Ts, partie 3 :
Stabilité, variabilité des génomes
et évolution
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(J.Mirabaud)
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I : L'apport de l'étude des génomes A : Gènes polymorphes p60 à 65 : Trois types de mutations ponctuelles : substitution, addition et délétion, modifient la séquence de la molécule l’ADN, et sont responsables de l’apparition de nouveaux allèles. L’utilisation du tableau du code génétique permet d'établir les conséquences sur les séquences polypeptidiques des différences entre les séquences nucléotidiques de 2 allèles. Un gène polymorphe a au moins 2 de ses allèles présents dans l’espèce à une fréquence ³ à 1%. p68, 69 : La notion de polymorphisme génique implique l'existence de polyallélisme au sein de l’espèce, il y aura donc plusieurs allèles répandus dans chaque population. Le polymorphisme actuel est le résultat de mutations survenues dans le passé au sein des populations de l’espèce. B : Innovations génétiques (nouveaux gènes) p66, 67 : Ces innovations apparaissent de façon aléatoire indépendamment des caractères du milieu. Les similitudes entre gènes sont interprétées comme le résultat d’une (ou plusieurs) duplication(s) du gène ancestral puis divergence plus ou moins grande des copies par accumulation de mutations. Ces copies peuvent être transposées sur un autre chromosome en une translocation. p70, 71 : Les duplications d’un gène peuvent suivre une évolution indépendante, enrichissant le génome. S'ils ont une nouvelle fonction, on ne parle plus de nouvel allèle mais de nouveau gène. Ces gènes homologues issus d'un même ancêtre appartiennent à une famille multigénique.Ces innovations sont relativement rares dans les conditions naturelles cependant l’existence de facteurs variés peut augmenter leur fréquence. C : Tri de ces innovations p124 à 127 : Parmi les innovations génétiques seules celles qui affectent les cellules germinales d’un individu peuvent avoir un impact évolutif. Les innovations génétiques peuvent être favorables, défavorables ou neutres pour la survie de l’espèce. Les mutations qui confèrent un avantage sélectif aux individus qui en sont porteurs ont une probabilité plus grande de se répandre dans la population (ex : phalène du bouleau). p128 : Des mutations génétiques peuvent se répandre dans la population sans conférer d’avantage sélectif particulier : ce sont des mutations neutres. p130 à 133 : Des mutations affectant les gènes du développement (= gènes architectes ou homéotiques) peuvent avoir des répercussions sur la chronologie et la durée de la mise en place des caractères morphologiques = hétérochronie (ex : comparaison homme / chimpanzé). |
TP 3a : comparaisons suggérant l'idée d'évolution : anagène, p62 à 65, animations Variabilité génétique et allèles ABO ou allèles HLA Ex n°3 p76
TP 3b : répondre aux questions p68 à
71 : ex n°4, 5 p78 ex n°6 p79, 7 p80 ex 3 p139, ex 4 p140 |
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II : Méiose et fécondation A : Elles participent à la stabilité de l'espèce p82 à 85 : Chez les organismes présentant une reproduction sexuée, une phase haploïde et une phase diploïde alternent (cycle haplonte / cycle diplonte). p86, 87 : La méiose assure le passage de la phase diploïde à la phase haploïde. Elle suit une phase de réplication de l'ADN et se compose de deux divisions cellulaires successives qui conduisent à un lot haploïde de chromosomes par cellule fille. p88 à 91 : La fécondation rétablit la diploïdie par caryogamie, en unissant les lots haploïdes de gamètes de même espèce. Dans un caryotype de cellule diploïde, les chromosomes sont rangés par paire de taille décroissante. p92, 93 : Des perturbations dans la répartition des chromosomes lors de la formation des gamètes conduisent à des anomalies chromosomiques (translocation, monosomie / trisomie). B : Elles sont à l'origine du brassage génétique p104 à 111 : L'individu est dit homozygote pour le gène étudié s'il est représenté par un seul type d'allèle, hétérozygote sinon. La variabilité génétique est accrue par la réunion au hasard des gamètes lors de la fécondation et par les brassages chromosomiques lors de la méiose. p112 à 114 : Le brassage intrachromosomique, ou recombinaison homologue de gènes liés par crossing-over, a lieu entre chromosomes homologues appariés lors de la prophase de la première division de méiose. Le % de brassage est directement proportionné à la distance entre locus. Le brassage interchromosomique est dû à la migration indépendante des chromosomes homologues de chaque paire lors de l'anaphase de la première division de méiose. L'analyse de résultats de test-cross ou croisement-test chez un organisme diploïde permet d'identifier le génotype de l'hybride. |
TP 3c : cycles de mammifère / champignon ascomycète. microscope lames d’asques caryotypes de cellules haploïdes et diploïdes+p108 Ex 3 p99 à 7 p102
TP 3d : Observations cytologiques : méiose (dessin des phases) et fécondation Ex3 p120 à 5 p122 QCM de 1S
Site du CNRS: génomes et évolution |
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