Place dans les programmes
I.3
Stabilité et variabilité des génomes et évolution.
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Problématique
Comment vérifier l'influence de l'environnement sur
la variabilité génétique à l'aide d'une simulation mathématique ?
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Supports
Application mathématique de Kent Holsinger , Livre
Bordas Terminale S pages 150 et 151 (édition 2002)
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Activité
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objectifs
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Questions
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Critères de réussite
L'activité sera réussie si :
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Mettre en relation logique des
informations
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1.
A partir des documents proposés pages 150 et 151, et du document ci-dessous,
dresser un tableau présentant pour chacun des génotypes liés à
l’hémoglobine [(HbA//HbA) , (HbA//HbS) , (HbS//HbS)] ses caractéristiques
par rapport à l’une ou l’autre des pathologies étudiées (paludisme et
drépanocytose), puis, justifier la persistance d’une fréquence élevée
de l’allèle HbS dans certaines régions du globe. [aide :
comparaison HbA et dimères
de HbS HbS]
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Le paludisme est une maladie parasitaire causée par
un hématozoaire du genre Plasmodium et transmise à l’homme par
des moustiques femelles du genre Anopheles, elles mêmes infectées
après avoir piqué un homme impaludé. L’anophèle femelle injecte à
l’homme le parasite sous forme de « sporozoïtes » qui transitent alors
dans la circulation générale jusqu’aux cellules hépatiques où ils
prolifèrent durant 8 à 15 jours en donnant une forme parasitaire appelée
« mérozoïte ». Les mérozoïtes libérés lors de la rupture des hépatocytes
débutent alors leur cycle sanguin de reproduction en infectant et en
détruisant les hématies. Le processus d’invasion des globules rouges se
déroule en plusieurs étapes avec reconnaissance de la cellule cible par
le mérozoïte, attachement puis internalisation du parasite. La présence
d’hémoglobine HbS au sein des hématies modifie ce processus invasif et
confère ainsi aux individus (HbA//HbS) et (HbS//HbS) une « protection
relative » envers le paludisme. La grande majorité des décès dus au
paludisme se produisent chez des enfants en bas âge de l’Afrique
tropicale.
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|
l
les avantages ou désavantages de chacun des génotypes par rapport aux deux
pathologies sont pris en compte.
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Mettre en relation logique des
informations
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2. Accéder
au logiciel « Sélection
naturelle »,
choisir des
valeurs pour le tableau ci-dessous pour rendre compte des avantages et des
désavantages des différents génotypes [aide],
puis réaliser les 2 simulations, reproduire
schématiquement les courbes obtenues (ou les imprimer), puis
expliquer en quoi elles permettent de
confirmer les données de terrain étudiées préalablement.
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P
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W11
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W12
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W22
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Etude de l'évolution de la fréquence de
l'allèle 1 dans le cas où celui-ci, codominant, code pour
l'hémoglobine drépanocytaire et l'allèle 2 pour l'hémoglobine normale.
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Environnement où ne sévit pas le
paludisme (Europe par exemple)
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0,5
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...
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...
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...
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Environnement où sévit le paludisme
(Afrique par exemple)
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0,5
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...
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...
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...
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|
l
il est tenu compte que W11 représente l'homozygote (HbS//HbS), W12
l'hétérozygote (HbA//HbS) et W22, l'homozygote (HbA//HbA),
l
l’évolution de la courbe de fréquence de l’allèle étudié est mise en
relation avec les données de terrain.
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