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Séance du 21/03/2012 Lévolution : faits et concepts (TS) Caractères homologues et recherche de parenté. (Lycée) La place de lHomme au sein des primates.

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4 Séance du 21/03/2012 Lévolution : faits et concepts (TS) Caractères homologues et recherche de parenté. (Lycée) La place de lHomme au sein des primates (T S) Lévolution humaine (TS) liste des sujets d'épreuve professionnelle (TP lycée) stu/spip.php?article61 Fiches techniques:

5 Programme de TS Remobilisation rapide des acquis de seconde et de première. Les êtres vivants partagent des propriétés communes (structure cellulaire, ADN, modalités de la réplication et de lexpression des gènes, code génétique). Ces propriétés traduisent une origine commune. Létat actuel du monde vivant résulte de lévolution. Toutes les espèces vivantes actuelles et toutes les espèces fossiles sont apparentées mais elles le sont plus ou moins étroitement.

6 Étude sommaire de stades embryonnaires de différents Vertébrés. Utilisation de pièces anatomiques pour établir les relations de parenté entre les vertébrés. Utilisation de logiciels permettant des comparaisons moléculaires entre les vertébrés (hémoglobine, myoglobine). Utilisation de logiciels établissant des arbres phylogénétiques. Lecture et critique darbres phylogénétiques. La recherche de parenté chez les vertébrés - Létablissement de phylogénies Létablissement de relations de parenté entre les vertébrés actuels seffectue par comparaison de caractères homologues (embryonnaires, morphologiques, anatomiques et moléculaires). Les comparaisons macroscopiques prennent en compte létat ancestral et létat dérivé des caractères. Seul le partage détats dérivés des caractères témoigne dune étroite parenté. Ces relations de parenté contribuent à construire des arbres phylogénétiques. Les ancêtres communs représentés sur les arbres phylogénétiques sont hypothétiques, définis par lensemble des caractères dérivés partagés par des espèces qui leur sont postérieures ; ils ne correspondent pas à des espèces fossiles précises. Une espèce fossile ne peut être considérée comme la forme ancestrale à partir de laquelle se sont différenciées les espèces postérieures.

7 Comparaisons chromosomiques et moléculaires Chimpanzé- Homme ; Gorille-Homme. La lignée humaine – La place de lHomme dans le règne animal LHomme est un eucaryote, un vertébré, un tétrapode, un amniote, un mammifère, un primate, un hominoïde, un hominidé, un homininé : ces caractères sont apparus successivement à différentes périodes de lhistoire de la vie. LHomme partage un ancêtre commun récent avec le Chimpanzé et le Gorille. Cet ancêtre commun nest ni un Chimpanzé (ou un Gorille) ni un homme. La divergence de la lignée des chimpanzés et de la lignée humaine peut être située il y a 7 à 10 millions dannées.

8 Comparaisons anatomiques entre lHomme et le Chimpanzé : étude des caractéristiques anatomiques en relation avec la station bipède. Les critères dappartenance à la lignée humaine Les critères dappartenance à la lignée humaine sont les caractères liés à la station bipède, au développement du volume crânien, à la régression de la face et aux traces fossiles dune activité culturelle. On admet que tout fossile présentant au moins un de ces caractères dérivés appartient à la lignée humaine.

9 Travail sur documents (réels, moulages, photographies…) montrant des pièces anatomiques (boîtes crâniennes, bassins) : description, comparaison, classement. Le caractère buissonnant de la lignée humaine La lignée humaine est représentée actuellement par une seule espèce. Plusieurs espèces dhomininés ont vécu entre 6 millions dannées et ans, époque où apparaissent les Homo sapiens. Ces espèces appartiennent à deux genres : les Australopithèques et les Homo. Les Australopithèques possèdent des caractères dérivés de la lignée humaine en rapport avec la bipédie. Les espèces du genre Homo possèdent en outre des caractères dérivés crâniens marqués notamment par une augmentation du volume crânien et une réduction de la face. Les Australopithèques ont vécu entre 4 millions dannées (A. anamensis) et 1 million dannées (A. robustus). Les Homo les plus anciens (H. habilis) sont datés de 2,5 millions dannées. Plusieurs espèces dHomininés ont donc vécu en même temps. Les Australopithèques formeraient un rameau de la lignée humaine détaché assez tôt de celui des Homo. Les espèces fossiles actuellement datées entre 4 millions et 1,5 millions d'années sont toutes africaines. Cela peut sexpliquer par lorigine africaine de la lignée humaine ou par les conditions de fossilisation exceptionnelles de la vallée du rift africain. Les Homo erectus sont connus dabord en Afrique (adolescent de Turkana : 1,6 million dannées) ; ils forment un groupe très diversifié dont lévolution est marquée notamment par une augmentation graduelle du volume crânien. De nombreuses populations colonisent lAfrique du Nord, lAfrique du Sud, le Proche Orient, lAsie et lEurope. LHomme de Néanderthal trouvé en Europe semble provenir de lévolution dHomo erectus ayant colonisé lEurope.

10 Étude de la diversité de la répartition géographique des groupes sanguins. Limites : les arguments liés aux données sur lADN mitochondrial ne sont pas au programme. Lorigine des hommes modernes, Homo sapiens. Toutes les populations humaines actuelles partagent les mêmes allèles, avec une fréquence variable. La population ancestrale naurait compté que quelques dizaines de milliers dindividus. Homo sapiens serait une nouvelle espèce apparue en Afrique ou au Proche Orient il y a à ans et aurait colonisé tous les continents en remplaçant Homo erectus.

11 Description des ateliers Atelier Phylogène: Établir des relations de parenté Situer lhomme au sein des Primates, Hominoïdes, Hominidés Atelier Anagène: Situer lhomme au sein des Primates Atelier Crâniométrie: Avec le logiciel Homininés Avec le logiciel Lignée humaine Atelier Evolution allélique: Sélection naturelle Dérive génétique Atelier lignée humaine: Mettre en évidence les critères dappartenance à la lignée humaine Comparer les caractères des différents membres de la lignée humaine

12 Lévolution : faits et concepts (TS) Intro: remobilisation acquis 2 nde : - origine commune des êtres vivants - état actuel du monde vivant résulte de lévolution Déf° évolution I- Des innovations génétiques modifient les génomes au cours du temps A- Le polymorphisme allélique Poste 1: polymorphisme de la chaîne ְ β de lhémoglobine avec le logiciel anagène B- Les familles multigéniques Poste 2: les globines des vertébrés ou hormones hypophysaires II- Relations entre les innovations génétiques et lévolution: A- Les mutations neutres Poste 3: étude des mutations sur la myoglobine en rapport avec lhème et dérive génétique avec le logiciel « Evolution allèlique » B- Les mutations conférant un avantage sélectif Poste 4: Docs sur relation drépanocytose/ paludisme et étude avantage sélectif avec le logiciel « Evolution allèlique » C- Les répercussions des mutations affectant les gènes du dvpt Poste 5: crânes humain chimpanzé bébés et adultes + docs hétérochronie + exp sur mutations gènes du dvpt

13 Caractères homologues et recherche de parenté (lycée) I- Les êtres vivants sont apparentés: Poste 1: dissection poisson/grenouille/souris: plan dorganisation commun observation préparations microscopiques cellules animale/végétale II- Différence entre caractères homologues et analogues Poste 2: Caractères anatomiques: mb ant de vertébrés et étude ex trompeurs Caractères embryonnaires III- Etablir des parentés entre les êtres vivants Poste 3: construction arbres avec phylogène

14 Lévolution humaine (TS) I- Les critères dappartenance à la lignée humaine Poste 1: comparaison homme/ chimpanzé avec logiciel lignée humaine II-Le caractère buissonnant de la lignée humaine Poste 2: étude de qq mb de la lignée humaine avec crânes, outils, logiciel homininés III- Lorigine des hommes modernes, Homo sapiens Poste 3: étude fréquence allèles ds les pop°

15 Séance du 28/03/2012 Méiose et fécondation (TS) Les divisions cellulaires (lycée) La méiose et ses conséquences génétiques (TS) La méiose et ses conséquences génétiques à partir dexemples pris chez les végétaux et les champignons (TS) liste des sujets d'épreuve professionnelle (TP lycée) stu/spip.php?article61 Fiches techniques:

16 Programme de 1°S Réalisation de préparations et (ou) observation microscopique de cellules en mitose. Analyse de l'expérience de Meselson et Stahl. Exploitation de données sur les taux d'ADNà différents moments de la vie cellulaire. La mitose est un processus commun aux cellules eucaryotes Au cours de l'interphase du cycle cellulaire, la réplication de l'ADN s'effectue selon un mécanisme semi- conservatif, fondé sur la complémentarité des bases. Les structures cellulaires se modifient lors de la mitose. Chaque cellule fille issue de la mitose contient le même patrimoine génétique que la cellule initiale. Limites : le contrôle du cycle cellulaire n'est pas au programme.

17 Programme de TS

18 Description des ateliers Atelier Mitose: Observation microscopique de coupes de racine de jacinthe Acquisition image + légendes Atelier Sordaria: Réalisation dune préparation microscopique dasques de Sordaria Observation microscopique Dessin Atelier Drosophiles: Observation parents, F1 et résultats croisements à la loupe bino Comptage des différents phénotypes avec mesurim Atelier logiciels/animations disponibles à loral: Exp de Meselson et Stahl Mitose Méiose

19 Dissection testicules criquet

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22 Nombre dindividus Phénotype Lame n°1 Lame n°2 Lame n°3 Lame fournie Total Ailes longues, corps gris Ailes longues, corps noir Ailes vestigiales, corps gris Ailes vestigiales, corps noir Total

23 La méiose et ses conséquences génétiques à partir dexemples pris chez les végétaux et les champignons (TS) I- Place de la méiose dans le cycle de vie II- Déroulement de la méiose III- Conséquences génétiques de la méiose A- La méiose sépare les allèles dun gène B- La méiose sépare aléatoirement les allèles dun gène C- La méiose permet des recombinaisons dallèles de gènes liés


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