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Le coin des experts
P.185-186

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Le coin des experts




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

moustiques

1
Résultats de l’exposition de 61 moustiques au malathion.

Génotype S//S R//S R//R
En milieu rural 62 11 1
En milieu urbain 45 39 1

2
Nombre de moustiques de chaque génotype selon le milieu.

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.

Source : Bkhache (M.), et al., Pest Management Science, 2018.

Questions

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
Retrouvez cet exercice en version initié en cliquant ici
.


Espèces Continu Fréquenté
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

1
Recensement des espèces des herbiers.

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 = 1i=1Total espeˋces pi21-\sum_{i=1}^{\text {Total espèces }} p_{i}^{2}

Avec pip_i la fréquence de chaque espèce.

2
Indice de Simpson.


Herbier marin

3
Herbier marin.


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.

Source : Healey (D.) and Hovel (K.-A.),
Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 2004.

Questions

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

Robinson et Quinn

1
Protocole expérimental de Robinson et Quinn.

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.

diversité spécifique

2
Évolution de la diversité spécifique dans les habitats.
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.

fréquence allélique

3
Mesure d’une fréquence allélique dans la prairie.
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.


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.

Source : Robinson (G.-R.), and Quinn (J.-F.), Oecologia, 1988.

Questions

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

Retrouvez cet exercice en version initiale en cliquant ici.
Exercice autocorrigé : pour afficher la réponse, cliquez sur
Autocorrection

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.

Hématies


1
Les hématies des patients atteints de drépanocytose circulent mal dans les vaisseaux sanguins.


Génotype A//A A//S S//S
Nombre d’individus 3 182 838 96

2
Répartition des génotypes en République démocratique du Congo.




Génotype A//A A//S S//S
Nombre de naissances observées 270 550 71 400 8 050

3
Répartition des génotypes chez les nouveau-nés.


Génotype A//A A//S S//S
Nombre d'individus en 1992 8 954 1 157 217
Fréquence en 1992 0,867 0,112 0,021
Nombre d'individus en 2012 33 512 5 247 228
Fréquence en 2012 0,860 0,134 0,006

Supplément numérique
A
Répartition des génotypes des naissances au Bahreïn en 1992 et en 2012.

Questions

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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