Bac revisons le bac

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Bac blanc – 1er Mars 2006 - CORRECTION
1 – Partie I - Restitution organisée des connaissances (8 points)

Montrer, à l'aide de quelques exemples, comment, dans un environnement donné, la sélection naturelle peut modifier la fréquence des allèles d'un gène.

La sélection naturelle est une théorie qui permet d'expliquer comment des espèces nouvelles ont pu survivre, voire remplacer lesespèces existantes. On parle d’avantage sélectif quand un phénotype est mieux adapté qu’un autre à survivre et à se reproduire dans un environnement donné.
Nous verrons à l'aide d'exemples, comment un allèle nouveau, quand il donne à ceux qui les portent des avantages dans un environnement donné, a pu se répandre dans une population et comment un allèle délétère peut atteindre des fréquencesélevées dans un environnement précis.

1 – Sélection naturelle et changement de la fréquence d'un allèle

En Angleterre, il existe un papillon de nuit appelé Phalène du bouleau. La forme sauvage est blanche, une mutation dominante permet l'apparition de Phalènes gris foncés. Jusqu'au milieu du XIXème siècle la fréquence des Phalènes foncés étaient très faible. A partir du milieu du XIXème siècle ona remarqué une évolution de la fréquence des 2 catégories de papillons donc des deux allèles du gène responsable de la couleur.
Dans les régions industrielles on observe une augmentation du nombre de papillons foncés, ce qui correspond à une augmentation de la fréquence de l'allèle responsable de cette couleur sombre. Des expériences de lâchers de papillons des 2 couleurs montrent que dans lesrégions industrielles les papillons foncés échappent à leurs prédateurs, les oiseaux insectivores, alors que les papillons clairs plus facilement repérables sur les écorces foncées sont systématiquement capturés. Dans les régions industrielles les papillons foncés, survivent, se reproduisent et transmettent leur allèle dominant responsable de la couleur sombre dont la fréquence augmente, alors queles papillons clairs se reproduisent moins, ce qui se traduit par une diminution de la fréquence de l'allèle clair.
A la campagne on fait les observations inverses : la fréquence des papillons clairs reste élevée, celle des papillons sombre reste faible.
Dans les régions industrielles l'allèle responsable de la couleur sombre, offre un avantage sélectif aux papillons qui le portent, ce qui setraduit par une augmentation de la fréquence de cet allèle.
Depuis que des mesures anti pollution ont été prises on remarque que la fréquence des allèles sombres diminue régulièrement.
On peut dire que la sélection naturelle, dans un environnement donné, modifie la fréquence des allèles, dans ce cas l'allèle défavorable a tendance à être éliminé.

2– Sélection naturelle et maintien des allèlesdéfavorables

La drépanocytose est une maladie récessive humaine due à une hémoglobine anormale. Cette maladie se déclare chez les homozygotes et peut provoquer la mort pendant l'adolescence. La fréquence de l'allèle responsable (HbS) est partout très faible dans le monde, sauf dans les régions où sévit le paludisme où on observe des fréquences beaucoup plus élevées.
Les individushétérozygotes fabriquent 2 sortent d'hémoglobine, une hémoglobine normale HbA et une hémoglobine HbS dite hémoglobine drépanocytaire, ils ne sont pas atteints de drépanocytose mais leurs hématies sont trop fragiles pour permettre l'accueil et le développement du parasite responsable du paludisme. Comme ils ne sont atteints ni de drépanocytose, ni de paludisme, ils ont plus de chance que les autres(homozygotes sains et homozygotes drépanocytaires) d'avoir des descendants à qui ils peuvent transmettre l'allèle défavorables. Un couple d'hétérozygotes peut avoir 1 enfant sur 2 hétérozygote, 1 enfant sur 4 homozygote drépanocytaire, ce qui maintient la fréquence de l'allèle HbS élevée dans ces régions.
Dans les régions impaludées l'allèle défavorable donne un avantage aux hétérozygotes qui le...
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