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Chapitre 2 : LA DIVERSIFICATION DES ÊTRES du... · PDF file Sears 2n = 14 MEIOSE FECONDATION 2n = 7+7= 14 Hybride stérile gamètes Croisement entre 2 espèces différentes n = 7

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  • Chapitre 2 : LA DIVERSIFICATION DES

    ÊTRES VIVANTS

  • création de

    nouveaux allèles

    DIVERSITE

    MUTATIONS héréditaires

    Méiose (brassages chromosomiques)

    + fécondation

    création de nombreuses combinaisons

    alléliques

    Anomalies de la méiose

    Anomalies du caryotype

    + Création de gènes

  • Problème : Quels sont les autres processus impliqués dans la diversité du vivant ?

  • I. Mécanisme de diversification avec modification du génome

    Voir DM avec exposés oraux

  • Sujet 1 : La diversite des variétés du blé: quand les

    chromosomes s’associent

    1- LES HYBRIDATIONS SUIVIES DE POLYPLOÏDISATION

  • Egilope de Sears

    Engrain Egilope de Tauschii

    Amidonnier sauvage

    Blé dur Blé tendre

    CARYOTYPE 2n = 14 2n = 14 2n = 14 2n = 14 + 14 2n = 14 + 14 2n = 14+14+14 MODE DE

    VIE Uniquemen t sauvage

    Formes sauvages et

    cultivées

    Uniquement sauvage

    Formes sauvages et domestiques

    Uniquement domestique

    Uniquement domestique

  • Egilope de Sears 14 chrs AA

    Engrain 14 chrs BB

    Hybride Stérile 14 chrs AB

    Amidonnier sauvage 28 chrs AABB

    Blé dur 28 chrs AABB

    Blé tendre 42 chrs AABBDD

    Egilope de tauschii 14 chrs DD

    Hybride Stérile 21 chrs ABD

    Document 3 : la généalogie des blés cultivés

  • engrain 2n = 14

    Egilope de Sears

    2n = 14

    MEIOSE FECONDATION

    2n = 7+7= 14

    Hybride

    stérile

    gamètes

    Croisement entre 2 espèces

    différentes

    n = 7

    n = 7

  • 2n = 7+7

    Hybride

    stérile Division anormale

    2n = 14+14

    amidonnier

    Blé dur

    egilope tauschii

    2n = 14 n = 7

    n = 7+7

    MEIOSE

    gamètes NOUVELLE

    ESPECE

  • n = 7

    n = 7+7

    gamètes

    FECONDATION

    2n = 7+7+ 7 = 21

    2n = 14+14+ 14= 42

    Blé tendre

    Division anormale

    Hybride

    stérile

    Croisement entre 2 espèces

    différentes

    NOUVELLE

    ESPECE

  • Espèce 1 Espèce 2

    Génotype 1 + génotype 2

    Hybridation

    Polyploidisation

    Nouvelle espèce

    Génotype 3

  • 2n = 64 2n = 62

    2n = 32 +31

  • Gènes du développement= gènes architectes = gènes homéotiques

    Gènes qui interviennent dans la mise en place du plan d’organisation des êtres vivants au niveau embryonnaire

    2- DES VARIATIONS D’EXPRESSION DES GENES DEVELOPPEMENT

    Sujet 2 l’origine des doigts des Vertébrés : des gènes architectes

    en action

  • ADN

    Protéine élaborée par un gène homéotique

  • polysyndactylie Mutation du gène HoxD13

    Drosophile antennapédia Mutation du gène Ubx

    Drosophile ultrabithorax Mutation du gène Antp

    2 paires d’ailes

    pattes

    Drosophile normale

    1 paire d’ailes

    antennes

    des anomalies du phénotype liées à des mutations de gènes

    homéotiques

  • Comparaison des gènes homéotiques de la souris et de la drosophile

    Ils sont disposés dans le même ordre que les région du corps qu’ils contrôlent suivant l’axe AP

    Les gènes positionnés au même endroit chez des espèces différentes ont une même fonction

    Embryon de souris

  • Il y a une forte homologie (fort pourcentage de similitudes) entre les gènes homéotiques des animaux, ce qui indique qu’ils les ont hérités d’un ancêtre commun. Ce sont des gènes appartenant à une famille multigénique.

    o Comparaison du même gène homéotique entre plusieurs espèces

    o Comparaison de plusieurs gènes homéotiques chez l’Homme

    Chez l’Homme, les différents gènes homéotiques sont semblables à 80% : ils dérivent d’un même gène ancestral qui s’est dupliqué de nombreuses fois. Ce sont des gènes appartenant à une famille multigénique.

  • Comment peut-on expliquer la grande diversité des espèces alors que les gènes homéotiques présentent si peu de différences entre eux?

    L’apparition des membres chez les tétrapodes

  • Document 4 : Conséquences de différentes mutations du gène Hox D13 sur la main chez l’Homme

    Document 5 : Comparaison de l’expression du gène Hox D13 lors de la formation des membres postérieurs chez l’embryon du poisson-zèbre et celui de la souris

  • Un virus enveloppe

    capsule

    Protéines membranaires

    Matériel génétique (ARN ou

    ADN)

    3- LES TRANSFERTS HORIZONTAUX DE GENES

    Sujet 3 : la mise en place du placenta humain : merci les virus !

  • Noyau de la cellule hôte ayant intégré les

    gènes du virus

    Infection d’une cellule par un virus : il insère alors son génome dans celui de la

    cellule hôte

  • Si cette infection a touché des cellules germinales, les gènes viraux sont transmis

    de génération en génération et sont donc

    conservés

    Partie du génome de la cellule étant d’origine

    virale

  • Au cours du temps, ces gènes accumulent, comme les

    autres, des mutations

    Gènes dont la séquence est très proche de celle des gènes viraux, et qui codent pour des

    protéines ayant une fonction très proche de celle des protéines virales

    Exemple : la syncytine des Primates, dont la fonction est très proche de la protéine virale Fv (rôle dans la fusion des membranes). Leurs gènes présentent de grandes similitudes (80%).

  • La formation du placenta

    Fusion des cellules embryonnaires en un syncytium placentaire qui progresse dans l’endomètre

  • La syncytine est une protéine élaborée par le placenta et les virus MPMV

  • II . DES MECANISMES NON GENETIQUES

  • 1-. LES SYMBIOSES

    Les lichens: symbiose algue/champignon

  • champignon Algue

    chlorophyllienne

    lumière

    CO2 H2O

    MOLECULES

    ORGANIQUES

    (GLUCOSE…)

    Acides

    lichéniques

    H2O, sels minéraux

    Acides lichéniques

    Pour supports Photosynthèse importante Bcp de glucose produit Développement important Protection contre les uv et les herbivores

    Bcp de glucose apporté Développement important Acides lichéniques pour installation sur les supports

    Echanges entre les deux organismes de la symbiose et l’environnement

  • Symbiose plante/bactérie

    Symbiose plante/champignons

  • Symbiose animal/algue

  • Une mitochondrie Une cellule animale

    Schéma de théorie endosymbiotique de la mitochondrie (Jussieu)

    A une autre échelle de temps

    Elle proviendrait de l’absorption d’une bactérie par une cellule eucaryote primitive il y a 2 Ga

  • B. DES TRANSFERTS DE COMPORTEMENT

  • B/ Transmission de comportements

    Voir livre p.42 et 43

    Exemple : le chant du pinson

  • Chants très différents selon les régions, au sein de cette même espèce  DIVERSITE

  • Individu témoin

    Individu + congénères dont

    un adulte

    Individu seul

    Individu sourd

     Donc le chant n’est pas d’origine génétique, mais issu d’un APPRENTISSAGE

    Sonogrammes des pinsons selon les conditions expérimentales

    Expérience visant à déterminer l’origine du chant des pinsons

  • Autre exemple : culture et diversité chez l’Homme

  • Le comportement fait partie des nombreuses caractéristiques d’un être vivant et présente également une grande diversité (ex : chant des oiseaux d’une même espèce, langages de l’Homme, etc.).

    Des comportements sont transmis de manière non génétique, par un apprentissage, et sont aussi une source de diversité pouvant influencer la sélection naturelle.

  • III. Bilan

    Lire livre p.44 à 47 + faire QCM p.48

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