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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. 9
La biodiversité et son évolution
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 repaire des initiés
15 professeurs ont participé à cette page
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11Exercice autocorrigéPrévalence de la drépanocytose
✔ Analyser une situation d'évolution biologique expliquant un écart au modèle de Hardy-Weinberg
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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.
Source : Piel (F.-B.), et al., Genetics in Medicine, 2016.
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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.
Source : Piel (F.-B.), et al., Genetics in Medicine, 2016.
1. Expliquer les symptômes de la drépanocytose.
2. Calculer la fréquence de l'allèle S en République démocratique du Congo.
3. Utiliser l'équilibre de Hardy-Weinberg pour prédire le nombre d'enfants de chaque génotype dans les 350 000 naissances par an.
4. Comparer le nombre d'enfants réellement malades à la prédiction calculée précédemment.
5. Proposer une explication à la fréquence plus élevée d'individus A//S dans certaines régions.
2. Calculer la fréquence de l'allèle S en République démocratique du Congo.
3. Utiliser l'équilibre de Hardy-Weinberg pour prédire le nombre d'enfants de chaque génotype dans les 350 000 naissances par an.
4. Comparer le nombre d'enfants réellement malades à la prédiction calculée précédemment.
5. Proposer une explication à la fréquence plus élevée d'individus A//S dans certaines régions.
Doc. 1
Les hématies des patients atteints de drépanocytose circulent mal dans les vaisseaux sanguins
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Doc. 2
Répartition des génotypes en République démocratique du Congo
| Génotype | A//A | A//S | S//S |
|---|---|---|---|
| Nombre d'individus | 3 182 | 838 | 96 |
Doc. 3
Répartition des génotypes chez les nouveau-nés en République démocratique du Congo.
| Génotype | A//A | A//S | S//S |
|---|---|---|---|
| Nombre de naissances observées | 270 550 | 71 400 | 8 050 |
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12Effet de la déforestation sur les colibris
✔ Identifier des critères de gestion durable d'un écosystème et comprendre les mesures de protection de populations à faible effectif
Au Costa Rica, la forêt tropicale disparaît au profit de l'agriculture et de l'élevage. La diversité spécifique et l'abondance de plusieurs espèces de colibris sont comparées dans un milieu fragmenté et un milieu non fragmenté. Source : Hadley (A.-S.), Biotropica, 2017.
1. Calculer la richesse spécifique dans les deux milieux.
2. Déterminer l'impact des activités humaines sur la diversité spécifique et l'abondance des colibris.
Au Costa Rica, la forêt tropicale disparaît au profit de l'agriculture et de l'élevage. La diversité spécifique et l'abondance de plusieurs espèces de colibris sont comparées dans un milieu fragmenté et un milieu non fragmenté. Source : Hadley (A.-S.), Biotropica, 2017.
1. Calculer la richesse spécifique dans les deux milieux.
2. Déterminer l'impact des activités humaines sur la diversité spécifique et l'abondance des colibris.
Doc. 1
Milieu fragmenté (a) et non fragmenté (b).
a
b
Doc. 2
Diversité des colibris capturés dans les deux milieux
| Nombre d'individus | ||
|---|---|---|
| Espèces | Fragmenté | Non fragmenté |
| Genre ermite (comprend plusieurs espèces) | 11 (dans 2 espèces) | 35 (dans 4 espèces) |
| Saphir d'Élicia | 0 | 1 |
| Ariane charmante | 0 | 2 |
| Brillant fer-de-lance | 0 | 1 |
| Ariane à ventre gris | 3 | 3 |
| Colibri de Cuvier | 0 | 1 |
| Campyloptère violet | 0 | 3 |
| Colibri elvire | 0 | 1 |
| Bec-en-faucille aigle | 2 | 1 |
Supplément numérique
Visionner pour Le Monde sur les réserves biologiques.
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BConsanguinité dans une population de cerfs
✔ Montrer l'impact d'un faible effectif de population sur la dérive génétique
Dans le nord de l'Allemagne, la population de cerfs de Hasselbusch présente un nombre important d'individus ayant des malformations physiques. Ces déformations sont souvent associées à une forte consanguinité et à une perte de diversité génétique.
1. Proposer une explication aux différences observées entre les deux populations.
La population de Hasselbusch a provient de celle de Segeberg b.
Dans le nord de l'Allemagne, la population de cerfs de Hasselbusch présente un nombre important d'individus ayant des malformations physiques. Ces déformations sont souvent associées à une forte consanguinité et à une perte de diversité génétique.
1. Proposer une explication aux différences observées entre les deux populations.
Doc.
Les populations du nord de l'Allemagne. Le zoom est accessible dans la version Premium.
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CImpacts de la fragmentation sur la biodiversité
✔ Exploiter des données pour estimer la biodiversité
1. Calculer l'indice de Simpson pour le milieu continu et le milieu fragmenté.
2. Compléter le tableau ci-dessous, puis comparer les différentes mesures de la biodiversité en milieu continu et en milieu fragmenté.
3. Proposer une explication à la différence de l'indice de Simpson entre le milieu fragmenté et le milieu continu.
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.
1. Calculer l'indice de Simpson pour le milieu continu et le milieu fragmenté.
2. Compléter le tableau ci-dessous, puis comparer les différentes mesures de la biodiversité en milieu continu et en milieu fragmenté.
| Diversité spécifique | Abondance | Indice de Simpson | |
|---|---|---|---|
| Milieu continu | Milieu fragmenté |
3. Proposer une explication à la différence de l'indice de Simpson entre le milieu fragmenté et le milieu continu.
Doc. 1
Recensement des espèces des herbiers.
| Espèces | Continu | Fragmenté |
|---|---|---|
| Assiminea californica | 1100 | 491 |
| Paracerceis sculpta | 227 | 75 |
| Gammaridae spp. | 85 | 249 |
| Musculista senhousia | 20 | 58 |
| Mitrella carnita | 39 | 19 |
| Acteocina inculta | 15 | 41 |
| Macoma spp. | 3 | 8 |
| Lophopanopeus bellus | 7 | 14 |
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.
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