SVT, Tale S, 2007-2008 1/3 TP01

TTPP 0011 EEttaabblliirr ddeess lliieennss ddee ppaarreennttééss eennttrree lleess êêttrreess vviivvaannttss ((llooggiicciieell PPhhyyllooggèènnee))

TThhèèmmee 11 PPhhyyllooggéénniiee

Les TP en Terminale S :

Les méthodes et logiciels doivent être maîtrisés, dans l’optique de l’ECE !

Font partie intégrante du cours ! (pas à apprendre par cœur intégralement, mais les conclusions font partie du cours)

1. problème 1.1 : Rappeler le problème à résoudre.

2. comparaison de données anatomiques chez différentes espèces [Phylogène] Ouvrir : tableau de caractère, verteb.tab Choisir : comparer, données anatomiques, organe locomoteur Cliquer sur les quatre espèces suivante pour les sélectionner : sardine (un poisson), crapaud (un amphibien), mésange (un oiseau), homme (un mammifère). 2.1 : Observer les organes locomoteurs présentés et interpréter (= dire ce que ces observations permettent de conclure sur les quatre espèces étudiées) : Nombre de segments : Composition des segments : Interprétation : 2.2 : Comparer les données anatomiques relative au tégument pour les dix-sept espèces suivantes, afin de pouvoir classer ces espèces en différents groupes dans le tableau ci-dessous : raie, homme, mésange, lézard, dauphin, tortue, grenouille, bonobo, saki, gibbon, gorille, boa, triton, orang-outan, requin, tarsier, kiwi.

Caractère anatomique : tégument Groupe 1 Groupe 2 Groupe 3 Groupe 4 Groupe 5

Etat du caractère : -------------------------

Etat du caractère : -------------------------

Etat du caractère : -------------------------

Etat du caractère : -------------------------

Etat du caractère : -------------------------

Espèces :

Espèces :

Espèces :

Espèces :

Espèces :

3. interprétation d’un arbre phylogénétique Un arbre phylogénétique retrace les liens de parenté entre les espèces ou groupes monophylétiques. Il peut être construit à partir de la comparaison de données anatomiques.

Monophylétique = se dit d’espèces partageant un même ancêtre commun.

(voir l’arbre des vertébrés page suivante)

3.1 : Compléter l’arbre ci-contre. 3.2 : Que représente un nœud de l’arbre ? 3.3 : Justifier que l’arbre permet de situer chronologiquement l’apparition d’innovations génétiques. 3.4 : A partir de l’arbre, indiquer l’état ancestral et l’état dérivé du caractère « tégument ».

SVT, Tale S, 2007-2008 2/3 TP01

4. comparaison d’organismes actuels et fossiles [Phylogène] Phylogène permet de comparer des espèces actuelles avec des espèces fossiles. 4.1 : Comparer l’organe locomoteur des quatre espèces suivantes : Archéoptéryx (fossile), Mésange, Manchot et Lézard. 4.2 : Quelle constatation peut-on faire en comparant l’organe locomoteur de l’organisme fossile à celui des vertébrés actuels ? 4.3 : Comparer de même les squelettes d’Archéoptéryx à ceux de trois vertébrés actuels : Mésange, Lézard et Pigeon.

5. réalisation d’un arbre simple [Phylogène] 5.1 : A l’aide de Phylogène, compléter le tableau ci-dessous.

Organe respiratoire Nombre de pièces basales de l’organe locomoteur (nombreuses ou unique)

Placenta (absent ou présent)

Sardine Salamandre Lézard Aigle Chat Dauphin

On suppose que ces six espèces ont un ancêtre commun. 5.2 : Tracer l’arbre phylogénétique obtenu en se basant sur les caractères suivants :

1. Organe respiratoire 2. Organe respiratoire et nombre de pièces basales 3. Les trois caractères

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5.3 : Quel est l’intérêt de la prise en compte de critères de plus en plus nombreux pour la construction d’arbres phylogénétiques ? Etablir un arbre phylogénétique est donc un processus complexe, pour lequel il est important d’utiliser autant de caractères que possible. Un arbre établit sur la base d’un seul caractère est en effet très subjectif, ce que nous allons vérifier à l’aide de Phylogène. Ouvrir le tableau de caractères verteb.tab, puis effacer ce tableau. Choisir les quatre espèces suivantes : Aigle, Chat sauvage, Crapaud, Lamproie. Sélectionner ensuite un seul caractère, parmi les suivants : doigts, organe respiratoire, placenta (caractères répartis dans la classe). Vérifier, et corriger si besoin, puis choisir Arbre ; afficher l’état du caractère sur l’arbre (4ème icône). Déplacer les espèces pour réaliser alors l’arbre qui vous semble le plus judicieux (on peut « retirer » une espèce en cliquant sur son nom dans la matrice de caractères, et la faire « revenir » ensuite en re-cliquant sur ce nom : cela permet de déplacer facilement l’espèce en question). Repérer les nœuds non justifiés d’après le caractère considéré.

APPELER POUR VERIFICATION ! 5.4 : Noter ci-dessous et comparer les trois arbres obtenus par la classe. 5.5 : La subjectivité d’un arbre basé sur un seul caractère est-elle justifiée ? Caractère doigts Organe respiratoire Placenta

arbre

6. utilisation de données moléculaires pour réaliser un arbre [Phylogène]

Au lieu d’utiliser des caractères morpho-anatomiques, on peut utiliser la comparaison de gènes (séquences de nucléotides) ou de protéines (séquences d’acides aminés) pour réaliser un arbre phylogénétique. Plus deux espèces sont proches, plus leurs gènes (et donc aussi leurs protéines) se ressembleront. A l’inverse, plus on trouvera de différence entre les gènes ou les protéines de deux espèces, plus le lien de parenté entre ces espèces est faible. Ouvrir le fichier de molécule « cytochromeC_oxydase2.aln », dans le répertoire « parentes entre organismes / primates ». Sélectionner toutes les espèces, et afficher l’arbre. 6.1 : Quelle information apporte cet arbre, par rapport au tableau de la question 2.2 ?

7. Bilan 7.1 : Dresser le bilan de ce TP, en tenant compte également des figures pages 29 et 33 du livre.