annexe 1 : exercices de difficulté croissante

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  • Papillons lchs

    papillons clairs

    papillons sombres

    Papillon recapturs

    papillons clairs

    papillons sombres

    Annexe 1 : Exercices de difficult croissante

    Exercice 1 :

    La phalne du bouleau est un papillon qui prsente 2 phnotypes : clair et sombre,

    dtermins par un couple dallles :

    - c : clair (rcessif)

    - S : sombre (dominant)

    On a remarqu que limportance relative de ces deux phnotypes a fluctu au cours du

    temps.

    Document 1 : Variation des phnotypes dans les populations des phalnes du boulot

    Dans toutes les rgions dAngleterre, les populations de cette espce taient, jusquen 1848,

    exclusivement composes des formes claires. Lexamen des collections de ce papillon rvle

    que cest { cette poque que fut captur, dans la rgion de Manchester, le premier papillon

    totalement noir.

    La frquence des phnotypes en Angleterre au dbut du 20me sicle tait la suivante :

    Individus clairs (%) Individus sombres (%)

    Rgions industrielles 5 95

    Rgions rurales 80 20

    Document 2 : Rsultats exprimentaux

    Pendant le jour, les phalnes simmobilisent sur les troncs darbres ; elles sont alors des proies

    faciles pour les oiseaux.

    Lexprience suivante a t effectue par un entomologiste britannique, H. Kettlewell (1955).

    Des phalnes des 2 phnotypes sont marques dune petite tache de peinture, puis lches :

    a) dans un bois dont les arbres sont sombres car pollus par la suie (Birmingham).

    b) dans un milieu rural (Dorset) dans un bois o les arbres sont clairs (car couverts de

    lichen).

    Au cours des nuits qui suivent le lcher, les papillons survivants sont recapturs puis

    dnombrs. Voici les rsultats :

    BIRMINGHAM

    71%

    29%

    84%

    16%

  • Papillons lchs

    papillons clairs

    papillons sombres

    Papillons recapturs

    papillons clairs

    papillons sombres

    DORSET

    1) Quelles constatations peut-on faire en tudiant le document 1 ?

    2) Et le document 2 ?

    3) Quelles conclusions gnrales peuvent tre tires des deux documents tudis ?

    4) A laide de vos rponses prcdentes, proposez une explication { lorigine de ces

    variations.

    5) Quel mcanisme volutif est impliqu ?

    51% 49%

    74%

    26%

  • Exercice 2 :

    Lisez le document suivant :

    La phalne du bouleau est un papillon nocturne

    qui est caractris par deux sous-espces :

    Biston blatularia

    Biston carbonaria

    Pendant le jour, les phalnes simmobilisent sur

    les troncs darbres ; elles sont alors des proies

    faciles pour les oiseaux.

    On peut observer que dans les rgions rurales,

    les arbres sont plutt clairs puisquils sont

    recouverts de lichen. Au contraire, dans les

    rgions industrielles, les arbres sont plutt

    foncs. En effet, les lichens, sensibles la

    pollution, disparaissent tandis que les arbres se

    couvrent de suie.

    Jusquau milieu du 19me sicle, avant

    lindustrialisation massive, les populations de

    phalnes du bouleau taient composes, en

    Angleterre, exclusivement de la sous-espce

    claire.

    Suite lindustrialisation qui a eu lieu en

    Angleterre, un recensement du dbut du 20me

    sicle a mis en vidence que limportance

    relative de ces deux phnotypes a fluctu au

    cours du temps dans les rgions rurales et

    industrielles. La sous-espce claire tait

    majoritaire dans les rgions rurales et la sous-

    espce fonce tait quand elle largement

    majoritaire dans les rgions industrielles.

    1) Quelle relation semble exister entre la couleur des phalnes et leur milieu de vie ?

    2) Comment pourriez-vous expliquer cette variation (2 sous-espces) en vous basant sur la

    thorie de Darwin ?

  • Exercice 3 :

    La phalne du bouleau est un papillon qui prsente 2 phnotypes : clair et sombre, dtermins

    par un couple dallles :

    - c : clair (rcessif)

    - S : sombre (dominant)

    Pendant le jour, les phalnes simmobilisent sur les troncs darbres ; elles sont alors des proies

    faciles pour les oiseaux.

    Dans les rgions rurales, les arbres sont plutt clairs puisquils sont recouverts de lichen. Au

    contraire, dans les rgions industrielles, les arbres sont plutt foncs. En effet, les lichens,

    sensibles la pollution, disparaissent tandis que les arbres se couvrent de suie.

    Au dbut du 20me sicle, en Angleterre, on a remarqu que limportance relative de ces deux

    phnotypes a fluctu au cours du temps dans les rgions rurales et industrielles.

    1) Selon vous, comment ont volu les populations de phalnes (sombres et claires) dans les

    diffrentes rgions (rurale et industrielle) ?

    2) Proposez une hypothse permettant dexpliquer comment ce phnomne a pu se

    drouler.

    Exercice 4 :

    Ci-dessous, les photographies de 2 sous-espces de la phalne du bouleau (papillon nocturne)

    caractriss par un phnotype diffrent :

    Pendant le jour, les phalnes simmobilisent sur les troncs darbres ; elles sont alors des proies

    faciles pour les oiseaux.

    Dans les rgions rurales, la sous-espce reprsente sur limage de gauche est majoritaire, alors

    que dans les rgions industrialises (caractrises par une pollution de lair leve), la sous-

    espce reprsente sur limage de droite est majoritaire.

    Proposez une explication plausible ce phnomne et expliquez le plus prcisment possible

    le mcanisme volutif impliqu.

  • Exercice 5 :

    La phalne du bouleau prsente une apparence physique variable avec des couleurs diverses,

    claire ou fonce, qui constitue un caractre hrit.

    Les phalnes ont pour habitat lcorce des arbres et notamment des bouleaux. Elles sont la

    proie doiseaux.

    Dans la plupart des rgions campagnardes, les phalnes claires sont majoritaires. Toutefois, il

    arrive que dans certaines rgions, les phalnes fonces deviennent majoritaires.

    Proposez une explication plausible ce phnomne et expliquez le plus prcisment possible

    le mcanisme volutif impliqu.

  • Annexe 2 : Travail autour dun modle mathmatique

    Exercice 1 :

    Les courbes de Gauss ci-dessous reprsentent 3 types de slection.

    a) Nommez les 3 types dvolutions reprsents et expliquez brivement quels types de

    phnotypes elles favorisent.

    b) Donnez un exemple de slection naturelle ou artificielle correspondant chacun des 3

    schmas ci-dessus.

    Exercice 2 :

    La courbe de Gauss ci-dessous reprsente la rpartition du caractre de la taille au sein dune

    population animale : les phnotypes intermdiaires sont les plus abondants, tandis que les

    phnotypes extrmes sont peu nombreux, bien que prsents.

    Courbe de rpartition des tailles au sein dune population animale

    Petite taille Taille moyenne Grande taille

    a) Montrez comment voluerait la rpartition des tailles au sein de cette population aprs :

    une slection stabilisante

    une slection directionnelle

    une slection diversifiante

    b) Pour chacuns des 3 types de slections que vous avez schmatiss, donnez un exemple

    (rel ou fictif, mais argument !) qui pourrait mener { ce genre dvolution dun caractre au

    sein dune population.

  • Exercice 3 :

    Le tableau ci-dessous reprsente les rsultats dune statistique faite sur 100 femmes concernant

    leur pointure de chaussure.

    Pointure Nombre de

    femmes sur 100

    35 1

    36 6

    37 12

    38 21

    39 26

    40 20

    41 10

    42 3

    43 1

    1) Ralisez un histogramme montrant la rpartition des pointures chez la femme, des plus

    petites aux plus grandes.

    2) Sur votre histogramme, extrapolez lallure gnrale de la courbe forme. De quel type de

    courbe sagit-il ?

    3) Si on considre que la taille des pieds est un caractre hrditaire, montrez, { laide de

    graphiques schmatiques, comment la rpartition des pointures voluerait si :

    - Les hommes se mettaient choisir prfrentiellement des partenaires aux petits pieds ;

    - Les hommes choisissaient essentiellement des partenaires de taille moyenne avec des

    pieds assortis leur taille ;

    - Les hommes se mettaient ddaigner les femmes de taille moyenne avec des pieds

    moyens.

    4) Comment nomme-t-on ces types de slection ?

  • Annexe 3 : Analyse rflchie dun document

    Exercice 1 :

    Observez la morphologie des 3 vertbrs aquatiques ci-dessous :

    1) Citez un maximum de caractres morphologiques communs aux 3 espces leur permettant de

    se dplacer efficacement dans leau.

    2) Ces trois animaux appartiennent 3 classes distinctes : oiseaux, poissons ( nageoires

    rayonnes) et mammifres. Expliquez comment ils peuvent avoir aujourdhui des caractres si

    proches sans pour autant possder danctre commun rcent.

    3) Citez un ou plusieurs exemples dinventions humaines inspires de la morphologie de ces

    animaux.

  • Exercice 2 :

    Coccinelles asiatiques

    1) Dcrivez lapparence des coccinelles asiatiques (caractres apparents sur limage). La polulation

    est-elle homogne ?

    2) Pourquoi, selon vous, les individus ci-dessus sont-ils classs dans la mme espce ?

    3) Comment voluerait le caractre couleur du corps des coccinelles si on observe une pression

    de slection :

    - stabilisante ?

    - directionelle ?

    - diversifiante ?

    4) Imaginez un exemple pour chacun des 3 types de pressions cites ci-dessus qui pourrait

    effectivement agir sur le caractre couleur du corps de la coccinelle