Enseignement scientifique Terminale

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Thème 1 : Science, climat et société
Introduction
Ch. 1
L'atmosphère terrestre et la vie
Ch. 2
La complexité du système climatique
Ch. 3
Le climat du futur
Ch. 4
Énergie, développement et futur climatique
Objectif Bac : Thème 1
Thème 2 : Le futur des énergies
Introduction
Ch. 5
Deux siècles d’énergie électrique
Ch. 6
Les atouts de l’électricité
Ch. 7
Optimisation du transport de l’électricité
Ch. 8
Choix énergétiques et impacts
Objectif Bac : Thème 2
Thème 3 : Une histoire du vivant
Introduction
Ch. 10
L’évolution, une grille de lecture du monde
Ch. 11
L’évolution humaine
Ch. 12
Les modèles démographiques
Ch. 13
De l’informatique à l’intelligence artificielle
Objectif Bac : Thème 3
Livret maths
Fiches méthode
Annexes
Chapitre 9
Exercices

Le coin des experts

17 professeurs ont participé à cette page
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13
Résistance du moustique aux insecticides au Maroc

Quantifier l'effectif d'une population, d'un taxon ou la fréquence d'un caractère, à partir de résultats d'échantillonnages

Le contrôle des virus transmis par les moustiques passe par la régulation des populations de moustiques, notamment à l'aide d'insecticides comme le malathion. Mais l'exposition des moustiques aux insecticides peut rapidement entraîner l'émergence de leur résistance.
Par exemple, le gène ace-1 est impliqué dans la résistance aux insecticides. Il existe sous deux allèles : R (résistant) et S (sensible).
Le Maroc lutte contre les moustiques en milieu urbain à l'aide d'insecticides et recense le génotype des moustiques rencontrés en fonction du milieu.
Bkhache (M.)
et al., Pest Management Science, 2018.
Doc. 1
Résultats de l'exposition de 61 moustiques au malathion.
moustiques
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Doc. 2
Nombre de moustiques de chaque génotype selon le milieu.


GénotypeS//SR//SR//R
En milieu rural62111
En milieu urbain45391
1. Comparer la fréquence de l'allèle R, avec un intervalle de confiance de 95 %, entre la population rurale et la population urbaine du Maroc.

2. Réaliser un schéma expliquant comment une pression de sélection peut entraîner l'émergence d‘une résistance chez les moustiques.
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14
Impacts de la fragmentation sur la biodiversité

Exploiter des données pour estimer la biodiversité

.

La biodiversité de deux herbiers marins (prairie sous-marine) est comparée : un herbier continu et un herbier fragmenté. L'herbier continu contient douze espèces, tandis que l'herbier fragmenté en contient quatorze.
Healey (D.) and Hovel (K.-A.)
Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 2004.
Doc. 1
Recensement des espèces des herbiers.

EspècesContinuFragmenté
Assiminea californica1100491
Paracerceis sculpta22775
Gammaridae spp.85249
Musculista senhousia2058
Mitrella carnita3919
Acteocina inculta1541
Macoma spp.38
Lophopanopeus bellus714
Doc. 2
Indice de Simpson.
L'indice de Simpson est une mesure de la diversité d'un écosystème. Il se calcule comme la somme des probabilités de tirer au hasard deux espèces différentes dans l'écosystème. Plus il est proche de 1, plus l'écosystème est diversifié.

Indice de Simpson = 1-\sum_{i=1}^{\text {Total espèces }} p_{i}^{2}

Avec p_i la fréquence de chaque espèce.
Doc. 3
Herbier marin.
Placeholder pour Herbier marinHerbier marin
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1. Utiliser les différentes mesures de la biodiversité (diversité spécifique, abondance et indice de Simpson) pour comparer la biodiversité entre les milieux continu et fragmenté.


2. Discuter l'affirmation suivante : « La fragmentation a un impact négatif sur la biodiversité. »
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15
Étude expérimentale de la fragmentation

Exploiter des données pour estimer la biodiversité

Pour étudier les effets de la fragmentation de l'habitat sur la biodiversité, il est nécessaire de différencier la fragmentation de la perte d'habitat. En effet, la fragmentation s'accompagne souvent d'une diminution de l'espace disponible.
Robinson (G.-R.), and Quinn (J.-F.)
Oecologia, 1988.
Doc. 1
Protocole expérimental de Robinson et Quinn.
Robinson et Quinn
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Les deux chercheurs réalisent une fragmentation expérimentale d'une prairie californienne. Ils comparent la diversité spécifique entre les sites bleus et verts. Chaque site bleu a une surface de 32 m2, chaque site vert a une surface de 8 m2. Les chiffres dans les sites indiquent le nombre d'espèces végétales présentes.
Doc. 2
Évolution de la diversité spécifique dans les habitats.
diversité spécifique
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Les chercheurs ont maintenu les habitats très fragmentés (verts) et peu fragmentés (bleus) pendant trois ans. Chaque année, la diversité spécifique des habitats est mesurée.
Doc. 3
Mesure d'une fréquence allélique dans la prairie.
fréquence allélique
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La dérive génétique est une évolution aléatoire des fréquences alléliques. On modélise l'effet de la dérive génétique sur l'évolution de la fréquence d'un allèle dans de petites populations (sites verts et courbes vertes) ou dans de grandes populations (sites bleus et courbes bleues). Chaque courbe correspond à une modélisation.
1. Expliquer comment l'expérience de Robinson et Quinn permet d'étudier l'effet de la fragmentation sans perte d'habitat.

2. Comparer la diversité spécifique entre un habitat très fragmenté (sites verts) et un habitat peu fragmenté (sites bleus).


3. Comparer l'évolution des fréquences alléliques entre les petites et les grandes populations.


4. Discuter l'impact de la fragmentation sur les différentes échelles de la biodiversité.
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D
Prévalence de la drépanocytose

Analyser une situation d'évolution biologique expliquant un écart au modèle de Hardy-Weinberg

.

La drépanocytose est une maladie génétique résultant d'une mutation d'un gène de l'hémoglobine. L'allèle A code pour une hémoglobine saine HbA, tandis que l'allèle S code pour une hémoglobine mutée HbS. Les individus A//A et A//S ne souffrent pas de la maladie. En revanche, les individus S//S sont malades. Il a été montré que les individus A//S présentent une résistance accrue au paludisme. Cela explique que l'allèle S soit répandu en Afrique, en Inde et dans la péninsule arabique, où le paludisme est lui aussi présent.
Piel (F.-B.)
et al., Genetics in Medicine, 2016.
Doc. 1
Les hématies des patients atteints de drépanocytose circulent mal dans les vaisseaux sanguins.
Hématies
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Doc. 2
Répartition des génotypes en République démocratique du Congo.


GénotypeA//AA//SS//S
Nombre d'individus3 18283896
Doc. 3
Répartition des génotypes chez les nouveau-nés.


GénotypeA//AA//SS//S
Nombre de naissances observées270 55071 4008 050
Supplément numérique
A
Répartition des génotypes des naissances au Bahreïn en 1992 et en 2012.
GénotypeA//AA//SS//S
Nombre d'individus en 19928 9541 157217
Fréquence en 19920,8670,1120,021
Nombre d'individus en 201233 5125 247228
Fréquence en 20120,8600,1340,006
1. Calculer la fréquence de l'allèle S au Bahreïn en 1992 et en 2012.

2. Déterminer la fréquence attendue d'enfants malades (S//S) en 1992 et en 2012.

3. Comparer les fréquences attendues et observées d'enfants malades en 1992 et 2012. Proposer une explication aux différences observées.
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