Idées d’apprentissage actif
Ce chapitre introduit une dimension mathématique essentielle à la biologie évolutive : la génétique des populations. Les élèves apprennent à modéliser l'évolution des fréquences alléliques au sein d'une population en utilisant le modèle théorique de Hardy-Weinberg. Ils étudient comment les forces évolutives, telles que la dérive génétique, la sélection naturelle et les mutations, font s'écarter les populations réelles de cet équilibre théorique.
Activité 01
Les élèves utilisent des jetons de deux couleurs pour représenter des allèles. Ils simulent des reproductions aléatoires sur plusieurs générations dans des populations de tailles différentes pour observer la fixation ou la perte d'allèles.
Qu'est-ce que l'équilibre de Hardy-Weinberg ?
Activité 02
À l'aide d'un tableur, les élèves créent un modèle qui calcule les fréquences génotypiques à partir des fréquences alléliques. Ils testent ensuite l'impact de l'introduction d'une pression de sélection sur la survie d'un phénotype.
Comment la sélection naturelle et la dérive génétique modifient-elles les populations ?
Activité 03
L'enseignant présente des scénarios d'aménagement du territoire (construction d'autoroutes). Les élèves doivent se positionner et argumenter sur les risques génétiques pour les espèces locales en utilisant les concepts de dérive et de flux géniques.
Comment la fragmentation des habitats influence-t-elle la biodiversité ?
Quelques notes pour enseigner cette unité
Attention à ces idées reçues
La sélection naturelle est la seule force qui fait évoluer les populations.
La dérive génétique, liée au hasard, est tout aussi cruciale, surtout dans les petites populations. Les simulations de tirage aléatoire aident les élèves à réaliser que des allèles peuvent disparaître sans être 'désavantageux'.
L'équilibre de Hardy-Weinberg décrit la réalité des populations sauvages.
C'est un modèle théorique de référence qui suppose l'absence de forces évolutives. En comparant les données réelles au modèle, les élèves apprennent que c'est justement l'écart au modèle qui prouve que la population évolue.
Méthodes utilisées dans ce dossier
L'origine du génotype des individus
Étude de la méiose et de la fécondation dans la stabilité et la diversité des caryotypes. Analyse des brassages génétiques inter et intrachromosomiques.
8 methodologies
La complexification des génomes
Découverte des mécanismes d'enrichissement des génomes indépendants de la reproduction sexuée. Focus sur les transferts horizontaux et les endosymbioses.
8 methodologies
D'autres mécanismes contribuent à la diversité du vivant
Exploration de la diversification phénotypique sans modification du génome. Étude de l'épigénétique, du microbiote et des comportements acquis.
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