\thumb

%% EXERCICE 1

\begin{vf}{Vérification des connaissances}{5}
 \renewcommand{\arraystretch}{1.5}
 Répondez par vrai ou faux pour chaque proposition.
 
 \begin{questions}
  \item Les forces évolutives qui modifient la biodiversité d'une population 
sont :

\begin{tabularx}{\linewidth}{@{}l@{~}X@{}}
\choix{} & la dérive génétique et la sélection naturelle ; \\
\choix{} & la dérive génétique et la spéciation ; \\
\choix{} & la sélection naturelle et la spéciation.
\end{tabularx}
\resetchoix
\item La spéciation à partir de deux sous-populations :

\begin{tabularx}{\linewidth}{@{}l@{~}X@{}}
\choix{} & nécessite toujours un isolement géographique ; \\
\choix{} & nécessite toujours un isolement reproducteur ; \\
\choix{} & aboutit à de nouvelles espèces.
\end{tabularx}
\resetchoix
 \end{questions}

 \renewcommand{\arraystretch}{1}
\end{vf}

\begin{corrige}
 \begin{multicols}{2}
  \begin{questions}
   \item \begin{itemize}
          \item [\choix{}] Vrai.
          \item [\choix{}] Faux.
          \item [\choix{}] Faux.
         \end{itemize}
   \item \begin{itemize}
          \item [\choix{}] Faux.
          \item [\choix{}] Vrai.
          \item [\choix{}] Vrai.
         \end{itemize}
  \end{questions}

 \end{multicols}

\end{corrige}


%% EXERCICE 2

\begin{qcm}{Vérification des connaissances}{5}
 \renewcommand{\arraystretch}{1.5}
 Repérez les affirmations inexactes.
 \begin{questions}
  \item La sélection sexuelle :
  
  \begin{tabularx}{\linewidth}{@{}l@{~}X@{}}
\choix{} & est une variante de la dérive génétique ; \\
\choix{} & est une variante de la sélection naturelle ; \\
\choix{} & est une variante de la spéciation.
\end{tabularx}
\resetchoix
  \item Dans une population soumise à la sélection sexuelle :
  
  \begin{tabularx}{\linewidth}{@{}l@{~}X@{}}
\choix{} & seuls les caractères avantageux en terme de survie se répandent dans 
la population ; \\
\choix{} & seuls les caractères avantageux en terme de reproduction (attraction 
du partenaire sexuel) se répandent dans la population ; \\
\choix{} & certains caractères sont sélectionnés par les partenaires sexuels et 
transmis aux descendants parce que le succès reproducteur qu'ils procurent 
l'emporte sur le désavantage qu'ils confèrent en terme de survie.
\end{tabularx}
\resetchoix
  \item La dérive génétique :
  
  \begin{tabularx}{\linewidth}{@{}l@{~}X@{}}
\choix{} & est due à la pression environnementale ;   \\
\choix{} & est due au hasard ; \\
\choix{} & joue davantage sur les populations constituées de nombreux individus 
;
 \\
\choix{} & joue davantage sur les populations constituées de peu d'individus. 
\end{tabularx}
\resetchoix
 \end{questions}

 \renewcommand{\arraystretch}{1}
\end{qcm}

\begin{corrige}
 Affirmations inexactes :
 \begin{questions}
  \item \choix[a] et \choix[c].
  \item \choix[a] et \choix[b].
  \item \choix[a] et \choix[c].
 \end{questions}
\end{corrige}

%% EXERCICE 3

\begin{exo}{Vérification des connaissances}{\null}{1}{5}
 \renewcommand{\arraystretch}{1.5}
 Qui suis-je ?
 
 \begin{tabularx}{\linewidth}{@{}l@{~}X@{}}
\choix{} & Le processus par lequel de nouvelles espèces apparaissent. \\
\choix{} & La modification aléatoire de la diversité génétique d'une population 
au cours du temps. \\
\choix{} & Le mécanisme par lequel la pression du milieu influence la diversité 
génétique d'une population.
\end{tabularx}
\resetchoix
 \renewcommand{\arraystretch}{1}
\end{exo}

\begin{corrige}
 \begin{itemize}
  \item [\choix{}] La spéciation.
  \item [\choix{}] La dérive génétique. 
  \item [\choix{}] La sélection naturelle.
 \end{itemize}

\end{corrige}

%% EXERCICE 4

\begin{exo}{Vérification des connaissances}{\null}{1}{5}
 Répondez brièvement aux questions suivantes :
 \begin{questions}
  \item Présentez les deux mécanismes responsables de la modification de la 
biodiversité d'une population au cours du temps.
\item Présentez comment naissent les nouvelles espèces.
 \end{questions}
\end{exo}

\begin{corrige}
 \begin{questions}
  \item On connaît  deux mécanismes responsables de la modification des 
fréquences des allèles d'un gène au cours du temps :
\begin{itemize}
 \item L'un des mécanismes est la dérive génétique. Au sein d'une population, 
tous les individus ne transmettent pas systématiquement leurs allèles à leur 
descendance. À fécondité identique, certains individus ne parti­cipent pas à la 
reproduction tandis que certains individus font un peu plus de descendants que 
d'autres. Cela  influence les fréquences alléliques. On parle de dérive 
génétique pour désigner cette modification aléatoire de la fréquence des 
allèles. Il est établi que la dérive génétique se produit de façon plus marquée 
lorsque l'effectif de la population est faible.
\item L'autre mécanisme est la sélection naturelle. Dans un certain 
environnement, il arrive que des individus, du fait de la possession de 
certains allèles, aient une plus grande probabilité de survie que d'autres. Ils 
participent donc davantage à la reproduction que les autres individus. Les 
allèles qu'ils possèdent se répandent davantage dans la population. 
L'expression «  sélection naturelle » désigne le fait que des facteurs 
environnementaux favorisent certains phénotypes et exercent ainsi une influence 
sur la fréquence des allèles en conférant un avantage aux individus qui sont 
porteurs d'un allèle particulier.
\end{itemize}
\item De nouvelles espèces peuvent naître car au cours du temps, les 
populations se séparent en sous-populations qui, sous l'influence de la 
sélection naturelle et de la dérive génétique, évoluent indépendamment l'une de 
l'autre. Des différences s'accumulent qui, à la longue, empêchent la 
reproduction. Les causes de la séparation de deux sous-populations peuvent être 
géographiques (par exemple, migration d'une sous-population dans un 
environnement différent) ou non (par exemple, l'incompatibilité des 
reproductions).
 \end{questions}

\end{corrige}

%% EXERCICE 5

\begin{exo}{\fontsize{12.6}{14.5}\selectfont Dérive génétique et sélection 
naturelle}{Lycée Richelieu, Rueil-Malmaison}{1}{10}
 Des élèves de seconde souhaitent expérimenter à propos des mécanismes de 
l'évolution. Pour cela, des populations de drosophiles sont élevées au 
laboratoire dans des « cages à populations ». Ces animaux ont un cycle de 
reproduction très court, propice à leur élevage. 

\Par

%% FIGURE 5.8
\begin{figure}
 \begin{center}
  \includegraphics{05_ex05_5_8}
 \end{center}
\figcaption{Schéma d'une cage à population}
\end{figure}

\Par

Pour chaque expérience détaillée dans le document (voir page suivante), 
trouvez, en 
justifiant la réponse, le protocole pertinent. 

%%% PAGE SUIVANTE
\vspace*{0.5cm}
\begin{center}
 \textit{Voir document page suivante.}
\end{center}
\vspace*{0.5cm}
\newpage

\subsectionnn{Document}

\subsubsectionnn{Expérience 1 : On veut mettre en évidence le phénomène de 
dérive 
génétique en suivant le devenir d'un gène représenté par deux allèles.}

\textit{Choix de protocoles :}
\begin{description}
 \item [1.1-] Compter régulièrement pour chaque cage la fréquence de chacun des 
deux allèles.
\item [1.2-] Elever dans une cage des drosophiles possédant un allèle et dans 
une autre cage les drosophiles possédant l'autre allèle de manière à éviter 
leur croisement.
\item [1.3-] Faire varier la quantité de nourriture dans les différentes cages 
et comparer les effectifs obtenus.
\end{description}

\subsubsectionnn{Expérience 2 : On s'intéresse au  phénomène de sélection 
naturelle. On veut savoir si un facteur de l'environnement comme la luminosité 
peut faire fluctuer la fréquence des allèles.}

%% FIGURE 5.9
\begin{figure}
 \begin{center}
  \includegraphics{05_ex05_5_9}
 \end{center}
\figcaption{Cage à population permettant de tester l'influence de la luminosité 
}
\end{figure}

\textit{Choix de protocoles :}
\begin{description}
 \item [2.1-] Elever des drosophiles dans des différentes cages en choisissant 
pour chaque cage une alimentation différente. Compter au bout du même temps  
pour chaque cage la fréquence de chacun des deux allèles.
\item [2.2-] Elever des drosophiles dans des différentes cages en choisissant 
pour chaque cage une luminosité différente. Compter au bout du même temps  pour 
chaque cage la fréquence de chacun des deux allèles.
\item [2.3-] Elever des drosophiles dans des différentes cages en choisissant 
pour chaque cage une luminosité différente et une fréquence initiale différente 
pour les allèles. Compter au bout du même temps  pour chaque cage la fréquence 
de chacun des deux allèles.
\end{description}
\end{exo}

\begin{corrige}
 On se penche sur la première expérience. Pour mettre en évidence le phénomène 
de dérive génétique en suivant le devenir d'un gène représenté par deux 
allèles, le protocole 1.1 est adapté tandis que les protocoles 1.2 et 1.3 ne 
sont pas adaptés. Avec le protocole 1.2, on ne part pas d'une diversité 
allélique initiale dans chaque cage, il ne pourra donc pas y avoir de dérive 
génétique. Avec le protocole 1.3, on introduit un facteur de variation (quantité 
de nourriture mise dans chaque cage) qui va influencer les effectifs des 
différentes drosophiles indépendamment de la dérive génétique.

\Par

On se penche ensuite sur la deuxième expérience. Pour mettre en évidence le 
phénomène de sélection naturelle en testant l'influence de la luminosité sur la 
fréquence des allèles, le protocole 2.2 est adapté tandis que les protocoles 
2.1 et 2.3 ne sont pas adaptés. Avec le protocole 2.1, on ne teste pas 
l'influence de la luminosité mais celle de l'alimentation. Avec le protocole 
2.3, on introduit un facteur de variation (modification des fréquences 
alléliques initiales) qui va influencer les effectifs des différentes 
drosophiles indépendamment de la luminosité.
\end{corrige}

%% EXERCICE 6

\begin{exo}{La biodiversité insulaire}{Lycée Hoche, Versailles}{3}{10}
 Les îles renferment une biodiversité originale avec de nombreuses espèces 
endémiques. Lors de sa création une île est vierge de toute vie mais très vite, 
des individus viennent la coloniser. Les populations qui s'installent sont de 
petite taille et évoluent rapidement.

\Par

Le graphe ci-après correspond à une comparaison de la diversité génétique des 
populations insulaires, comparée à celle des populations continentales : plus 
l'indice est élevé, plus il y a d'allèles différents dans la population.

\Par

Après avoir comparé la diversité génétique entre îles et continents, expliquez 
la diversité génétique observée.

%% FIGURE 5.10
\begin{figure}
 \begin{center}
  \includegraphics{05_ex06_5_10}
 \end{center}
\figcaption{Indice de diversité génétique dans les îles et sur les continents}
\end{figure}
\end{exo}

\begin{corrige}
 D'après le graphe proposé on peut constater que pour les cinq espèces citées 
(loup, campanule, souris, pinson, crapaud vert) la diversité génétique des 
populations vivant sur les continents est plus importante que la diversité 
génétique des populations insulaires.  Par exemple, chez le campanule, l'indice 
de diversité, qui mesure la diversité génétique, vaut 47 sur les continents 
alors qu'il n'est que de 26 sur les îles. Chez le loup, l'indice de diversité 
vaut 20 sur les continents alors qu'il n'est que de 7 sur les îles.  

\Par

On sait que les populations qui s'installent sur les îles sont de petites 
tailles. Cette situation (petits effectifs) est propice à une dérive génétique 
qui va entraîner au cours du temps une diminution de la fréquence voire une 
disparition de certains allèles. Pour cette raison, il y a davantage d'allèles 
différents dans les populations de continents que dans celle des îles.  
\end{corrige}

%% EXERCICE 7

\begin{exo}{Une nouvelle espèce de moustique}{Lycée Hoche, Versailles}{2}{10}
« On a découvert dans le métro de Londres une population de moustique 
particulière. Si la population en question est bien de l'espèce \textit{Culex 
pipiens} (la même espèce qui vit dans Londres), la forme trouvée dans le métro 
est appelée \textit{Culex pipiens molestus} car elle présente une certain 
nombre de différence avec ses congénères vivant à l'air libre. Ainsi, la forme 
à 
l'air libre se nourrit essentiellement du sang d'oiseaux, alors que la forme 
\textit{molestus} se nourrit du sang de mammifères (rats, souris, passagers du 
métro !). La forme à l'air libre ne se reproduit qu'en milieu ouvert et la 
ponte nécessite un repas de sang, tandis que, chez \textit{molestus}, la 
copulation se fait en milieu confiné et la ponte ne nécessite pas de repas 
préalable.  

Des analyses faites au laboratoire montrent une séparation nette entre les deux 
populations, mais, plus étonnant encore, au sein de la forme \textit{molestus}, 
on observe des différences entre les groupes selon les lignes de métro !

Cette différenciation génétique s'est produite en moins d'un siècle, ceci 
pourrait être lié à deux phénomènes propres aux conditions de vie dans le métro 
: les températures y sont douces même en hiver, ce qui permettrait d'observer 
plusieurs cycles reproductifs par an ; de plus les milieux confinés entraînent 
une dérive génétique qui favorise la spéciation. » 

\Par

À partir de ce texte :
\begin{questions}
\item Montrez que les moustiques du métro de Londres forment une espèce à part 
entière.
\item Indiquez les étapes ayant pu conduire à l'apparition de nouvelles 
espèces.
\end{questions}
\end{exo}

\begin{corrige}
 Il est indiqué que la forme \textit{molestus} se reproduit en milieu confiné 
alors que 
\textit{Culex pipiens} ne se reproduit qu'en milieu ouvert. On est donc en 
présence de 
deux formes incapables de se reproduire entre elles, ce qui permet d'affirmer 
qu'il ne peut pas s'agir de la même espèce. 

Les analyses faites au laboratoire indiquent des différences marquées entre la 
forme \textit{molestus} et celle vivant à l'air libre, ainsi qu'entre les 
différents groupes \textit{molestus} des différentes lignes du métro. Il est 
indiqué que les milieux confinés entraînent une dérive génétique qui favorise 
la spéciation. On sait que la dérive génétique est un mécanisme modifiant au 
hasard la diversité des allèles. Si une population est isolée (cas des 
moustiques du métro), sa diversité allélique va être modifiée différemment de 
celle d'une autre population (celle vivant à l'air libre) avec laquelle elle 
n'échange plus de gènes. D'autre part, les conditions climatiques sont 
différentes dans le métro et en dehors. Les températures plus douces dans le 
métro permettent plusieurs cycles de reproduction par an, décalés par rapport à 
la reproduction à l'air libre, empêchant le flux de gènes entres les deux formes 
et favorisant donc la spéciation. Enfin, les conditions de vie étant différentes 
dans le métro et à l'air libre, il n'est pas exclu que la sélection naturelle 
ait joué un rôle de filtre en privilégiant, selon les populations, des allèles 
plus ou moins avantageux selon les conditions du milieu, accentuant ainsi les 
différences génétiques.
\end{corrige}

%% EXERCICE 8

\begin{exo}{\fontsize{12.6}{14.5}\selectfont Activités humaines et sélection 
naturelle}{Nouveau programme}{3}{15}
 De nos jours, les scientifiques sont préoccupés par l'influence des activités 
humaines sur la biodiversité et mènent de nombreuses études à ce sujet. L'une 
de ces études porte sur une population d'hirondelles nichant aux abords d'une 
autoroute du Nebraska. Les scientifiques, qui soupçonnent une influence de 
l'urbanisation sur la morphologie des  hirondelles, ont mesuré pendant une 
vingtaine d'années la longueur des ailes des hirondelles dans la cohorte 
d'hirondelles tuées par des voitures sur l'autoroute et dans la population 
générale des hirondelles. On précise que les ailes moins longues et plus 
recourbées rendent plus aisée, pour les hirondelles,  la man\oe{}uvre 
d'évitement des voitures.

%% FIGURE 5.11
\begin{figure}
 \begin{center}
 \includegraphics{05_ex08_5_11}
 \end{center}
 \figcaption{Graphique à deux ordonnées des résultats de l'étude menée pendant 
deux décennies (\emph{Source : Sciences et Vie janvier 2019})}
\end{figure}

%%% PAGE SUIVANTE
\vspace*{0.5cm}
\begin{center}
 \textit{Voir questions page suivante.}
\end{center}
\vspace*{0.5cm}
\newpage


\begin{questions}
 \item  Décrivez l'évolution de la biodiversité des hirondelles entre 1984 
et 2012 au Nebraska.
\item Montrez que cette évolution est corrélée à l'activité humaine
\item Expliquez, à l'aide des connaissances sur les forces évolutives, la 
modification de la morphologie de la population d'hirondelles. 
\end{questions}
\end{exo}

\begin{corrige}
 \begin{questions}
  \item On observe que dans la population générale d'hirondelles nichant aux 
abords d'une autoroute du Nebraska, la longueur des ailes a eu tendance à 
diminuer entre 1984 et 2012 dans la population. Par exemple, en 1984 les ailes 
mesuraient 111 mm tandis qu'en 2012 elles mesurent moins de 107 mm. Par contre, 
dans la population d'hirondelles tuées par des voitures, la longueur mesurée 
des ailes a eu tendance à augmenter de 108 mm à plus de 111 mm entre 1984 et 
2012.
\item Ces données montrent bien une influence de l'activité humaine sur 
l'évolution de la population, puisque la construction d'un autoroute a eu pour 
effet de modifier la biodiversité génétique des hirondelles pour le caractère « 
longueur des ailes ». 
\item Il est indiqué que les ailes moins longues et plus recourbées rendent 
plus aisée, pour les hirondelles, la man\oe{}uvre d'évitement des voitures. De 
ce fait, près des autoroutes, le phénotype « ailes moins longues et plus 
recourbées » est un phénotype avantageux par rapport au phénotypes «ailes 
longues» en terme de survie. Il s'agit d'un phénomène de sélection naturelle. 
Les hirondelles dont les ailes sont longues se font plus facilement tuer par 
les 
voitures et participent moins à la reproduction, ce qui explique que les ailes 
soient de plus en plus courtes dans la population générale d'hirondelles. 
 \end{questions}

\end{corrige}

%% EXERCICE 9

\begin{exo}{Papillon et sélection 
naturelle}{Lycée Vernant, Sèvres}{2}{10}
 Le géomètre du bouleau est un papillon nocturne. Le jour, il se repose sur des 
troncs d'arbre. Il est alors exposé aux prédateurs (oiseaux). La couleur du 
corps du géomètre est un caractère héréditaire. En 1848, on remarqua pour la 
première fois, dans la région de Manchester (Angleterre), l'existence d'une 
forme de ce papillon au corps sombre. Sa fréquence augmenta progressivement, 
jusqu'à constituer 98 \% des individus aux alentours de 1900. De 1960 à 1975, 
la 
fréquence de la forme claire augmenta, alors que celle de la forme sombre 
diminua, passant de 95 \% à 82 \%. On précise que forme sombre et forme claire 
peuvent se reproduire entre elles.

\Par

%%FIGURE 5.12
\begin{figure}
 \begin{center}
  \includegraphics[width=\linewidth]{05_ex09_5_12}
 \end{center}
\figcaption{Une forme sombre (à gauche) et une forme claire (à droite) du 
géomètre du bouleau, posées sur un tronc non pollué }
\end{figure}

\Par

L'Angleterre fut le premier pays au monde à connaître l'industrialisation, dès 
la fin du \textsc{xviii}\ieme{} 
siècle. On utilisait alors massivement le charbon comme 
source d'énergie. Au milieu du \textsc{xix}\ieme{} siècle, la pollution de 
l'air était 
déjà importante, et se traduisait notamment par le dépôt de particules sombres 
sur les troncs des arbres. À partir de 1960, des mesures ont été prises pour 
réduire cette pollution.

\Par

Après avoir décrit l'évolution de la fréquence de chacune des formes (claire et 
sombre) au cours de la période 1848-1975, vous expliquerez l'origine des 
changements de couleur des populations de papillons depuis 1848.

\newpage
\end{exo}

\begin{corrige}
 Dans les populations de géomètre du bouleau, la période 1848-1975 peut être 
décomposée en deux parties. Entre 1848 et 1960, on assiste à une augmentation 
de la fréquence des  papillons au corps sombre (jusqu'à 98 \% en 1900) et une 
diminution de la fréquence des papillons au corps clair. Entre 1960 et 1975, la 
tendance s'inverse : la fréquence de la forme claire augmente, alors que celle 
de la forme sombre diminue, passant de 95 \% à 82 \%.

\Par

L'évolution des fréquences des deux formes de papillons peut être mise en 
relation avec les caractéristiques de l'environnement :
\begin{itemize}
 \item À la fin du \textsc{xviii}\ieme{} siècle, l'Angleterre connaît 
l'industrialisation et utilise massivement le charbon comme source d'énergie. 
Au milieu du \textsc{xix}\ieme{} siècle, la pollution de l'air est déjà 
importante et se 
traduit notamment par le dépôt de particules sombres sur les troncs des arbres. 
Par conséquent, les formes sombres sont moins facilement repérables par leurs 
prédateurs sur les troncs noirs, elles ont donc une plus grande probabilité de 
survie et vont participer davantage à la reproduction que les autres individus. 
Au contraire, les formes claires qui sont plus facilement repérables par leurs 
prédateurs sur les troncs noirs, ont une plus faible probabilité de survie et 
vont moins participer à la reproduction que les autres individus. On est en 
présence d'un exemple de sélection naturelle puisque  des facteurs 
environnementaux favorisent certains phénotypes et exercent ainsi une influence 
sur la fréquence des allèles responsables de ces phénotypes en conférant un 
avantage aux individus qui sont porteurs d'un allèle particulier.
\item À partir des années 1960, des mesures ont été prises pour réduire la 
pollution. On peut penser que ces mesures ont atténué le noircissement du tronc 
des bouleaux. Dans ce nouveau contexte environnemental, les formes claires se 
trouvent avantagées ce qui explique, toujours par le mécanisme de sélection 
naturelle, l'augmentation de la fréquence des formes claires et la diminution 
de celle des formes sombres. 
\end{itemize}

\end{corrige}

%% EXERCICE 10

\begin{exo}{Biodiversité et sélection naturelle}{Lycée Vernant, 
Sèvres}{2}{10}
 La forêt amazonienne abrite deux espèces de papillons distinctes : 
\textit{Napeogenes 
sylphis} et \textit{Dismorphia theucharita} présentées sur la figure 
\ref{fig:5-13}.

Une expérience a été menée dans une serre d'élevage contenant des 
\textit{Napeogenes sylphis} et d'autres papillons comestibles nettement 
différents. Des oiseaux 
sont lâchés dans la serre.

%% FIGURE 5.13
\begin{figure}
 \begin{center}
\includegraphics{05_ex10_5_13}
 \end{center}
\figcaption{Les deux espèces de papillons présentes dans la forêt amazonienne}
 \label{fig:5-13}
\end{figure}

\begin{itemize}
 \item On constate que les oiseaux consomment de moins en moins de 
\textit{Napeogenes sylphis} qui les font vomir. Après deux ou trois « mauvaises 
expériences », les oiseaux ne les chassent plus.
\item Lorsqu'on remplace \textit{Napeogenes sylphis} par \textit{Dismorphia 
theucharit}, les oiseaux ne les chassent plus.
\end{itemize}

À l'aide des documents, présentez le mimétisme et montrez son avantage pour ces 
espèces dans la forêt amazonienne.
\end{exo}

\begin{corrige}
 Les deux espèces de papillons, \textit{Napeogenes sylphis} et 
\textit{Dismorphia theucharita}, montrent des caractéristiques semblables : 
même forme, même taille, même répartition  des différentes couleurs et motifs 
couleurs sur les ailes. On parle pour cette raison de mimétisme : l'une des 
espèces de papillons peut se faire passer pour l'autre espèce. 
L'expérience menée dans la serre indique que l'espèce \textit{Napeogenes 
sylphis} fait vomir les oiseaux qui la consomment. Ils cessent alors de la 
chasser. Si \textit{Napeogenes sylphis} est remplacée par \textit{Dismorphia 
theucharita}, les oiseaux ne la chassent pas. 

Par conséquent, pour l'espèce \textit{Dismorphia theucharita}, le fait de mimer 
l'espèce « modèle » \textit{Napeogenes sylphis} permet de berner les oiseaux. 
Ils confondent en effet \textit{Dismorphia theucharita}, qui est comestible, 
avec \textit{Napeogenes sylphis}, qui provoque chez eux des vomissements. De 
cette manière, \textit{Dismorphia theucharita} peut survivre dans la forêt 
amazonienne en échappant à la prédation par les oiseaux.
\end{corrige}

%% EXERCICE 11

\begin{exo}{Une sélection sexuelle}{Nouveau programme}{1}{5}
 Les paons mâles (voir illustration page suivante) sont dotés d'une  queue 
énorme et colorée, qui  leur  permet 
de faire une roue très appréciée des paons femelles ! Lorsqu'un paon mâle « fait 
la roue », il étale en éventail les longues plumes de sa queue et  tourne sur 
lui-même en les agitant pour faire admirer sa parure. Néanmoins, cette immense 
queue est responsable d'un surpoids et d'un encombrement qui ralentissent 
l'oiseau dans sa course et dans son vol. Il est donc plus vulnérable que ses 
congénères, aux prédateurs par exemple.

Expliquez la persistance de l'énorme queue du paon dans les populations, malgré 
le désavantage qu'elle confère. 

\vfill
\text{}

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics[width=8cm]{05_ex11_5_14}
\end{center}
\figcaption{Un paon mâle}
\end{figure}

\end{exo}

\begin{corrige}
 Les informations fournies permettent de comprendre deux aspects :
 \begin{itemize}
  \item la queue du paon mâle, très encombrante, lui confère un désavantage en 
terme de survie : à cause d'elle, le paon a des difficultés à se déplacer et 
donc à échapper aux prédateurs ; 
\item la parade sexuelle (roue) réalisée avec la queue confère au paon mâle un 
avantage en termes de reproduction, puisqu'elle est très appréciée des 
femelles. 
 \end{itemize}
On reste en présence d'un exemple de sélection sexuelle. Il s'agit d'une 
sous-catégorie de sélection naturelle. Malgré le désavantage qu'elle confère du 
point de vue de la survie, le caractère « queue encombrante » est sélectionné 
par le partenaire sexuel et transmis aux descendants. Le succès reproducteur 
procuré par ce caractère l'emporte sur le désavantage qu'il confère en termes 
de survie. Pour cette raison, l'énorme queue du paon persiste dans les 
populations. 
\end{corrige}

%% EXERCICE 12

\begin{exo}{Chez l'escargot des dunes}{Lycée Richelieu, Rueil-Malmaison}{3}{30}
\emph{Theba pisana} est une espèce d'escargot vivant en différents endroits des 
dunes littorales. On observe chez cette espèce des variations phénotypiques au 
niveau de la coquille.

Vous avez à votre disposition différents documents afin d'expliquer l'origine 
des
variations de la fréquence des phénotypes d'escargots observés sur la dune au 
cours
du temps. On rappelle que le phénotype est l'ensemble des caractéristiques 
exprimées
par un organisme.

\begin{questions}
\item À partir des données du document 1, présentez la diversité allélique chez 
\emph{Theba pisana}.
\item À partir des données du document 2, comparez la répartition des différents 
phénotypes entre 1960 et en 2007. Proposez une explication aux différences 
constatées.
\item Précisez votre explication à l'aide d'informations tirées du document 3.
\item Nommez le mécanisme révélé par cette étude et définissez-le.
\end{questions}

\subsectionnn{Document 1}

\subsubsectionnn{Document 1.a. : Différents phénotypes observés chez 
\emph{Theba 
pisana}}

Sur les différents végétaux de la dune, on peut observer des gastéropodes de la 
famille
des Hélicidés (\emph{Theba pisana}). Ils possèdent une coquille blanche-jaune, 
sur laquelle
on peut observer différents motifs de bandes en spirales. La couleur des bandes 
détermine les motifs présents sur la coquille.

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{05_ex12_5_15}
\figcaption{Description des phénotypes}
\end{center}
\end{figure}

\subsubsectionnn{Document 1.b. : Variabilité du gène responsable de la couleur 
de la coquille chez \emph{Theba pisana}}

On admet qu'il existe un gène responsable de la couleur des bandes et que ce 
gène
existe sous deux formes alléliques différentes : l'allèle B qui donne naissance 
à des
bandes claires, et l'allèle N qui donne naissance à des bandes sombres. Les deux
allèles B et N sont codominants ce qui signifie qu'ils s'expriment tous les deux 
dans
le phénotype.


\subsectionnn{Document 2 : Répartition quantitative des différents phénotypes 
de 
\emph{Theba pisana} sur
une dune à deux époques différentes}

\subsubsectionnn{Document 2.a. : Données pour l'année 1960}

En 1960 la dune n'est pas exploitée, ni piétinée. Elle est peuplée uniquement 
par des
oyats. On a recensé en 1960 les différents types de phénotypes d'escargots sur 
la dune
dans la zone où poussent des oyats.

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{05_ex12_5_16}
\figcaption{Lieu de dénombrement des coquilles en 1960}
\end{center}
\end{figure}

\begin{table}
\begin{center}
\begin{tabularx}{10cm}{|>{\centering\arraybackslash}m{5cm}|*{2}{>{
\centering\arraybackslash}X|}}
\hline  
\tabulartitle  & 
\multicolumn{2}{c|}{Zone à OYAT} \\
\tabulartitle \raisebox{10pt}{Phénotype de \textit{Theba pisana}} & 
 Nombre & Pourcentage \\ \hline
\cellcolor{LY}\raggedright Coquille unie-claire & 
\psline(-0.95,1.05)(3.58,1.05) 50 & 18 
\\ \hline
\cellcolor{LY}\raggedright Coquille à bandes peu marquées & 80 & 30 \\ \hline
\cellcolor{LY}\raggedright Coquille à bandes foncées & 140 & 52 \\ \hline
\end{tabularx}
\end{center}

\Par

\begin{center}
\begin{minipage}{0.75\linewidth}
\tabcaption{Nombre et pourcentage de chaque phénotype de Theba pisana recensés 
dans la zone à oyats de la dune en 1960}
\end{minipage}
\end{center}
\end{table}

\subsubsectionnn{Document 2.b. : Données pour l'année 2007}

Après 1960, une partie de la dune a été aménagée en plage pour répondre à une
demande touristique. La dune est désormais subdivisée en deux zones. On a 
recensé en 2007 les escargots sur la dune dans la zone 1 (zone où poussent des 
oyats) et dans la zone 2 (plage).

\Par

\begin{figure}
\begin{center}
\includegraphics{05_ex12_5_17}
\figcaption{Lieu de dénombrement des coquilles en 2007}
\end{center}
\end{figure}

\Par

\begin{table}

\begin{center}
\begin{tabular}{|m{5cm}|>{\centering\arraybackslash}m{1.5cm}|
>{\centering\arraybackslash}m{0.5cm}|>{\centering\arraybackslash}m{1.5cm}|>{
\centering\arraybackslash}m{0.5cm}|}
\hline \tabulartitle \rput[br](5,0){Zones} &   
\multicolumn{2}{c|}{\raisebox{-4pt}{Zone 1 : OYAT}} & 
\multicolumn{2}{c|}{\raisebox{-4pt}{Zone 2 : PLAGE}}  \\[9pt] 
 \tabulartitle \rput[l](-0.17,0.3){Phénotypes de}
\rput[l](-0.17,-0.1){\emph{Theba pisana}}\psline(-0.21,1.19)(5.28,-0.3) & 
Nombre & \%  & Nombre & \raisebox{-4pt}{\%}  \\[9pt] \hline
 \cellcolor{LY} Coquille unie-claire & \psline(-0.81,1.05)(5,1.05)23 & 18 & 
90 & 69 \\ \hline
  \cellcolor{LY} Coquille à bandes peu marquées & 40 & 30 & 30 & 23 \\ \hline
   \cellcolor{LY} Coquille à bandes foncées & 70 & 52 & 10 & 8 \\ \hline
\end{tabular}
\end{center}
\begin{center}
\begin{minipage}{0.75\linewidth}
\tabcaption{Nombre et pourcentage de chaque phénotype de Theba pisana recensés 
dans les zones 1 et 2 de la dune en 2007}
\end{minipage}
\end{center}
\end{table}


\subsectionnn{Document 3 : Les prédateurs de \emph{Theba pisana}}

Certains oiseaux comme les grives du bord de mer se nourrissent de \emph{Theba 
pisana}.
Des études ont été réalisées pour déterminer les phénotypes des individus 
consommés
par ces prédateurs dans les différentes zones de la dune.

\Par

\begin{center}
\includegraphics{05_ex12_5_18}
\end{center}
\end{exo}

\begin{corrige}
\begin{questions}
\item Selon le document 1, il existe bien une diversité allélique chez 
\emph{Theba pisana}
puisque la couleur de la coquille chez cet escargot est gouvernée par un gène 
représenté par deux allèles : l'un responsable de la présence de bandes claires 
(B) et
l'autre responsable de bandes sombres (N).

\item Les données du document 2.a. indiquent qu'en 1960, la fréquence des 
escargots à
coquille claire-unie était plus faible (18 \%) que celle des escargots à 
coquille intermédiaire (30 \%), elle-même moins importante que celle des 
escargots à coquilles à bandes foncées (52 \%).

Les données du document 2.b. indiquent qu'en 2007, dans la zone à oyats, la 
fréquence des différents phénotypes n'a pas changé par rapport à 1960. Par 
contre,
dans la zone de plage, la fréquence des phénotypes s'est inversée : peu 
d'escargots
à coquille à bandes sombres (8 \%), un peu plus d'escargots à coquille 
intermédiaire
(23 \%) et beaucoup d'escargots à coquille unie (69 \%).

Il est indiqué qu'après 1960, une partie de la dune a été aménagée en plage pour
répondre à une demande touristique. Il y a eu réduction de la zone à oyats et 
remplacement par une zone de plage.

Comme le seul paramètre qui a changé entre les deux dates (1960 et 2007) est
l'environnement, on peut penser que c'est la modification du milieu qui est 
responsable du changement de fréquence des différents phénotypes d'escargot.

\item Le document 3 présente, sous la forme d'histogrammes, des données 
relatives à
la prédation de \emph{Theba pisana} par les grives dans les différents 
environnements.
On observe que dans une zone plantée d'oyats les grives consomment peu 
d'escargots sombres (13 \%), davantage d'escargots à phénotype intermédiaire (32 
\%)
et beaucoup d'escargots clairs (55~\%). Dans une zone de plage c'est l'inverse :
les escargots foncés sont davantage consommés (58 \%) et les escargots clairs 
sont
peu consommés (4 \%). On voit donc que, si les grives consomment des escargots,
le phénotype des escargots choisis de façon préférentielle est différent selon 
le
milieu. On peut supposer que dans la zone à oyats les grives repèrent mieux les
phénotypes clairs et les consomment préférentiellement. En zone de plage elles
repèrent mieux les phénotypes sombres. Avoir une coquille claire est donc 
avantageux en zone de plage et désavantageux en zone d'oyats ; c'est l'inverse 
pour les escargots à coquille sombre.

\item Le mécanisme révélé par cette étude est la sélection naturelle. On parle 
de sélection naturelle pour désigner le fait que des facteurs environnementaux 
favorisent
certains phénotypes et exercent ainsi une influence sur la fréquence des allèles 
en
conférant un avantage aux individus qui sont porteurs d'un allèle particulier.
\end{questions}
\end{corrige}


\thumb
\AfficheCorrige

