) On étudie la biodiversité chez le pouillot verdâtre (petit oiseau appartenant au genre Phylloscopus). On distingue en Asie, huit populations d oiseaux réparties en 5 espèces identifiables par de faibles variations morphologiques. On constate que les populations géographiquement proches sont interfécondes, sauf les populations appartenant aux deux espèces Phylloscopus viridanus et Phylloscopus plumbeitarsus. A partir des documents et de l utilisation des connaissances, décrire les mécanismes permettant de comprendre pourquoi ces deux espèces géographiquement proches ne peuvent pas se reproduire entre elles. Document 1 : répartition de différentes populations de pouillots Document 1a : répartition des populations appartenant aux 5 espèces actuelles de pouillot verdâtre autour du plateau Tibétain Document 1b : répartition d anciennes populations de pouillot verdâtre autour du plateau Tibétain Sur la carte du document 1a, la zone A représente l aire de répartition d une population de pouillots qui a aujourd hui disparu suite à la déforestation. La zone B représente l aire de répartition de la population initiale des pouillots, à partir de laquelle des migrations ont eu lieu. Document 2 : méthode d étude des chants des pouillots La biodiversité des pouillots verdâtres est caractérisée par de faibles variations morphologiques, mais aussi par des variations du chant. On appelle «sonogrammes» les enregistrements du chant des oiseaux. Les chants des mâles sont constitués de séquences sonores qui se répètent. Afin de rendre l exploitation de ces enregistrements plus pratique, les séquences sonores identiques ont été remplacées par des lettres de l alphabet. Plus les lettres sont proches alphabétiquement plus les échantillons sonores sont proches. Les oiseaux peuvent communiquer entre eux si les sonogrammes sont proches.
Document 3 : sonogrammes des 8 populations des 5 espèces étudiées de pouillots verdâtres On a enregistré les chants de pouillots verdâtres mâles de 8 populations localisées dans différents lieux autour du plateau tibétain (voir carte document 1a). Chaque population a un chant caractéristique formé par l association de 1 à 3 séquences sonores différentes. Le pouillot verdâtre mâle utilise son chant pour défendre son territoire et attirer la femelle. L étude du comportement sexuel montre que pour s accoupler les oiseaux se reconnaissent par leur chant. METHODE : - bien relever la PROBLEMATIQUE - extraire les informations PERTINENTES de chaque document. - Rédiger une synthèse ou vous mettez en relation les informations apportées par chaque document (en les citant (doc ))
Les sujets auxquels vous avez échappé EXERCICE 2.1 : On s interroge sur l évolution d une population de drosophile. Il existe des populations de drosophile dont l œil est dit «sépia». Ce caractère est lié à la mutation d un gène situé sur le chromosome 3 de la drosophile. Il existe donc 2 allèles pour ce gène : se+ = responsable de la couleur normale ; se = responsable de la couleur sépia, récessif. Question : A partir de l exploitation du document, identifiez le mécanisme mis en jeu et responsable de l évolution de la fréquence des allèles. 1 2 3 4 EXERCICE 2.2 : Drépanocytose et paludisme A partir des documents proposés, montrer que la persistance de l allèle HbS confère à la population concernée un avantage sélectif dans l environnement particulier de l Afrique équatoriale. Document 1 : Résultat d une étude épidémiologique conduite en Afrique équatoriale entre 1950 et 1960 Ville (pays) % d hétérozygotes (HbA//HbS) dans la population Nombre de personnes décédées du paludisme (pendant une période donnée) Nombre d hétérozygotes (HbA//HbS) parmi les décès dus au paludisme Kinshasa (Repu démo du Congo) 26 23 0 Kananga (Repu démo du Congo) 29 21 1 Ibadan (Nigéria) 24 27 0 Accra (Ghana) 8 13 0 Kampala (Ouganda) 19 16 0 D après Motulsky, 1964. Document 2 : Répartition comparée de la drépanocytose et du paludisme en Afrique. a)les maladies La drépanocytose (déjà étudiée en 2 et 1 ère ) est une maladie récessive liée à une anomalie de l'hémoglobine. Chez les personnes atteintes, on met en évidence la présence d'une hémoglobine anormale HbS différant de l'hémoglobine normale HbA par la présence d'une valine (acide aminé) remplaçant un acide glutamique en position 6 sur la chaîne peptidique de la bêta globine. Cette simple modification entraîne un défaut de transport du dioxygène et de la plasticité des globules rouges qui prennent la forme de faucilles, peuvent obstruer les vaisseaux sanguins et sont détruits au cours de crises hémolytiques (à anémie) Le paludisme est dû à un parasite (transmis par un moustique anophèle) : le Plasmodium, qui se multiplie activement dans les globules rouges des sujets normaux, mais beaucoup plus rarement dans les globules rouges des sujets de génotype hétérozygote pour la drépanocytose. Cette maladie provoque des accès fébriles très graves dus à des destructions massives des globules rouges parasités
b) cartes de répartition 1 à 5% 5 à 10% Distribution du plasmodium 10 à 15% 15 à 20% Distribution et fréquence de l allèle S Document 3 : Évolution des fréquences génotypiques 80 70 60 50 40 30 20 Fréquence du génotype % A//A A//S S//S 10 Générations 0 0 5 10 15 Fréquence des génotypes d'une population vivant dans une région avec paludisme 80 70 60 50 40 30 20 Fréquence du génotype % A//A A//S S//S 10 Générations 0 0 5 10 15 Fréquence des génotypes d'une population vivant dans une région ou le paludisme a disparu depuis T0