TP Agreg: L'évolution, des faits au concept, Terminale

Introduction :

· L’évolution est un concept pas toujours bien implanté dans les consciences ; il y a aujourd’hui des attaques créationnistes : l’enseignement scientifique doit remettre des bases de compréhension claires aux élèves.

· En terminale S, les cours de SVT sont divisés en 2 heures de cours par semaine et une heure trente en demi-groupe : occasion de mettre les élèves en recherche autonome par des activités pratiques variées.

· Les élèves ont déjà vu en 3^ème, dans le thème « Évolution des organismes vivants et histoire de la Terre » que des êtres vivants différents se sont succédés au cours des temps géologiques, et que leur ressemblance permet d’établir entre eux des liens de parenté, jusqu’à l’idée que nous descendons tous d’un ancêtre commun. Les mécanismes de l’évolution ont été abordés, comme des variations aléatoires dues aux mécanismes de l’hérédité puis de sélection par le milieu des formes les plus adaptées. En seconde, dans le thème « Cellule, ADN, unité du vivant », ils ont pu, avec la structure de l’ADN, molécule portant l’information génétique, voir comment des mutations peuvent modifier être vivant. Ils ont aussi vu qu’il existe des gènes qui dirigent l’architecture des êtres vivants, leur modification entrainant de grandes conséquences.

· Le problème est de savoir comment des observations concrètes peuvent mener à la conception d’une théorie du vivant, la théorie de l’évolution.

· Dans un premier lieu, nous verrons les faits établissant les bases de l’évolution, puis comment ces faits permettent de construire des arbres phylogénétiques. Cela est enseigné dans le thème : « Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles, phylogénèse, évolution », pour 3 semaines. Puis, nous montrerons les mécanismes inhérents à cette évolution, ce qui est abordé dans le thème « Stabilité et variabilité des génomes, évolution », de 6 semaines.

1. L’évolution, des faits :

Poste 1 : Comparaison de caractères entre des êtres vivants actuels

Organisation de ce poste en 2 ateliers mosaïques (avec mutualisation des informations en classe) ou tournants.

· Caractères morpho-anatomiques
Matériel : Phylogène + fiche méthode
Consigne : montrer comment la comparaison de caractères morpho-anatomiques (caractères imposés) de 4 vertébrés (imposés) permet de déterminer leur lien de parenté.

· Caractères cellulaires
Matériel : microscopes + lames globules rouges 3 vertébrés (porc, homme, grenouille) + matériel pour réaliser un frottis pour une 4^ème lame (poisson).
Consigne : montrer comment la comparaison de caractères cellulaires de 4 vertébrés permet de déterminer leur lien de parenté.

Notion : état d’un caractère, ancestral, dérivé. Notion de caractères homologues avec origine embryologique commune des caractères.

Poste 2 : Comparaison de caractères moléculaires

Ce caractère doit être traité à part pour définir la notion de molécules homologues : molécules qui possèdent + de 80% de ressemblances).

Matériel : logiciel Anagène + fiche méthode. Molécules utilisées : myoglobine, cytochrome.
Consigne : montrer comment la comparaison de caractères moléculaires permet de déterminer leur lien de parenté. Construire un arbre établissant les relations de parenté déduites.

Possibilité de faire une évaluation sommative, les élèves ayant déjà travaillé sur le logiciel Anagène.

Notion : Homologie moléculaire.

2. Transcription des liens de parenté en arbres phylogénétiques :

Poste 3 : Exploitation d’arbre phylogénétique, de tableau de matrice

Matériel : documents extraits du logiciel Phylogène : arbre et tableau de matrice.

Possibilité de travail sur l’exercice II2 du baccalauréat : mise en relation de documents.

Consigne : Expliquer comment se « lit » l’arbre phylogénétique, ce qu’est un rameau, où se situe l’apparition des caractères dérivés.

Notion : groupe monophylétique (caractères dérivés partagés, un seul ancêtre commun hypothétique et l’ensemble de ces descendants), distance sur l’arbre – distance en nombre de nœuds : correspond au nombre de mutations.

3. Mécanismes de l’évolution :

Poste 4 : les mutations, source d’évolution

Matériel : Anagène + fiche méthode ou site INRP ; exemple sur les myoglobines humaines.
Consignes : expliquer les différents allèles au sein d’une même espèce ; puis comparer des myoglobines d’espèces différentes.
Notion : gènes dupliqués.

Ajouter exercice maison sur les mutations affectant les gènes de régulation.

Poste 5 : Actions de l’environnement

Matériel : documents sur la drépanocytose et la répartition mondiale du paludisme, ou sur la phalène du bouleau (documents site INPR)
Notion : sélection naturelle.

Ajouter exercice maison sur un exemple de mutation neutre et de dérive génétique.

Conclusion :

Par les comparaisons à différents niveaux du vivant, on peut établir les relations de parenté entre les êtres vivants actuels. Ces
relations établissent l’idée d’un ancêtre commun à partir duquel différentes espèces ont évolué, par accumulation de mutation et effet éventuel de la sélection naturelle, ou d’autres effets de l’environnement. On part donc de faits pour arriver au concept d’évolution.

On utilisera ces notions pour montrer la place de l’Homme dans l’arbre phylogénétique, et l’évolution des hominoïdes (de type buissonnant).

désolée je n'avais pas vu ton post...
Il faut que je regarde ça lundi (fin de semaine et WE chargé)